一种电压偏置控制方法及电路与流程

1.本发明涉及电压偏置控制技术领域，具体涉及一种电压偏置控制方法及电路。


背景技术：

2.射频电源在真空镀膜、半导体刻蚀和感应加热等离子体工业领域中被广泛应用，射频电源中使用的大功率开关管设有偏置电路，闭环磁平衡式电流传感器电压漂移大，尤其是高温和低温带来的电压漂移问题，其稳定性与鲁棒性尤其不好，会引起大功率开关管的误动作。
3.相关技术中，通过在采样回路串接电阻的方式，减小偏置电路的电压漂移问题，该方法虽然可以减缓电压漂移，但对于较大幅度的电压偏移无法起到显著效果；或者在偏置电路中并接电容进行稳压滤波，减缓电压漂移现象。
4.无论上述哪种解决方案，在对当前的电压漂移进行调节时，都有延迟，反应速度慢，进而影响射频电源输出效果。


技术实现要素：

5.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中对当前电压漂移进行调节时，由于延迟致使反应速度慢，进而影响射频电源输出效果的问题，从而提供一种电压偏置控制电路及电压偏置控制方法。
6.为解决上述技术问题，本发明公开实施例至少提供一种电压偏置控制电路及电压偏置控制方法。
7.第一方面，本发明公开实施例提供了一电压偏置控制方法，包括：根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数，所述下一传动装置控制参数使所述偏置电路输出指定偏置电压，所述下一传动装置控制参数与下一电压漂移对应，所述下一传动装置控制参数包括转向信号和传动装置位移信号；根据所述下一传动装置控制参数调节所述偏置电路中接入电阻的阻值大小，直至所述偏置电路输出指定偏置电压。
8.可选地，所述根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数包括：根据所述偏置电路的当前电信号数据预测出下一电压漂移所对应的电流预测值；根据所述电流预测值、所述偏置电路上相关电阻的电流值计算传动装置位移信号，所述传动装置位移信号使所述偏置电路输出指定偏置电压。
9.可选地，所述根据所述偏置电路的当前电信号数据预测出下一电压漂移所对应的电流预测值为：根据所述偏置电路的输出电压及预置参考电压预测出下一电压漂移所对应的所述电流预测值。
10.可选地，所述电流预测值i
p
对时间的导数为，α是以
为变量的最大值，为误差放大系数，vo为所述偏置电路的输出电压，v
ref
为预置参考电压。
11.可选地，n=k(i-ip)，其中，i
p
为电流预测值，i为相关电阻的电流值，n为传动装置位移信号，k为预设系数。
12.可选地，所述根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数还包括：比较所述偏置电路输出电压vo和预置参考电压v
ref
的大小，若vo》v
ref
，则转向信号m=0，若vo《v
ref
，则转向信号m=1。
13.可选地，所述根据所述下一传动装置控制参数调节所述偏置电路中接入电阻的大小包括：根据所述转向信号选择传动装置转向；根据所述位移信号调节所述偏置电路中相关电阻的大小。
14.可选地，在所述根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数之前，还包括：检测所述偏置电路的电信号数据。
15.可选地，所述检测所述偏置电路的电信号数据包括：检测所述偏置电路上相关电阻的电流值；检测所述偏置电路的输出电压。
16.第二方面，本发明公开实施例还提供一电压偏置控制电路，包括偏置电路、电压漂移预测电路和传动装置；所述电压漂移预测电路，用于根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数，所述下一传动装置控制参数使所述偏置电路输出指定偏置电压，所述下一传动装置控制参数与下一电压漂移对应；所述传动装置，根据所述下一传动装置控制参数调节所述偏置电路中接入电阻的阻值大小，直至所述偏置电路输出指定偏置电压。
17.可选地，所述电压漂移预测电路包括：电压漂移预测模块，用于根据所述偏置电路的当前电信号数据预测出下一电压漂移所对应的电流预测值；主控制模块，用于根据所述电流预测值、所述偏置电路上相关电阻的电流值计算传动装置位移信号，所述传动装置位移信号使所述偏置电路输出指定偏置电压。
18.可选地，所述电压漂移预测模块，还用于比较所述偏置电路输出电压vo和预置参考电压v
ref
的大小，若vo》v
ref
，则转向信号m=0，若vo《v
ref
，则转向信号m=1。
19.可选地，还包括：检测电路，用于检测所述偏置电路的电信号数据。
20.可选地，所述检测电路包括：电压检测电路，用于采集调零电路输出电压vo并传输给零点漂移预测电路；电流检测电路，用于采集r1的电流i并传输给零点漂移预测电路。
