CN113885390B - 采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法 - Google Patents
采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113885390B CN113885390B CN202111203506.9A CN202111203506A CN113885390B CN 113885390 B CN113885390 B CN 113885390B CN 202111203506 A CN202111203506 A CN 202111203506A CN 113885390 B CN113885390 B CN 113885390B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- host
- analog
- switch
- digital
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0423—Input/output
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/25—Pc structure of the system
- G05B2219/25257—Microcontroller
Abstract
本发明公开了采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法，其特征在于，包括主机和从机，主机由MCU、数字模拟转换器DAC、开关K组成，MCU通过数字模拟转换器DAC连接UKOUT和开关K的一个常闭触点，开关K的另一个常闭触点连接UkIN，开关K的常开触点连接电源单元，主机和从机结构相同，采用本发明，用户在购买了多台电源自行并联后，任可保证电流控制的高速变换以及高精度，而不需要返厂进行整体校准。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域，具体是采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法。
背景技术
目前直流电源的并联均流有模拟和数字的两种方案。模拟并联均流有多种方案，具有类似的特点，可实现控制环路速度高的优点，但是由于模块间器件的差异，导致并联后的整机在恒流输出时候的控制精度较差。数字并联均流的方案为各模块之间进行数字通信，由主机发送指令给从机模块，从机模块接收到指令以后由MCU执行指令控制相关电路进行工作。此方案的优点是可实现高精度输出，弊端是不能实现输出的高速变化。在高端电源以及激光电源行业，输出高速变化到微秒级别，而通过数字通信再由MCU执行时间都会在100ms级别，无法实现输出高速变化的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法，其特征在于，包括主机和从机，主机由MCU、数字模拟转换器DAC、开关K组成，MCU通过数字模拟转换器DAC连接UKOUT和开关K的一个静触点，开关K的另一个静触点连接UkIN，开关K的动触点连接电源单元，主机和从机结构相同，首先将开关K切到UKOUT，设置两个不同的DA值，使用电压表测量出UkOUT对应的电压值，可以得到数学对应关系式DA＝K1M×UKOUT+B1M，使用电流表测量出电源单机对应的电流值，可以得到数学对应关系式DA＝KC×Iout1+BC，将开关K切换到UkIN，输入两个不同的UkIN电压，使用电流表测量出电源单机对应的电流值，可以得到数学对应关系式UKIN＝K1S×Iout1+B1S，同理可以得到其他两台的关系式，将主机的UKOUT分别连接各个从机的UkIN，主机和从机的485相连，设置其中一台为主机，另外两台为从机，主机开关K切至UKOUT，从机开关K切至UkIN，通过485通信，主机将会得到3台电源的所有数学关系，使用下列关系式DA＝K1M×UKOUT+B1M，DA＝KC×Iout1+BC，UKIN2＝K2S×Iout2+B2S，UKIN3＝K3S×Iout3+B3S，Io＝Iout1+Iout2+Iout3由于主机的UKOUT与从机的UKIN相连，所以UKOUT＝UKIN1＝UKIN2＝UKIN3＝UK，主机MCU通过上面公式进行计算得到整体并联后的输出总电流Io与主机DAC的输出值DA之间的关系为：
作为本发明的进一步技术方案，所述开关K为单刀双掷开关。
作为本发明的进一步技术方案，所述MCU上连接有RS485通信模块。
作为本发明的进一步技术方案，所述从机有两个。
作为本发明的进一步技术方案，所述MCU采用单片机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将主机的DA值与模拟控制信号进行校准，将所有单机外部控制的模拟信号与实际输出电流值进行校准。将功率输出极并联后，控制信号由主机的模拟控制输出接到所有从机的模拟控制输入，通信得到各电源自身的校准参数，通过计算得到主机DA与各电源单机输出电流的关系式，从而得到主机DA值与并联总输出的电流关系。两个单机至多单机的并联任都可得到相似的二元一次方程关系式。本方法各电源单机之间只在连接时候进行通信计算，控制过程全由模拟电路实现，保证控制速度的前提下控制精度不会损失。
附图说明
图1是单机原理图。
图2为本方法的结构原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
所要解决的技术问题：维修师傅使用商用车诊断仪(诊断能手)进行汽车故障诊断时，通过不同的命令报文可以读取到车上的数据流(如氧传感器状态数据)，但维修师傅并不能快速地理解数据，甚至对诊断能手的功能不熟悉，不会使用，导致无法确定维修方案进行维修。
请参阅图1-2所示，实施例1：采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法，包括主机和从机，主机由MCU、数字模拟转换器DAC、开关K组成，开关K为单刀双掷开关。MCU上连接有RS485通信模块。从机有两个，MCU通过数字模拟转换器DAC连接UKOUT和开关K的一个静触点，开关K的另一个静触点连接UkIN，开关K的动触点连接电源单元，主机和从机结构相同。
