專利名稱：一種恒壓恒流電源及其過壓、過流保護的自校準方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一種恒壓恒流電源及其過壓、過流保護的自校準方法涉及直流電源設(shè)備 技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到具有恒壓恒流功能的直流電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當今社會，無論是在科研院所、實驗室、生產(chǎn)線，電源設(shè)備無處不在。而且，由于對 生產(chǎn)測試效率和輸出精度要求的不斷提高，對電源設(shè)備的可編程性、可監(jiān)控性以及安全性 的需求也越來越迫切?？删幊屉娫淳褪亲陨淼哪承┕δ芑騾?shù)可以通過計算機軟件編程控制的電源。因 此，可編程電源一般配備了 RS-232、USB、LAN、GPIB等接口，通過這些接口可把電源集成到 自動化測試系統(tǒng)內(nèi)，這樣就可與其他可編程儀器可共同組成測試效率極高的專業(yè)測試系 統(tǒng)。可編程電源有許多種類，可分為線性電源、開關(guān)電源、直流電源、交流電源等等。在可編 程線性直流電源中又可分為恒壓源、恒流源和恒壓恒流電源。其中，所述的恒壓恒流電源整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，通?？梢园娫摧敵龆?、控制單元CPU、鍵盤、顯示器、外圍接口、D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬 功率輸出和測量電路。該CPU是整個系統(tǒng)的控制中心，系統(tǒng)的各個部分和資源都由它來控 制、調(diào)配和監(jiān)控。該鍵盤是人機交互最直接最常用的方式，用戶可通過鍵盤控制電源的輸出 以及進行其它功能的設(shè)置。該顯示器主要作用是監(jiān)控電源的參數(shù)和狀態(tài)，包括設(shè)置參數(shù)、輸 出參數(shù)、輸出狀態(tài)等等。該外圍接口主要包括RS232、GPIB、USB、LAN等接口形式，通過這些 接口連接上位機或網(wǎng)絡(luò)，從而使用戶可以通過發(fā)命令等方式來遠程控制和監(jiān)控電源。該D/A 轉(zhuǎn)換器可以將控制單元CPU輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號后，輸出至模擬功率輸出和測 量電路，最后，該模擬信號經(jīng)由該模擬功率輸出和測量電路、電源輸出端輸出到用戶的負載 RL上。該A/D轉(zhuǎn)換器通常用于讀回模擬功率輸出和測量電路的輸出值和輸出狀態(tài)，并可以 將模擬功率輸出和測量電路輸出給控制單元CPU的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。在所述的恒壓恒流電源中，模擬功率輸出和測量電路中還進一步包括有同時連 接至所述的電源輸出端的恒壓輸出回路CV和恒流輸出回路CC。所述的恒壓恒流電源具有如下的特性，即，當為恒壓恒流電源連接上一個負載，且 使DA轉(zhuǎn)換電路為恒壓輸出回路CV輸出一個電壓參考值Vs，結(jié)合參考圖1、3，為恒流輸出回 路CC輸出一個電流參考值Is時。在Vs/Is >用戶負載RL時，所述的恒壓恒流電源將自動 工作在恒流模式下，即，此時，所述的模擬功率輸出和測量電路對應(yīng)所述的Is輸出恒定的 電流，而當Vs/Is <用戶負載RL時，所述的恒壓恒流電源將自動工作在恒壓模式下，S卩，此 時，所述的模擬功率輸出和測量電路對應(yīng)所述的Vs輸出恒定的電壓。在現(xiàn)有技術(shù)中，參考圖1，所述的恒壓恒流電源往往還連接有過壓保護電路OVP和 過流保護電路0CP。主要用于根據(jù)用戶對保護電壓或保護電流的設(shè)定，為外部設(shè)備提供保 護，防止由于電源故障原因，或外部設(shè)備本身的原因造成對外部設(shè)備的過壓或過流損傷。它的基本工作原理是，當用戶輸入關(guān)于過壓保護和過流保護的設(shè)定值后，電源的控制單元CPU根據(jù)用戶的設(shè)定值向過壓保護電路OVP和過流保護電路OCP輸出與之對應(yīng)參 考信號。在電源工作時，過壓保護電路OVP和過流保護電路OCP自動將電源的輸出值與所 述的參考信號進行比較。在電源的輸出的電壓或電流之一超過該參考信號時，對應(yīng)的過壓 保護電路OVP和過流保護電路OCP會立即啟動，切斷電源的輸出，并同時向控制單元CPU輸 出電壓過載保護信號Vs或電流過載保護信號Is，用以通知控制單元CPU電源已處于過載保 護狀態(tài)。我們將用戶輸入的過壓保護的設(shè)定值記作OVP1、過流保護的設(shè)定值記作OCP115而 將過壓保護電路OVP和過流保護電路OCP動作時的實際電壓門限值記作OVPtj、實際電流門 限值記作OCPy理論上來說，上述OVP1應(yīng)該與OVPtj相等，OCP1應(yīng)該與OCPtj相等。但實際 上它們由于中間各個處理部件存在誤差往往不相等，因此我們有必要對過壓保護的設(shè)定值 OVP和過流保護的設(shè)定值OCP進行及時的校準，以通過改變CPU向過壓保護電路OVP和過流 保護電路OCP輸出的參考信號，使OVP1與OVPtj相等，OCP1與OCPtj相等。但是，對于所述的恒壓恒流電源進行過壓保護的設(shè)定值OVP和過流保護的設(shè)定值 OCP的校準是十分困難的事，原因在于現(xiàn)有技術(shù)中，所述的恒壓恒流電源的A/D轉(zhuǎn)換器只能用于讀回功率輸出和測量電 路的輸出值，只可供用戶檢測、校準其輸出值與設(shè)定值之間的誤差，并無法直接測量過壓保 護電路OVP和過流保護電路OCP的實際門限值(一般0VP、0CP的輸出值只有在電源內(nèi)部的 電路板上，用人工方法才能測量到)。因此，沒有辦法對過壓保護電路OVP和過流保護電路 OCP是進行自動校準。這樣就有可能造成了一種后果，比如，在電源到達用戶手中后，因為元 器件原因、或因為季節(jié)、環(huán)境引起的溫度變化原因或地理位置變化引起的大氣壓力變化等 原因，使過壓保護的設(shè)定值OVP和過流保護的設(shè)定值OCP產(chǎn)生偏移，如果不能及時地對過壓 保護電路OVP和過流保護電路OCP是進行校準，就會使用戶輸入的OVP、OCP的設(shè)定值和過 保護時的電源實際的門限值產(chǎn)生比較大的偏差，這種情況有時是比較危險的，有時會對用 戶的負載RL產(chǎn)生傷害。鑒于以上現(xiàn)有電源中所存在的問題，有必要提供一種無需對電源進行硬件改造， 即可實現(xiàn)對電源過壓、過流保護進行自動校準的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種恒壓恒流電源過 壓、過流保護的自校準方法。本發(fā)明的另一目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種恒壓恒流電源。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)的一種電源過壓、過流保護的自校準方法，基于恒壓恒流電源實現(xiàn)，所述的恒壓恒流 電源具有一個電源輸出端、一個電源輸出部件，一個電源保護部件，一個連接所述的電源輸 出部件、保護部件的控制部件，所述的電源輸出部件包括連接至電源輸出端的一個恒壓回 路、一個恒流回路、所述的保護部件包括連接至電源輸出端的一個過壓保護電路和一個過 流保護電路；該電源的過壓、過流保護的自校準方法包括如下具體步驟(1)校準電源的電壓和電流，并保存其校準系數(shù)；(2)選擇進行過壓保護校準或是過流保護校準；如果選擇過壓保護校準則執(zhí)行步
5驟(A)；如果選擇過流保護校準則執(zhí)行步驟(B)；(A)對電源過壓保護電路進行過壓保護校準，具體包括如下步驟(Al)設(shè)置采樣數(shù)據(jù)數(shù)量；(A2)設(shè)定一個全新的過壓保護設(shè)定值OVP1 ；(A3)設(shè)定電源電壓設(shè)定值V1，該電壓設(shè)定值V1小于步驟(A2)中設(shè)定的過壓保護 設(shè)定值OVP1 ；(A4)檢查電源是否發(fā)生過壓保護；如果沒有發(fā)生過壓保護，則執(zhí)行步驟(A5)；如 果發(fā)生過壓保護，則執(zhí)行步驟(A6)；(A5)步進提高電壓設(shè)定值V1,并返回步驟(A4)；(A6)以此時的電壓設(shè)定值V1作為過壓保護實際門限值OVPc記錄該組過壓保護設(shè) 定值OVP1及過壓保護實際門限值OVPtj采樣數(shù)據(jù)；(A7)檢查是否已獲得步驟(Al)中所設(shè)定數(shù)量的采樣數(shù)據(jù)；如果是，則執(zhí)行步驟 (A8)；如果否，則執(zhí)行步驟(A2)；(A8)根據(jù)所獲得的采樣數(shù)據(jù)擬合曲線，并依據(jù)校準表達式OVP1XKZAv = OVh計 算校準參數(shù)Kv、Av;(Α9)保存校準參數(shù)Kv、Av,并結(jié)束過壓保護校準過程；(B)對電源過流保護電路進行過流保護校準，具體包括如下步驟(Bi)設(shè)置采樣數(shù)據(jù)數(shù)量；(Β2)設(shè)定一個全新的過流保護設(shè)定值OCP1 ；(Β3)設(shè)定電源電流設(shè)定值I1,該電流設(shè)定值I1小于步驟(Β2)中設(shè)定的過流保護 設(shè)定值OCP1 ；(Β4)檢查電源是否發(fā)生過流保護；如果沒有發(fā)生過流保護，則執(zhí)行步驟(Β5)；如 果發(fā)生過流保護，則執(zhí)行步驟(Β6)；(Β5)步進提高電流設(shè)定值I1,并返回步驟(Β4)；(Β6)以此時的電流設(shè)定值I1作為過流保護實際門限值OCPc記錄該組過流保護設(shè) 定值OCP1及過流保護實際門限值OCPtj采樣數(shù)據(jù)；(Β7)檢查是否已獲得步驟(Bi)中所設(shè)定數(shù)量的采樣數(shù)據(jù)；如果是，則執(zhí)行步驟 (Β8)；如果否，則執(zhí)行步驟(Β2)；(Β8)根據(jù)所獲得的采樣數(shù)據(jù)擬合曲線，并依據(jù)校準表達式OCP1XKfAc = OCP0計 算校準參數(shù)K。、Ac;(Β9)保存校準參數(shù)K。、Ac,并結(jié)束過流保護校準過程。一種恒壓恒流電源，具有一個電源輸出端、一個電源輸出部件，一個電源保護部 件，一個輸入部件、一個連接所述的輸入部件、電源輸出部件、保護部件的控制部件，所述的 電源輸出部件包括連接至電源輸出端的一個恒壓回路、一個恒流回路、所述的保護部件包 括一個過壓保護電路和一個過流保護電路；所述的一種恒壓恒流電源包括如下過壓、過流 保護的自動校準步驟(1)設(shè)定一個電源保護設(shè)定值；(2)設(shè)定一個小于所述的電源保護設(shè)定值的電源輸出設(shè)定值；(3)判斷是否發(fā)生過載保護，如果沒有發(fā)生所述的過載保護，則執(zhí)行步驟；如果發(fā)生所述的過載保護，則執(zhí)行步驟(5)；(4)步進提高所述的電源輸出設(shè)定值，返回執(zhí)行步驟(3)；(5)將當前的電源輸出設(shè)定值用于校準所述的電源保護設(shè)定值。本發(fā)明所述的恒壓恒流電源還可以進一步包括如下過壓、過流保護的自動校準步 驟(11)設(shè)定一個電流保護設(shè)定值；(22)設(shè)定一個小于所述的電流保護設(shè)定值的電流輸出設(shè)定值；(33)判斷是否發(fā)生過流保護，如果沒有發(fā)生所述的過流保護，則執(zhí)行步驟G4)； 如果發(fā)生所述的過流保護，則執(zhí)行步驟(55)；(44)步進提高所述的電流輸出設(shè)定值，返回執(zhí)行步驟(33)；(55)將當前的電流輸出設(shè)定值用于校準所述的電流保護設(shè)定值。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的一種恒壓恒流電源及其過壓、過流保護的自校準 方法借助于恒壓恒流電源過壓保護電路OVP和過流保護電路OCP本身電路結(jié)構(gòu)特點，在不 改造恒壓恒流電源現(xiàn)有硬件結(jié)構(gòu)的前提下，對其過壓、過流保護的實際門限值OVPp OCP0進 行間接的測量，從而完成過壓、過流保護的校準過程，具有操作簡單，成本低、校準準確的特 點。


圖1為恒壓恒流電源電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為電源過壓、過流保護自校準方法流程圖；圖3為恒壓恒流電源的模擬功率輸出和測量電路的性能說明圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。本發(fā)明所設(shè)計的電源過壓、過流保護的自校準方法是基于恒壓恒流電源實現(xiàn)的。 該恒壓恒流電源結(jié)構(gòu)如圖1所示，通?？梢园娫摧敵龆恕⒖刂茊卧狢PU、鍵盤、顯示器、外圍接口、D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬 功率輸出和測量電路。該CPU是電源的控制部件，是整個電源系統(tǒng)的控制中心，電源系統(tǒng)的 各個部分和資源都由它來控制、調(diào)配和監(jiān)控。該鍵盤是人機交互最直接最常用的方式，用戶 可通過鍵盤控制電源的輸出以及進行其它功能的設(shè)置。該顯示器主要作用是監(jiān)控電源的參 數(shù)和狀態(tài)，包括設(shè)置參數(shù)、輸出參數(shù)、輸出狀態(tài)等等。該外圍接口主要包括RS232、GPIB、USB、 LAN等接口形式，通過這些接口連接上位機或網(wǎng)絡(luò)，使用戶可以通過發(fā)命令等方式來遠程控 制和監(jiān)控電源。該D/A轉(zhuǎn)換器用于將控制單元CPU輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，最后， D/A轉(zhuǎn)換器輸出的模擬信號經(jīng)由所述的模擬功率輸出和測量電路、電源輸出端輸出到用戶 的負載RL上。該A/D轉(zhuǎn)換器主要用于讀回模擬功率輸出和測量電路的輸出值。在本實施例所述的恒壓恒流電源中，模擬功率輸出和測量電路中還進一步包括 有同時連接至電源輸出端的恒壓輸出回路CV和恒流輸出回路CC。所述的恒壓恒流電源具有如下的特性，即，當為恒壓恒流電源連接上一個負載RL， 且使DA轉(zhuǎn)換電路為恒壓輸出回路CV輸出一個電壓參考值Vs，結(jié)合參考圖1、3，為恒流輸出回路CC輸出一個電流參考值Is時。在Vs/Is > RL時，所述的恒壓恒流電源將自動工作在 恒流模式下，即，此時，所述的模擬功率輸出和測量電路對應(yīng)所述的Is輸出恒定的電流，而 當Vs/Is < RL時，所述的恒壓恒流電源將自動工作在恒壓模式下，即，此時，所述的模擬功 率輸出和測量電路對應(yīng)所述的Vs輸出恒定的電壓。另外，在所述的恒壓恒流電源的模擬功率輸出和測量電路中，還設(shè)有過壓保護電 路OVP和過流保護電路0CP。主要用于根據(jù)用戶對保護電壓或保護電流的設(shè)定，為外部設(shè)備 提供保護，防止由于電源故障原因，或外部設(shè)備本身的原因造成對外部設(shè)備的過壓或過流 損傷。該過壓保護電路OVP和過流保護電路OCP構(gòu)成電源的電源保護部件與電源輸出端相 連。當用戶輸入關(guān)于過壓保護和過流保護的設(shè)定值后，電源的控制單元CPU根據(jù)用戶 的設(shè)定值向過壓保護電路OVP和過流保護電路OCP輸出與之對應(yīng)參考信號。在電源工作 時，過壓保護電路OVP和過流保護電路OCP自動將電源的輸出值與所述的參考信號進行比 較。在電源的輸出的電壓或電流之一超過該參考信號時，對應(yīng)的過壓保護電路OVP和過流 保護電路OCP會立即啟動，切斷電源的輸出，并同時向控制單元CPU輸出電壓過載保護信號 Vs或電流過載保護信號IS，，用以提示電源處于過載保護狀態(tài)。對于上述這種恒壓恒流電源，本發(fā)明所設(shè)計的電源過壓、過流保護的自校準方法 是基于完成電源的輸出設(shè)定值與實際輸出值之間的校準后實現(xiàn)的。這里，以電源電壓的設(shè)定值與輸出值之間的校準方法為例，介紹下電源輸出電壓 的校準方法。我們將用戶設(shè)定的電壓值記作V1,電源實際的電壓輸出值記作I。由實測經(jīng) 驗，我們知道電壓設(shè)定值V1、電壓輸出值Vtj之間是線性關(guān)系的，即AXK+A = \。我們做電 壓設(shè)定值與輸出值之間的校準，實際上就是要求出上述表達式中的K和A值，并將其保存下 來，以備對后續(xù)使用的電壓設(shè)定值和輸出值進行校準。作為說明，在實際應(yīng)用中，根據(jù)精確度需求或其他需求原因，也可以采用二次擬合 關(guān)系式或其他擬合關(guān)系式對電源輸出電壓進行校準。與電源的電壓、電流的設(shè)定值與輸出值之間的校準關(guān)系相類似，電源過壓、過流保 護的設(shè)定保護值OVPpOCPi與過壓、過流保護的實際門限值OVPpOCPtj之間也選定采用線性 擬合關(guān)系，即OVP1XKZAv = OVP0, OCP1XVAc = OCPqo我們也只需要求出上述表達式中的 Kv和Av值、Kc和Ac值，并將其保存下來，即可實現(xiàn)電源過壓、過流保護的校準。如前所述，基于所述的恒壓恒流電電源的結(jié)構(gòu)并沒有為用戶提供過壓保護電路 OVP和過流保護電路OCP實際門限值的直接測量接口。因此，所述的恒壓恒流電源無法自主 完成對過壓、過流保護的實際門限值OVPp OCP0的測量，進而實現(xiàn)對校準參數(shù)Kv和Av值、Kc 和A。值進行計算。本發(fā)明所設(shè)計的電源過壓、過流保護的自校準方法，主要設(shè)計思想是依賴于過壓 保護電路OVP和過流保護電路OCP本身電路結(jié)構(gòu)特點，在不改造恒壓恒流電源現(xiàn)有硬件結(jié) 構(gòu)的前提下，對其過壓、過流保護的實際門限值OVPp OCPtj進行間接的測量。所謂過壓保護 電路OVP和過流保護電路OCP本身電路結(jié)構(gòu)特點是指過壓保護電路OVP和過流保護電路 OCP本身實際上是一個比較電路，其通過將電壓輸出值\與過壓保護實際門限值OVPtj進行 比較，以及將電流輸出值Itj與過壓保護實際門限值OCPtj進行比較來判斷其大小，進而做出 保護動作。只要我們提前對電壓輸出值Vo和電流輸出值Io進行校準，然后，就可以通過漸進提高電壓輸出值I和電流輸出值V直至其剛好使過壓保護電路OVP和過流保護電路 OCP做出切斷動作，則可將此時的電壓輸出值Vtj和電流輸出值Itj視為過壓、過流保護的實 際門限值OVPpOCP—本發(fā)明即是基于這一設(shè)計思想設(shè)計該電源過壓、過流保護的自校準方 法的。所述電源過壓、過流保護的自校準方法的具體流程步驟，如圖2所示，包括如下具 體步驟(1)校準電源的電壓和電流，并保存其校準系數(shù)；這里，首先是要對電源的電壓、電流輸出線路進行校準，以作為后面對電源過壓、 過流保護校準的基礎(chǔ)。其中，電源的電壓、電流校準方法已為現(xiàn)有技術(shù)，在此就不再詳述。(2)選擇進行過壓保護校準或是過流保護校準；如果用戶選擇過壓保護校準則執(zhí) 行步驟(A)；如果用戶選擇過流保護校準則執(zhí)行步驟(B)；(A)對電源過壓保護電路進行過壓保護校準，具體包括如下步驟(Al)設(shè)置采樣數(shù)據(jù)數(shù)量；如前所述，本發(fā)明所設(shè)計的過壓、過流保護的自校準方法所采用的校準原理與電 壓、電流校準方法的原理相類似，都是通過采樣若干組電壓、電流的設(shè)定值和輸出值進行曲 線擬合，從而求出關(guān)鍵的校準參數(shù)K和A?？梢?，通過這種原理進行校準，采樣的數(shù)據(jù)組越 多其擬合曲線所求出的校準參數(shù)K和A越準確，但相反校準的時間也就越長。因此，這里提 供用戶對采樣數(shù)據(jù)數(shù)量的設(shè)置，以方便用戶根據(jù)自身對校準精度和校準效率的要求進行設(shè) 定。(A2)設(shè)定一個全新的過壓保護設(shè)定值OVP1 ；(A3)設(shè)定電源電壓設(shè)定值V1，該電壓設(shè)定值V1小于步驟(A2)中設(shè)定的過壓保護 設(shè)定值OVP1 ；這里，由于在之前步驟(1)中已經(jīng)完成對電源電壓和電流的校準，因此該電壓設(shè) 定值V1與電壓輸出值Vtj相等。(A4)檢查電源是否發(fā)生過壓保護；如果沒有發(fā)生過壓保護，則執(zhí)行步驟(A5)；如 果發(fā)生過壓保護，則執(zhí)行步驟(A6)；(A5)步進提高電壓設(shè)定值V1,并返回步驟(A4)；這里，電壓設(shè)定值V1的步進幅度可以由用戶根據(jù)校準精度需要自主調(diào)節(jié)；(A6)以此時的電壓設(shè)定值V1作為過壓保護實際門限值OVPc記錄該組過壓保護設(shè) 定值OVP1及過壓保護實際門限值OVPtj采樣數(shù)據(jù)，以將該過壓保護設(shè)定值OVP1及過壓保護 實際門限值OVPtj用于過壓保護設(shè)定值的校準；(A7)檢查是否已獲得步驟(Al)中所設(shè)定數(shù)量的采樣數(shù)據(jù)；如果是，則執(zhí)行步驟 (A8)；如果否，則執(zhí)行步驟(A2)；(A8)根據(jù)所獲得的采樣數(shù)據(jù)擬合曲線，并依據(jù)校準表達式OVP1XKZAv = OVP0計 算校準參數(shù)Kv、Av;(Α9)保存校準參數(shù)Kv、Av,并結(jié)束過壓保護校準過程；(B)對電源過流保護電路進行過流保護校準，具體包括如下步驟(Bi)設(shè)置采樣數(shù)據(jù)數(shù)量；(Β2)設(shè)定一個全新的過流保護設(shè)定值OCP1 ；
(B3)設(shè)定電源電流設(shè)定值I1,該電流設(shè)定值I1小于步驟(B2)中設(shè)定的過流保護 設(shè)定值OCP1 ；(B4)檢查電源是否發(fā)生過流保護；如果沒有發(fā)生過流保護，則執(zhí)行步驟(B5)；如 果發(fā)生過流保護，則執(zhí)行步驟(B6)；(B5)步進提高電流設(shè)定值I1，并返回步驟(B4)；(B6)以此時的電流設(shè)定值I1作為過流保護實際門限值OCPc記錄該組過流保護設(shè) 定值OCP1及過流保護實際門限值OCPtj采樣數(shù)據(jù)，以將該過流保護設(shè)定值OCP1及過流保護 實際門限值OCPtj用于過流保護設(shè)定值的校準；(B7)檢查是否已獲得步驟(Bi)中所設(shè)定數(shù)量的采樣數(shù)據(jù)；如果是，則執(zhí)行步驟 (B8)；如果否，則執(zhí)行步驟(B2)；(B8)根據(jù)所獲得的采樣數(shù)據(jù)擬合曲線，并依據(jù)校準表達式OCP1XKfAc = OCP0計 算校準參數(shù)K。、Ac;(B9)保存校準參數(shù)K。、Ac,并結(jié)束過流保護校準過程。作為說明，在用戶選擇進行過壓保護校準或是過流保護校準時；如果選擇過壓保 護校準，用戶需確認電源的輸出端為開路狀態(tài)，以確保在進行過壓保護校準時，電源工作在 恒壓模式下，同樣在選擇過流保護校準時，用戶需利用短路塊將電源的輸出端接地，使其短 路，以確保電源工作在恒流模式下。由上述過壓、過流保護自校準過程，用戶可以在不改造電源硬件結(jié)構(gòu)的條件下，通 過步進提高電壓、電流的輸出值從而間接的測量過壓、過流保護的實際門限值，最終達到對 電源過壓、過流保護進行校準的目的。應(yīng)當指出，任何校準數(shù)據(jù)測量中都可能存在一定的誤差。而這些誤差很可能直 接影響最終的校準結(jié)果。前面已經(jīng)提到過，電源過壓、過流保護的設(shè)定保護值OVPp OCP1 與過壓、過流保護的實際門限值CMV OCPtj之間是呈線性關(guān)系的，即OVP1XKZAv = OVP0, OCP1XVAc = OCP00因此，本發(fā)明還根據(jù)這一特點，在過壓、過流保護的校準過程中加入了 誤差校驗程序，具體如下在所述步驟(A8)、(A9)之間還包括如下步驟(Α8 )根據(jù)所獲得的采樣數(shù)據(jù)計算曲線擬合度，并判斷該曲線擬合度是否在一定 范圍值之內(nèi)；如果在則執(zhí)行步驟(A9)，如果不在則執(zhí)行步驟(ASii)；此處對采樣數(shù)據(jù)計算曲線擬合度的方法以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù)， 在此就不再詳述。(ASii)反饋過壓保護校準失敗信息，結(jié)束過壓保護校準過程。在所述步驟(B8)、(B9)之間還包括如下步驟(Β8 )根據(jù)所獲得的采樣數(shù)據(jù)計算曲線擬合度，并判斷該曲線擬合度是否在一定 范圍值之內(nèi)；如果在則執(zhí)行步驟(B9)，如果不在則執(zhí)行步驟(BSii)；(BSii)反饋過流保護校準失敗信息，結(jié)束過流保護校準過程。綜上所述，本發(fā)明所設(shè)計的電源過壓、過流保護的自校準方法是依賴于過壓保護 電路OVP和過流保護電路OCP本身電路結(jié)構(gòu)特點，在不改造恒壓恒流電源現(xiàn)有硬件結(jié)構(gòu)的 前提下，對其過壓、過流保護的實際門限值OVPp OCPtj進行間接的測量，從而完成過壓、過流 保護的校準過程的。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員在該設(shè)計思想之下，所做的任何不具有創(chuàng)造性的改造均應(yīng)視為在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種恒壓恒流電源過壓、過流保護的自校準方法，基于恒壓恒流電源實現(xiàn)，所述的 恒壓恒流電源具有一個電源輸出端、一個電源輸出部件，一個電源保護部件，一個連接所述 的電源輸出部件、保護部件的控制部件，所述的電源輸出部件包括連接至電源輸出端的一 個恒壓回路、一個恒流回路、所述的保護部件包括連接至電源輸出端的一個過壓保護電路 和一個過流保護電路，其特征在于該電源的過壓、過流保護的自校準方法包括如下具體步 驟(1)校準電源的電壓和電流，并保存其校準系數(shù)；(2)選擇進行過壓保護校準或是過流保護校準；如果選擇過壓保護校準則執(zhí)行步驟 (A)；如果選擇過流保護校準則執(zhí)行步驟(B)；(A)對電源過壓保護電路進行過壓保護校準，具體包括如下步驟 (Al)設(shè)置采樣數(shù)據(jù)數(shù)量；(A2)設(shè)定一個全新的過壓保護設(shè)定值OVP1 ；(A3)設(shè)定電源電壓設(shè)定值V1,該電壓設(shè)定值V1小于步驟m中設(shè)定的過壓保護設(shè)定 值 OVP1；(A4)檢查電源是否發(fā)生過壓保護；如果沒有發(fā)生過壓保護，則執(zhí)行步驟(A5)；如果發(fā) 生過壓保護，則執(zhí)行步驟(A6)；(A5)步進提高電壓設(shè)定值V1，并返回步驟(A4)；(A6)以此時的電壓設(shè)定值V1作為過壓保護實際門限值OVPtj，記錄該組過壓保護設(shè)定值 OVP1及過壓保護實際門限值OVPtj采樣數(shù)據(jù)；(A7)檢查是否已獲得步驟(Al)中所設(shè)定數(shù)量的采樣數(shù)據(jù)；如果是，則執(zhí)行步驟(A8)； 如果否，則執(zhí)行步驟(A2)；(A8)根據(jù)所獲得的采樣數(shù)據(jù)擬合曲線，并依據(jù)校準表達式OVP1XKZAv = OVPtj計算校 準參數(shù)KV、AV;(A9)保存校準參數(shù)KV、AV，并結(jié)束過壓保護校準過程；(B)對電源過流保護電路進行過流保護校準，具體包括如下步驟 (Bi)設(shè)置采樣數(shù)據(jù)數(shù)量；(B2)設(shè)定一個全新的過流保護設(shè)定值OCP1 ；(B3)設(shè)定電源電流設(shè)定值I1,該電流設(shè)定值I1小于步驟(B2)中設(shè)定的過流保護設(shè)定 值 OCP1；(B4)檢查電源是否發(fā)生過流保護；如果沒有發(fā)生過流保護，則執(zhí)行步驟(B5)；如果發(fā) 生過流保護，則執(zhí)行步驟(B6)；(B5)步進提高電流設(shè)定值I1，并返回步驟(B4)；(B6)以此時的電流設(shè)定值II作為過流保護實際門限值OCPtj，記錄該組過流保護設(shè)定 值OCP1及過流保護實際門限值OCPtj采樣數(shù)據(jù)；(B7)檢查是否已獲得步驟(Bi)中所設(shè)定數(shù)量的采樣數(shù)據(jù)；如果是，則執(zhí)行步驟(B8)； 如果否，則執(zhí)行步驟(B2)；(B8)根據(jù)所獲得的采樣數(shù)據(jù)擬合曲線，并依據(jù)校準表達式OCP1XKfAc = OCP0計算校 準參數(shù)K。、Ac;(B9)保存校準參數(shù)K。、Ac,并結(jié)束過流保護校準過程。
2.如權(quán)利要求1所述的電源過壓、過流保護的自校準方法，其特征在于在所述步驟 (A8)、(A9)之間還包括如下步驟(Α8 )根據(jù)所獲得的采樣數(shù)據(jù)計算曲線擬合度，并判斷該曲線擬合度是否在一定范圍 值之內(nèi)；如果在則執(zhí)行步驟(A9)，如果不在則執(zhí)行步驟(ASii)；(ASii)反饋過壓保護校準失敗信息，結(jié)束過壓保護校準過程。
3.如權(quán)利要求1所述的電源過壓、過流保護的自校準方法，其特征在于在所述步驟 (B8)、(B9)之間還包括如下步驟(Β8 )根據(jù)所獲得的采樣數(shù)據(jù)計算曲線擬合度，并判斷該曲線擬合度是否在一定范圍 值之內(nèi)；如果在則執(zhí)行步驟(B9)，如果不在則執(zhí)行步驟(BSii)；(BSii)反饋過流保護校準失敗信息，結(jié)束過流保護校準過程。
4.一種恒壓恒流電源，具有一個電源輸出端、一個電源輸出部件，一個電源保護部件， 一個輸入部件、一個連接所述的輸入部件、電源輸出部件、保護部件的控制部件，所述的電 源輸出部件包括連接至電源輸出端的一個恒壓回路、一個恒流回路、所述的保護部件包括 一個過壓保護電路和一個過流保護電路，其特征在于包括如下過壓、過流保護的自動校準 步驟(1)設(shè)定一個電源保護設(shè)定值；(2)設(shè)定一個小于所述的電源保護設(shè)定值的電源輸出設(shè)定值；(3)判斷是否發(fā)生過載保護，如果沒有發(fā)生所述的過載保護，則執(zhí)行步驟；如果發(fā) 生所述的過載保護，則執(zhí)行步驟(5)；(4)步進提高所述的電源輸出設(shè)定值，返回執(zhí)行步驟(3)；(5)將當前的電源輸出設(shè)定值用于校準所述的電源保護設(shè)定值。
5.如權(quán)利要求4所述的恒壓恒流電源，其特征在于包括如下過壓、過流保護的自動校 準步驟(11)設(shè)定一個電流保護設(shè)定值；(22)設(shè)定一個小于所述的電流保護設(shè)定值的電流輸出設(shè)定值；(33)判斷是否發(fā)生過流保護，如果沒有發(fā)生所述的過流保護，則執(zhí)行步驟G4)；如果 發(fā)生所述的過流保護，則執(zhí)行步驟(55)；(44)步進提高所述的電流輸出設(shè)定值，返回執(zhí)行步驟(33)；(55)將當前的電流輸出設(shè)定值用于校準所述的電流保護設(shè)定值。
6.如權(quán)利要求4所述的恒壓恒流電源，其特征在于步驟( 包括記錄所述的當前的 電源輸出設(shè)定值和所述的電源保護設(shè)定值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種恒壓恒流電源及其電源過壓、過流保護的自校準方法，該校準方法主要是根據(jù)過壓保護電路OVP和過流保護電路OCP本身電路結(jié)構(gòu)特點，在不改造恒壓恒流電源現(xiàn)有硬件結(jié)構(gòu)的前提下，對其過壓、過流保護的實際門限值OVPO、OCPO進行間接的測量，進而通過該過壓、過流保護的實際門限值OVPO、OCPO對電源的過壓、過流保護的設(shè)定值與實際門限值進行校準的。
文檔編號G01R31/40GK102074928SQ200910238518
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者李維森, 王悅, 王鐵軍 申請人:北京普源精電科技有限公司