21.可选地，所述偏置电路包括运放、串接的第一组电阻与第二组电阻；所述第一组电阻串接有至少一个电阻，所述第二组电阻串接至少两个电阻，所述至少两个电阻中包括可调电阻，所述可调电阻受控于传动装置，所述第二组电阻并联第一电容；所述第一组电阻与所述第二组电阻之间形成第一节点，所述第一节点电连所述运放的第一输入端与所述电流检测电路，所述运放的输出端回馈至所述运放的第二输入端，所述第二输入端同时连接所述电压检测电路。
22.可选地，所述电压检测电路的输入端与所述偏置电路的输出端连接，所述电压检测电路的输出端与所述电压漂移预测模块的第一输入端连接，所述电流检测电路的输入端与所述偏置电路中第一偏置电阻的第二端连接，所述电流检测电路的输出端与所述主控制
模块的第二输入端连接，所述电压漂移预测模块的第二输入端与参考电压输出端连接，所述电压漂移预测模块的第一输出端与所述主控制模块的第一输入端连接，所述电压漂移预测模块的第二输出端与所述传动装置的第二输入端连接，所述主控制模块的输出端与所述传动装置的第一输入端连接，所述传动装置的输出端与所述偏置电路中电位器的控制端连接。
23.第三方面，本发明公开实施例还提供一种计算机设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述第一方面，或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
24.第四方面，本发明公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面，或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
25.本发明的实施例提供的技术方案可以具有以下有益效果：根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数，下一传动装置控制参数使偏置电路输出指定偏置电压，下一传动装置控制参数与下一电压漂移对应，根据下一传动装置控制参数调节偏置电路中接入电阻的阻值大小，直至偏置电路输出指定偏置电压，该方案可以预测电压漂移的趋势，即能够预测出下一步零点漂移值，偏置电路根据零点漂移预测值快速、准确地进行零点控制，从而达到对传动装置的精准控制，从而解决气候恶劣情况导致的闭环磁平衡式电流传感器零点漂移幅度大、速度快等传统调零电路无法解决的技术问题，且系统稳定性高。
26.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1示出了本发明公开实施例所提供的一电压偏置控制方法的流程图；图2示出了本发明公开实施例所提供的另一电压偏置控制方法的流程图；图3示出了本发明公开实施例所提供的一电压偏置控制电路的结构示意图；图4示出了本发明公开实施例所提供的另一种电压偏置控制电路的结构示意图。
具体实施方式
29.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
30.实施例1
如图1所示，本发明公开实施例所提供的一电压偏置控制方法的流程图，所述方法包括：s11：根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数，下一传动装置控制参数使偏置电路输出指定偏置电压，下一传动装置控制参数与下一电压漂移对应，下一传动装置控制参数包括转向信号和传动装置位移信号。
31.s12：根据下一传动装置控制参数调节偏置电路中接入电阻的阻值大小，直至偏置电路输出指定偏置电压。
32.可以理解的是，本实施例提供的技术方案，根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数，下一传动装置控制参数使偏置电路输出指定偏置电压，下一传动装置控制参数与下一电压漂移对应，根据下一传动装置控制参数调节偏置电路中接入电阻的阻值大小，直至偏置电路输出指定偏置电压，该方案可以预测电压漂移的趋势，即能够预测出下一步零点漂移值，偏置电路根据零点漂移预测值快速、准确地进行零点控制，从而达到对传动装置的精准控制，从而解决气候恶劣情况导致的闭环磁平衡式电流传感器零点漂移幅度大、速度快等传统调零电路无法解决的技术问题，且系统稳定性高。
33.实施例2如图2所示，本发明公开实施例所提供的另一电压偏置控制方法的流程图，该方法包括：s21：检测偏置电路的电信号数据。
34.具体的，在一些可选实施例中，如图2中虚线部分，s21可以包括：s211：检测偏置电路上相关电阻的电流值。
35.s212：检测偏置电路的输出电压。
36.s22：根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数，下一传动装置控制参数使偏置电路输出指定偏置电压，下一传动装置控制参数与下一电压漂移对应，下一传动装置控制参数包括转向信号和传动装置位移信号。
37.s23：根据下一传动装置控制参数调节偏置电路中接入电阻的阻值大小，直至偏置电路输出指定偏置电压。
38.一些可选实施例中，如图2中虚线部分，s22中根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数可以但不限于通过以下过程实现：s221：根据偏置电路的当前电信号数据预测出下一电压漂移所对应的电流预测值。
39.具体的，可以根据偏置电路的输出电压及预置参考电压预测出下一电压漂移所对应的电流预测值。
40.其中，电流预测值i
p
对时间的导数为，α是以为变量的最大值，为误差放大系数，vo为偏置电路的输出电压，v
ref
为预置参考电压。
41.n=k(i-i
p
)，其中，i
p
为电流预测值，i为相关电阻的电流值，n为传动装置位移信号，k为预设系数。
42.s222：根据电流预测值、偏置电路上相关电阻的电流值计算传动装置位移信号，传动装置位移信号使偏置电路输出指定偏置电压。
43.s223：比较偏置电路输出电压vo和预置参考电压v
ref
的大小，若vo》v
ref
，则转向信号m=0，若vo《v
ref
，则转向信号m=1。
44.一些可选实施例中，如图2中虚线部分，s23可以但不限于通过以下过程实现：s231：根据转向信号选择传动装置转向。
45.s232：根据位移信号调节偏置电路中相关电阻的大小。
46.可以理解的是，本实施例提供的技术方案根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数，下一传动装置控制参数使偏置电路输出指定偏置电压，下一传动装置控制参数与下一电压漂移对应，根据下一传动装置控制参数调节偏置电路中接入电阻的阻值大小，直至偏置电路输出指定偏置电压，该方案可以预测电压漂移的趋势，即能够预测出下一步零点漂移值，偏置电路根据零点漂移预测值快速、准确地进行零点控制，从而达到对传动装置的精准控制，从而解决气候恶劣情况导致的闭环磁平衡式电流传感器零点漂移幅度大、速度快等传统调零电路无法解决的技术问题，且系统稳定性高。
47.实施例3如图3所示，本发明实施例还提供一电压偏置控制电路，包括偏置电路31、电压漂移预测电路32和传动装置33；电压漂移预测电路32，用于根据偏置电路31的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数，下一传动装置控制参数使偏置电路31输出指定偏置电压，下一传动装置控制参数与下一电压漂移对应。
48.传动装置33，根据传动装置33控制参数调节偏置电路31中接入电阻的阻值大小，直至偏置电路31输出指定偏置电压。
49.一些可选实施例中，电压漂移预测电路32包括：电压漂移预测模块321，用于根据偏置电路31的当前电信号数据预测出下一电压漂移所对应的电流预测值。
50.主控制模块322，用于根据电流预测值、偏置电路31上相关电阻的电流值计算传动装置33位移信号，传动装置33位移信号使偏置电路31输出指定偏置电压。
51.一些可选实施例中，电压漂移预测模块，还用于比较偏置电路31的输出电压vo和预置参考电压v
ref
的大小，若vo》v
ref
，则转向信号m=0，若vo《v
ref
，则转向信号m=1。
52.一些可选实施例中，该电路还包括：检测电路34，用于检测偏置电路31的电信号数据。
53.一些可选实施例中，如图3中虚线部分所示，检测电路34包括：电压检测电路341，用于采集调零电路输出电压vo并传输给零点漂移预测电路。
54.电流检测电路342，用于采集r1的电流i并传输给零点漂移预测电路。
55.一些可选实施例中，结合图4，偏置电路31包括运放、串接的第一组电阻与第二组电阻；第一组电阻串接有至少一个电阻r1，第二组电阻串接至少两个电阻r2、r
p
，至少两个电阻中包括可调电阻r
p
，可调电阻r
p
受控于传动装置33，第二组电阻并联第一电容c；第一组电阻与第二组电阻之间形成第一节点a，第一节点a电连运放的第一输入端与电流检测电路342，运放的输出端回馈至运放的第二输入端，第二输入端同时连接电压检测电路341。
56.一些可选实施例中，电压检测电路341的输入端与偏置电路31的输出端连接，电压检测电路341的输出端与电压漂移预测模块321的第一输入端连接，电流检测电路342的输入端与偏置电路31中第一偏置电阻的第二端连接，电流检测电路342的输出端与主控制模块322的第二输入端连接，电压漂移预测模块321的第二输入端与参考电压输出端连接，电压漂移预测模块321的第一输出端与主控制模块322的第一输入端连接，电压漂移预测模块321的第二输出端与传动装置33的第二输入端连接，主控制模块322的输出端与传动装置33的第一输入端连接，传动装置33的输出端与偏置电路31中电位器的控制端连接。
57.可以理解的是，本实施例提供的技术方案，根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数，下一传动装置控制参数使偏置电路输出指定偏置电压，下一传动装置控制参数与下一电压漂移对应，根据下一传动装置控制参数调节偏置电路中接入电阻的阻值大小，直至偏置电路输出指定偏置电压，该方案可以预测电压漂移的趋势，即能够预测出下一步零点漂移值，偏置电路根据零点漂移预测值快速、准确地进行零点控制，从而达到对传动装置的精准控制，从而解决气候恶劣情况导致的闭环磁平衡式电流传感器零点漂移幅度大、速度快等传统调零电路无法解决的技术问题，且系统稳定性高。
58.实施例4为了便于读者理解，下面提供上述电压偏置控制电路的一个具体实施例，本实施例相对于前述实施例在电路划分和部件命名上略有不同，但与前述实施例并无矛盾，具体如下：如图4所示，电压偏置控制电路包括偏置电路、电压检测电路、电流检测电路、电压漂移预测电路和传动装置，其中，电压漂移预测电路包括电压漂移预测和主控制模块。
59.偏置电路，用于根据传动装置的动作调整电位器r
p
的阻值，从而实现所需的电压偏置。
60.电压检测电路，输入端与偏置电路的输出端连接，输出端与电压漂移预测电路的第一输入端连接。用于采集偏置电路输出电压vo并传输给电压漂移预测电路。
61.电流检测电路，输入端与偏置电路中第一电阻的第二端连接，输出端与主控制模块的第二输入端连接。用于采集r1的电流i并传输给电压漂移预测电路。
62.电压漂移预测模块，第一输入端与电压检测电路的输出端连接，第二输入端与参考电压v
ref
连接，第一输出端与主控制模块的第一输入端连接，第二输出端与传动装置的第二输入端连接；用于根据参考电压和输出电压预测出下一步漂移电压所对应的电流预测值i
p
并传输给主控制模块，其中，电流预测值i
p
对时间的导数为，α是以为变量的最大值，为误差放大系数，应该根据实际工况设定。并且比较vo与v
ref
的大小，得出传动装置的转向信号m并传输给传动装置。m为1或0，若vo《v
ref ，m为1，若vo》v
ref ，m为0。
63.主控制模块，第一输入端与电压漂移预测模块的输出端连接，第二输入端与电流检测电路的输出端连接，输出端与传动装置的第一输入端连接。用于计算出使偏置电路输出所需偏置电压的传动装置位移信号n。其中，n=k(i-ip)，比例系数k应该根据实际工况而
定。
64.传动装置，输出端与电位器r
p
的控制端连接；当m为1，传动装置正转，使r
p
接入电路中的电阻变大。当m为0，传动装置反转，使r
p
接入电路中的电阻变小。并且根据n精确地调节r
p
接入电路中电阻的大小，从而使偏置电路输出所需的偏置电压。
65.基于以上电压偏置控制电路的电压偏置控制方法如下：s1：电压检测电路检测偏置电路的输出电压vo，并且送入电压漂移预测模块；电流检测电路检测vo上的电流i，并且送入主控制模块；s2：电压漂移预测模块根据vo及v
ref ，得出电流预测值i
p
并且送入主控制模块，比较vo和v
ref
的大小，若vo》v
ref ，则m=0，若vo《v
ref ，则m=1，并送入传动装置；s3：主控制模块根据电流预测值vo及电流i进行运算n=k（i-ip），并送入传动装置；s4：传动装置根据m选择转向，并且位移信号n精确地调节r
p
的大小从而实现输出电压达到电压参考值。
66.可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过获取视频业务平台输出的业务日志；通过数据采集器的输入插件，根据偏置电路的当前电信号数据和元件参数预测下一传动装置控制参数，下一传动装置控制参数使偏置电路输出指定偏置电压，下一传动装置控制参数与下一电压漂移对应，根据下一传动装置控制参数调节偏置电路中接入电阻的阻值大小，直至偏置电路输出指定偏置电压，该方案可以预测电压漂移的趋势，即能够预测出下一步零点漂移值，偏置电路根据零点漂移预测值快速、准确地进行零点控制，从而达到对传动装置的精准控制，从而解决气候恶劣情况导致的闭环磁平衡式电流传感器零点漂移幅度大、速度快等传统调零电路无法解决的技术问题，且系统稳定性高。
67.需要说明的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
68.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
69.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
70.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（pga），现场可编程门阵列（fpga）等。
71.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
72.此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以
是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
73.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
74.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
75.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。