自动校准输出值的电源及方法与流程

1.本发明有关电源领域，且特别是有关于电源输出精度调节的方法。


背景技术：

2.随着科技的发展，对电子电源的电压电流输出的精度要求越来越高。现有技术中，利用简易控制器输出稳定的基准，再使用分压电阻得到需求的电压或电流。目前普遍使用的控制器精度在
±
0.5％左右，而分压电阻的精度大多在
±
1％左右，这样输出的电压电流精度不高于
±
0.5％，举例说明，目前锂电充电器对电压的要求大多在84v
±
0.2v，精度要求
±
0.23％，现有技术方案不能满足精度要求。在现有技术方案中，在简易控制器或分压电阻中加入可调电阻，实现输出电压或电阻的微调。但是由于可调电阻的机械特性，需要动用人力调节，在振动等情况下性能不稳定。在灌胶情况下又不适合使用。


技术实现要素：

3.本发明正是思及于此，提供一种自动校准输出值的电源及其控制方法，实现电源输出电压或者电流的校准。
4.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
5.一种自动校准输出值的电源，包括功率电路、调节模块和通讯模块，所述功率电路的输出端与负载连接，所述调节模块控制所述功率电路，并调节其输出值，所述通讯模块采集所述功率电路提供给负载的第一输出值和负载需求值，并输出给所述调节模块，所述调节模块修正输出参考值，并依据输出参考值调节所述第一输出值逼近所述负载需求值。
6.上述第一输出值为电压值或电流值。
7.上述调节模块包括驱动信号生成器、运算器和误差调节器，所述误差调节器采样功率电路输出端的第二输出值和输出参考值计算出误差信号，经过运算器计算出调节信号，驱动信号根据调节信号生成控制功率电路中开关器件的驱动信号。
8.上述调节模块使用所述第一输出值和负载需求值的差值作为所述输出参考值的校准偏移量，根据校准偏移量修正输出参考值。
9.上述调节模块在所述第一输出值大于负载需求值时，减小所述输出参考值，所述调节模块在所述第一输出值小于负载需求值时，增大所述输出参考值。
10.上述负载为电子负载，其检测所述电源提供的第一输出值，并传输至所述电源的通讯模块。
11.本发明还提供一种自动校准输出值的电源的控制方法，包括如下步骤，
12.设置负载需求值；
13.检测电源输出至负载端的第一输出值；
14.计算第一输出值和所述负载需求值之间的差值作为校准偏移量，
15.使用校准偏移量修正电源控制环路中输出参考值，
16.根据输出参考值调节电源的第一输出值。
17.上述修正输出参考值的方法为单点差值计算修正、两点线性方程计算修正或多点分段曲线拟合修正。
18.上述一种自动校准输出值的电源的控制方法，在所述电源进行出厂重置时，所述输出参考值恢复至未校准之前。
19.为让发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
20.图1为本发明技术方案实施例图。
21.图2为图1的电源11的控制输出电压值的实施例图。
22.图3为图1的电源11的控制输出电压值的实施例图。
23.图4为本发明技术方案流程图。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本发明中所述的“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)用于在类似要素之间进行区别，并且不一定是描述特定的次序或者按时间的顺序。要理解，这样使用的这些术语在适当的环境下是可互换的，使得在此描述的主题的实施例如是能够以与那些说明的次序不同的次序或者以在此描述的另外的次序来进行操作。另外，凡可能之处，在图示及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤，系代表相同或类似部件。
26.本发明的目的在于提供自动调整电源输出精度的方法。
27.如图1所示，电源11与负载12连接，以完成电源11输出精度的调节。所述负载12在一具体实施例中为电子负载，包含负载模块和通讯模块(图中未示出)，所述负载12为电源11提供负载，并检测电源11至负载端的输出值vo1。电源11包含功率电路111、调节模块112和通讯模块113，所述功率电路111的输出端与所负载12连接，所述通讯模块113采集所述功率电路111输出至负载12端的输出值vo1，所述通讯模块113同时采集负载需求值，通讯模块313的输出端与修正模块3121连接，将其采集到的输出值vo1和负载需求值输出至调节模块112，所述调节模块根据所述输出值vo1和负载需求值的差值得出校准偏移量，使用校准偏移量修正输出参考值，并向所述功率电路111中的开关器件输出控制信号，控制所述功率电路111的输出值vo2改变，从而使得输出值vo1向负载需求值逼近。
28.所述调节模块112，一实施例中其为数字控制单元，例如：ht66f004rm，所述通讯模块113为gpio通讯、uart通讯、can通讯等。
29.图2为图1中调节模块112的具体实施例，图2中调节模块212包括修正器2121、误差调节器2122、运算器2123和驱动信号生成器2124，这些部分可以使用模拟电路实现，本发明优选的为数字计算的方式实现。所述修正器2121将输出值vo1和负载需求值相减得到校准偏移量，使用校准偏移量修正的输出参考值vref，并将输出参考值vref输出至误差调节器
2122，误差调节器2122计算输出值vo2与输出参考值vref之间差值得到误差信号
△
v，运算器2323将误差信号
△
v转变为控制信号s，所述运算器2323为比例积分调节器或者其他控制方法，所述驱动信号生成器2124将控制信号转变为驱动信号vd，所述驱动信号生成器2124例如为pwm或svpwm生成器。
30.如图3所示为输出值为电流时的控制方式，与图2不同的是，本实施例中需要调节的是输出电流，所述通讯模块313采集的是负载端的输出电流值，所述误差调节器3122采样的是功率电路311输出端的电流io2。
31.如图4所示为本发明的自动校准电源输出值方法的流程图，包括如下步骤：
32.s41设置负载需求值；
33.s42检测电源输出至负载端的第一输出值；
34.s43计算第一输出值和所述负载需求值之间的差值作为校准偏移量，
35.s44使用校准偏移量修正电源控制环路中输出参考值，根据输出参考值调节电源的第一输出值。
36.其中修正输出参考值的方法为单点差值计算修正、两点线性方程计算修正或多点分段曲线拟合修正。
37.在所述电源进行出厂重置时，所述输出参考值恢复至未校准之前。
38.本发明的输出值可以是输出电压和输出电流，所述参考值改变后所述电源的输出值得以上抬第一步进值，步进一般可达目标值的0.1％。
39.如下举例一48vdc锂电池的充电电源的输出精度调节的过程，48vdc锂电池充满电压为54.3vdc
±
0.2v，因而对电源的精度要求是0.3％。
40.负载读取输出值，并发送至电源的通讯模块，所述电源收到该信号后，计算校准偏移量，并采用多点分段曲线拟合修正，将电源的参考信号vref调高一档(对应的输出电压的变化步进值约0.1v)，若检测仍然偏低则再发一次，直到输出电压达到用户设定的负载需求值为止。
41.虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。