工作原理如下：首先将开关K切到上方，设置两个不同的DA值，使用电压表测量出Uk OUT对应的电压值，可以得到数学对应关系式DA＝K1M×UKOUT+B1M，使用电流表测量出电源单机对应的电流值，可以得到数学对应关系式DA＝KC×Iout1+BC，将开关K切换到下方，输入两个不同的UkIN电压，使用电流表测量出电源单机对应的电流值，可以得到数学对应关系式UKIN＝K1S×Iout1+B1S，同理可以得到其他两台的关系式，当用户如附图2将设备连接好，设置其中一台为主机，另外两台为从机，主机开关K切至上方，从机开关K切至下发，通过485通信，主机将会得到3台电源的所有数学关系，使用下列关系式DA＝K1M×UKOUT+B1M，DA＝KC×Iout1+BC，UKIN2＝K2S×Iout2+B2S，UKIN3＝K3S×Iout3+B3S，Io＝Iout1+Iout2+Iout3由于主机的UKOUT与从机的UKIN相连，所以UKOUT＝UKIN1＝UKIN2＝UKIN3＝UK，主机MCU通过上面公式进行计算得到整体并联后的输出总电流Io与主机DAC的输出值DA之间的关系为：
由上式可以看出，输出总电流与DA值之间的关系依然是Y＝kX+b的形式，这个与单机的关系式是一样的，所以并联后的主机只需要将k和b的参数换算出来而不需要整机校准就能得到整机的校准参数。电路的结构上面是采用的模拟控制信号U K来实现的，模拟信号的控制延时很少，比起通信控制快了很多，可实现快速变换和快速响应的要求。由于计算出了整机校准的参数所以控制的精度上也得到了保证。依照此方法，可并联更多设备。
实施例2，在实施例1的基础上，MCU采用单片机，其价格低廉，种类多样，适用范围广泛。
本方法可应用在标准电源的并联上，用户可不需要返厂改造校准的情况下自行并联，以达到更大的输出的电流。并且能得到环路高速控制以及电流控制高精度的大电流电源，目前此方法可以在5台并联的情况下实测效果理想。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法，其特征在于，包括主机和从机，主机由MCU、数字模拟转换器DAC、开关K组成，MCU通过数字模拟转换器DAC连接UKOUT和开关K的一个静触点，开关K的另一个静触点连接UkIN，开关K的动触点连接电源单元，主机和从机结构相同，首先将开关K切到UKOUT，设置两个不同的DA值，使用电压表测量出UkOUT对应的电压值，可以得到数学对应关系式DA＝K1M×UKOUT+B1M，使用电流表测量出电源单机对应的电流值，可以得到数学对应关系式DA＝KC×Iout1+BC，将开关K切换到UkIN，输入两个不同的UkIN电压，使用电流表测量出电源单机对应的电流值，可以得到数学对应关系式UKIN＝K1S×Iout1+B1S，同理可以得到其他两台的关系式，将主机的UKOUT分别连接各个从机的UkIN，主机和从机的485相连，设置其中一台为主机，另外两台为从机，主机开关K切至UKOUT，从机开关K切至UkIN，通过485通信，主机将会得到3台电源的所有数学关系，使用下列关系式DA＝K1M×UKOUT+B1M，DA＝KC×Iout1+BC，UKIN2＝K2S×Iout2+B2S，UKIN3＝K3S×Iout3+B3S，Io＝Iout1+Iout2+Iout3由于主机的UKOUT与从机的UKIN相连，所以UKOUT＝UKIN1＝UKIN2＝UKIN3＝UK，主机MCU通过上面公式进行计算得到整体并联后的输出总电流Io与主机DAC的输出值DA之间的关系为：
将主机的DA值与模拟控制信号进行校准，将所有单机外部控制的模拟信号与实际输出电流值进行校准，将功率输出极并联后，控制信号由主机的模拟控制输出UKOUT接到所有从机的模拟控制输入UkIN，通信得到各电源自身的校准参数，通过计算得到主机DA与各电源单机输出电流的关系式，从而得到主机DA值与并联总输出的电流关系，各电源单机之间只在连接时候进行通信计算，控制过程全由模拟电路实现，保证控制速度的前提下控制精度不会损失。
2.根据权利要求1所述的采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法，其特征在于，所述开关K为单刀双掷开关。
3.根据权利要求1所述的采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法，其特征在于，所述MCU上连接有RS485通信模块。
4.根据权利要求1所述的采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法，其特征在于，所述从机有两个。
5.根据权利要求4所述的采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法，其特征在于，所述MCU采用单片机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111203506.9A CN113885390B (zh) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111203506.9A CN113885390B (zh) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113885390A CN113885390A (zh) | 2022-01-04 |
| CN113885390B true CN113885390B (zh) | 2023-07-11 |
Family
ID=79003026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111203506.9A Active CN113885390B (zh) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113885390B (zh) |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8176296B2 (en) * | 2000-10-26 | 2012-05-08 | Cypress Semiconductor Corporation | Programmable microcontroller architecture |
| CN1423389A (zh) * | 2001-12-07 | 2003-06-11 | 广东志成冠军电子实业有限公司 | 总线控制的并联不间断电源（ups）系统 |
| CN101127524A (zh) * | 2007-07-10 | 2008-02-20 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | Pll中消除电流过冲的电荷泵电路 |
| CN101478161B (zh) * | 2009-01-21 | 2011-05-25 | 中南大学 | 一种非理想电压条件下有源电力滤波器补偿电流控制方法 |
| CN102347751A (zh) * | 2010-08-04 | 2012-02-08 | 中国科学院高能物理研究所 | 脉冲电源的数字化控制方法及装置 |
| CN102478438A (zh) * | 2010-11-23 | 2012-05-30 | 上海诚佳电子科技有限公司 | 用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统 |
| JP6097920B2 (ja) * | 2012-07-09 | 2017-03-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ブラシレスモータ制御装置 |
| CN103869729B (zh) * | 2012-12-18 | 2016-12-28 | 北京全安密灵科技股份公司 | 电子雷管控制芯片及正确还原主机通讯信号的处理方法 |
| CN103050879B (zh) * | 2013-01-09 | 2015-08-05 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 多路输出自均流电源控制电路 |
| CN203415390U (zh) * | 2013-06-28 | 2014-01-29 | 江苏华鹏变压器有限公司 | 一种实现高绝缘和大电流有载调压的调压变压器 |
| CN103480945A (zh) * | 2013-09-02 | 2014-01-01 | 华南理工大学 | 大功率双丝脉冲mig焊逆变电源系统及其数字化协同控制方法 |
| CN103455070B (zh) * | 2013-09-18 | 2015-03-25 | 武汉中原电子集团有限公司 | 一种电源均压均流装置及方法 |
| CN107133404B (zh) * | 2017-05-08 | 2019-07-19 | 华中科技大学 | 一种适用于直流电网的数模混合仿真系统 |
| CN109613847A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-04-12 | 昆山品钰康机电设备有限公司 | 一种数字控制主从模式大功率电镀开关电源系统 |
-
2021
- 2021-10-15 CN CN202111203506.9A patent/CN113885390B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113885390A (zh) | 2022-01-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2941099B1 (en) | Multipath current source switching device | |
| CN202305106U (zh) | 压力传感器调试系统 | |
| CN113885390B (zh) | 采用数模混合实现电源并联后保证电流控制精度的方法 | |
| CN2840227Y (zh) | 一种多通道各类信号混用测量的复用电路 | |
| CN103034273A (zh) | 一种数控恒流源 | |
| CN110220632A (zh) | 一种机器人腕力传感器及标校、检测方法 | |
| CN201476877U (zh) | 一种用于亮度测量的电路及亮度测量装置 | |
| CN106407138A (zh) | 一种lvds接口和dsi接口复用电路 | |
| CN101603838B (zh) | 智能变送器及其标定方法 | |
| CN203287119U (zh) | 感温电路及集成cmos温度传感器 | |
| CN211319544U (zh) | 一种具有仿真功能的测控电路教学实验系统 | |
| CN205374709U (zh) | 一种高压开关测试仪检定装置 | |
| CN203276994U (zh) | 多量程电子电阻器 | |
| CN110716503B (zh) | 一种高精度推力伺服控制器 | |
| CN216248231U (zh) | 用于ad转换模块检测的模拟信号输出装置 | |
| CN201955191U (zh) | 一种微压测量数字表 | |
| CN212627688U (zh) | 一种主从串联高压大功率高精度直流电源 | |
| CN103592603B (zh) | 电池测量电路、系统及方法 | |
| CN202737849U (zh) | 重采样电路 | |
| CN217063703U (zh) | 一种精简型多通道准同步音频采集电路 | |
| CN111007912A (zh) | 一种压控恒流源装置 | |
| CN214409261U (zh) | 一种电流测量校准系统 | |
| CN109039333A (zh) | 增益控制放大装置 | |
| CN210719673U (zh) | 一种高压开关的机械特性测试装置 | |
| CN116488630A (zh) | 多通道纳米孔测量信号产生电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231020 Address after: Room 101, Building B23. B24, Liandong Jinyu Industrial Center, No. 308, Section 2, Maqiaohe Road, Wangcheng Economic and Technological Development Zone, Changsha City, Hunan Province, 410000 Patentee after: HUNAN NGI OBSERVATION AND CONTROL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Building A1 #, Liandong Jinyu Industrial Center, No. 308, Maqiao River Section 2, Wangcheng Economic and Technological Development Zone, Changsha City, Hunan Province, 410000 Patentee before: Hunan enzhi Lvyuan Electronic Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |