CN116753999A - 一种传感器测试设备的驱动信号生成方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传感器测试设备的驱动信号生成方法、装置及系统，通过对传感器测试设备的总调节电压进行改进双载波混合控制，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号；基于第一模块LCC谐振变换器的第一输出电压和第二模块LCC谐振变换器的第二输出电压，得到第一调节量和第二调节量；通过叠加第一调节量和第二调节量分别与导通角调制信号，得到第一模块导通角调制信号和第二模块导通角调制信号；对载波峰值调制信号与第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号；将第一调制信号、第二调制信号、载波峰值调制信号和第二模块导通角，得到所有开关管的驱动信号，本发明可以降低输出电压纹波，减小滤波电容体积。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术处理的技术领域，特别是涉及一种传感器测试设备的驱动信号生成方法、装置及系统。
背景技术
传感器是直流配电网控制、保护、计量的重要支撑，其测量性能的准确测试关系直流配电网的安全稳定运行。面对新兴技术和应用场景提出的挑战，直流配电网用传感器的测试设备的重要性也愈发凸显。近年来离开中，随着电源控制技术及新型功率器件的发展，采用模块化技术提高电源的设计水平，降低元器件的电气应力，成为传感器测试设备发展的新的方向，比如输入并联输出串联(IPOS)LCC谐振变换器拓扑结构，可以有效地提高传感器的测试精准度与测试效率。然而，目前对IPOS LCC谐振变换器拓扑结构研究的较少，目前的研究中，较为传统的变频控制通过调节每个模块的开关频率使得每个模块的输出电压相等，传统的双环控制方法为稳压环调节开关频率，均压环调节每个模块的导通角。
变频控制由于每个模块的开关频率不同，因此不能采用交错控制技术，使得输出电压纹波较大，增大了滤波器的体积，因此需要设计合理的控制方法使得变换器能够在宽工况的范围内进行工作，在缩短开关频率变化的同时，实现开关管的软开关。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种传感器测试设备的驱动信号生成方法、装置及系统，可以降低输出电压纹波，减小滤波电容体积。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种传感器测试设备的驱动信号生成方法，所述传感器测试设备包括第一模块LCC谐振变换器和第二模块LCC谐振变换器，其中，所述第一模块LCC谐振变换器包括第一开关管，所述第二模块LCC谐振变换器包括第二开关管，所述驱动信号生成方法，包括：
采集所述传感器测试设备的总输出电压，将所述总输出电压与总参考电压进行对比，得到总误差量，并对所述总误差量进行P I调节，得到总调节电压；
对所述总调节电压进行改进双载波混合控制处理，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号；
采集第一模块LCC谐振变换器的第一输出电压，同时采集第二模块LCC谐振变换器的第二输出电压，在确定将所述第一输出电压和所述第二输出电压与第一参考电压进行对比，对应得到第一误差值和第二误差值后，分别对所述第一误差值和所述第二误差值进行PI调节，得到第一调节量和第二调节量；
将所述第一调节量和所述第二调节量分别与所述导通角调制信号进行叠加处理，得到第一模块导通角调制信号和第二模块导通角调制信号；
将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号；
将所述第一调制信号、所述第二调制信号、所述载波峰值调制信号和所述第二模块导通角调制信号输入到驱动电路中，得到所述第一开关管和所述第二开关管的驱动信号。
在一种可能的实现方式中，将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号，具体包括：
将所述载波峰值调制信号输入到外环控制回路中，以使在所述外环控制回路中将所述载波峰值调制信号输入到第一调制信号计算公式中，得到并输出第一调制信号；
将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号输入到内环控制回路中，以使在所述内环控制回路中基于所述第一调制信号，选取第二调制信号计算公式，将所述第一模块导通角调制信号和所述载波峰值调制信号输入到所述第二调制信号计算公式中，得到并输出第二调制信号；
其中，所述第一调制信号计算公式如下所示：
式中，Vt为第一调制信号，Vm为载波峰值调制信号；
所述第二调制信号计算公式，如下所示：
式中，Ve3为第二调制信号，Ve1为第一模块导通角调制信号。
在一种可能的实现方式中，对所述总调节电压进行改进双载波混合控制计算，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号，具体包括：
获取双载波调制中的开关频率表达式和导通角表达式，基于所述开关频率表达式和所述导通角表达式，得到开关频率和导通角之间的第一关系曲线；
选取预设角度的第一导通角，基于变频控制输出电压增益表达式，计算最低输入电压和最大输出功率变频控制下的第一开关频率，基于所述第一导通角和所述第一开关频率，设置混合控制曲线；
基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，计算双载波调制中的第一载波斜率和第二载波斜率；
获取所述混合控制曲线的第一曲线斜率，基于所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，计算并得到载波峰值调制信号和导通角调制信号。
在一种可能的实现方式中，基于所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，计算并得到载波峰值调制信号和导通角调制信号，具体包括：
获取双载波调制中第二载波的第一峰值，将所述第一峰值、所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率代入到载波峰值调制信号计算公式中，得到载波峰值调制信号；
将所述第一峰值、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率代入到导通角调制信号计算公式中，得到导通角调制信号；
其中，所述载波峰值调制信号计算公式，如下所示：
式中，Vm为载波峰值调制信号，Ve为总调节电压，Vc为第一峰值，k为第一曲线斜率，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率；
所述导通角调制信号计算公式，如下所示：
式中，Vn为导通角调制信号。
在一种可能的实现方式中，基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，计算双载波调制中的第一载波斜率和第二载波斜率，具体包括：
基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，获取所述混合控制曲线的第一曲线斜率和第一截距，并获取所述第一关系曲线的第二曲线斜率和第二截距；
根据所述第一截距和所述第二截距，计算双载波调制中的第二载波斜率；
根据所述第一曲线斜率、所述第二曲线斜率和所述第二载波斜率，计算双载波调制中的第一载波斜率。
在一种可能的实现方式中，所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，如下所示：
式中，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率，Vc为第一峰值，B为第一截距，k为第一曲线斜率。
本发明还提供了一种传感器测试设备的驱动信号生成装置，包括：总输出电压调节模块、混合控制模块、谐振变换器电压调节模块、导通角调制模块、双环控制模块和驱动信号获取模块；
其中，所述总输出电压调节模块，用于采集所述传感器测试设备的总输出电压，将所述总输出电压与总参考电压进行对比，得到总误差量，并对所述总误差量进行P I调节，得到总调节电压；
所述混合控制模块，用于对所述总调节电压进行改进双载波混合控制处理，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号；
所述谐振变换器电压调节模块，用于采集第一模块LCC谐振变换器的第一输出电压，同时采集第二模块LCC谐振变换器的第二输出电压，在确定将所述第一输出电压和所述第二输出电压与第一参考电压进行对比，对应得到第一误差值和第二误差值后，分别对所述第一误差值和所述第二误差值进行P I调节，得到第一调节量和第二调节量；
所述导通角调制模块，用于将所述第一调节量和所述第二调节量分别与所述导通角调制信号进行叠加处理，得到第一模块导通角调制信号和第二模块导通角调制信号；
所述双环控制模块，用于将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号；
所述驱动信号获取模块，用于将所述第一调制信号、所述第二调制信号、所述载波峰值调制信号和所述第二模块导通角调制信号输入到驱动电路中，得到所述第一开关管和所述第二开关管的驱动信号。
在一种可能的实现方式中，所述双环控制模块，用于将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号，具体包括：
将所述载波峰值调制信号输入到外环控制回路中，以使在所述外环控制回路中将所述载波峰值调制信号输入到第一调制信号计算公式中，得到并输出第一调制信号；
将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号输入到内环控制回路中，以使在所述内环控制回路中基于所述第一调制信号，选取第二调制信号计算公式，将所述第一模块导通角调制信号和所述载波峰值调制信号输入到所述第二调制信号计算公式中，得到并输出第二调制信号；
其中，所述第一调制信号计算公式如下所示：
式中，Vt为第一调制信号，Vm为载波峰值调制信号；
所述第二调制信号计算公式，如下所示：
式中，Ve3为第二调制信号，Ve1为第一模块导通角调制信号。
在一种可能的实现方式中，所述混合控制模块，用于对所述总调节电压进行改进双载波混合控制计算，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号，具体包括：
获取双载波调制中的开关频率表达式和导通角表达式，基于所述开关频率表达式和所述导通角表达式，得到开关频率和导通角之间的第一关系曲线；
选取预设角度的第一导通角，基于变频控制输出电压增益表达式，计算最低输入电压和最大输出功率变频控制下的第一开关频率，基于所述第一导通角和所述第一开关频率，设置混合控制曲线；
基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，计算双载波调制中的第一载波斜率和第二载波斜率；
获取所述混合控制曲线的第一曲线斜率，基于所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，计算并得到载波峰值调制信号和导通角调制信号。
在一种可能的实现方式中，所述混合控制模块，用于基于所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，计算并得到载波峰值调制信号和导通角调制信号，具体包括：
获取双载波调制中第二载波的第一峰值，将所述第一峰值、所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率代入到载波峰值调制信号计算公式中，得到载波峰值调制信号；
将所述第一峰值、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率代入到导通角调制信号计算公式中，得到导通角调制信号；
其中，所述载波峰值调制信号计算公式，如下所示：
式中，Vm为载波峰值调制信号，Ve为总调节电压，Vc为第一峰值，k为第一曲线斜率，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率；
所述导通角调制信号计算公式，如下所示：
式中，Vn为导通角调制信号。
在一种可能的实现方式中，所述混合控制模块，用于基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，计算双载波调制中的第一载波斜率和第二载波斜率，具体包括：
基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，获取所述混合控制曲线的第一曲线斜率和第一截距，并获取所述第一关系曲线的第二曲线斜率和第二截距；
根据所述第一截距和所述第二截距，计算双载波调制中的第二载波斜率；
根据所述第一曲线斜率、所述第二曲线斜率和所述第二载波斜率，计算双载波调制中的第一载波斜率。
在一种可能的实现方式中，所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，如下所示：
式中，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率，Vc为第一峰值，B为第一截距，k为第一曲线斜率。
本发明还提供了一种传感器测试设备的驱动信号生成系统，包括：传感器测试设备，以及如上述所述的传感器测试设备的驱动信号生成装置；
所述传感器测试设备与和所述传感器测试设备的驱动信号生成装置相连接；
其中，所述传感器测试设备包括第一模块LCC谐振变换器和第二模块LCC谐振变换器，其中，所述第一模块LCC谐振变换器包括第一开关管，所述第二模块LCC谐振变换器包括第二开关管。
本发明还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权上述任意一项所述的传感器测试设备的驱动信号生成方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述任意一项所述的传感器测试设备的驱动信号生成方法。
本发明实施例一种传感器测试设备的驱动信号生成方法、装置及系统，与现有技术相比，具有如下有益效果：
通过对传感器测试设备的总调节电压进行改进双载波混合控制，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号；基于第一模块LCC谐振变换器的第一输出电压和第二模块LCC谐振变换器的第二输出电压，得到第一调节量和第二调节量；通过叠加第一调节量和第二调节量分别与导通角调制信号，得到第一模块导通角调制信号和第二模块导通角调制信号；对载波峰值调制信号与第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号；将第一调制信号、第二调制信号、载波峰值调制信号和第二模块导通角，得到所有开关管的驱动信号，与现有技术相比，本发明的技术方案通过改进双载波混合控制得到基准参数下的载波峰值调制信号和导通角调制信号，再通过获取每个模块LCC谐振变换器对应的调节量，并对每个模块LCC谐振变换器的所述导通角调制信号进行调节，能实现不同模块间的均压，且在得到基准参数下的载波峰值调制信号后，无需对所述载波峰值调制信号进行调整，能使得各模块LCC谐振变换器的开关频率相同，实现降低输出电压纹波，减小滤波电容体积。
附图说明
图1是本发明提供的一种传感器测试设备的驱动信号生成方法的一种实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的一种传感器测试设备的驱动信号生成装置的一种实施例的结构示意图；
图3是本发明提供的一种传感器测试设备的驱动信号生成系统的一种实施例的结构示意图；
图4是本发明提供的一种实施例的改进后的双载波波形示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，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作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。
实施例1，参见图1，图1是本发明提供的一种传感器测试设备的驱动信号生成方法的一种实施例的流程示意图，如图1所示，该方法包括步骤101-步骤106，具体如下：
一实施例中，所述传感器测试设备包括第一模块LCC谐振变换器和第二模块LCC谐振变换器，其中，所述第一模块LCC谐振变换器包括第一开关管，所述第二模块LCC谐振变换器包括第二开关管。
一实施例中，所述传感器测试设备还包括负载RL。
一实施例中，所述第一模块LCC谐振变换器包括第一开关管，其中，所述第一开关管包括第一原边开关管S1、第二原边开关管S2、第三原边开关管S3和第四原边开关管S4；所述第一模块LCC谐振变换器还包括第一串联谐振电容Cr1、第一并联谐振电容Cp1、第一谐振电感Lr1、第一副边整流二极管D1、第二副边整流二极管D2、第三副边整流二极管D3、第四副边整流二极管D4、第一滤波电容Cf1。
一实施例中，所述第二模块LCC谐振变换器包括第二开关管，其中，所述第二开关管包括第五原边开关管S5、第六原边开关管S6、第七原边开关管S7和第八原边开关管S8；所述第二模块LCC谐振变换器还包括第二串联谐振电容Cr2、第二并联谐振电容Cp2、第二谐振电感Lr2、第五副边整流二极管D5、第六副边整流二极管D6、第七副边整流二极管D7、第八副边整流二极管D8、第二滤波电容Cf2。
步骤101：采集所述传感器测试设备的总输出电压，将所述总输出电压与总参考电压进行对比，得到总误差量，并对所述总误差量进行PI调节，得到总调节电压。
一实施例中，将所述传感器测试设备的输出与电压测量设备进行连接，基于电压测量设备采集所述传感器测试设备的总输出电压。
一实施例中，对所述总误差量进行PI调节时，通过PI控制算法对所述总误差量进行PI调节，其中，所述PI控制算法由比例控制和积分控制组成，所述比例控制根据总误差量的大小调节输出电压，所述积分控制则根据得到总误差量的持续时间调节输出电压。
步骤102：对所述总调节电压进行改进双载波混合控制处理，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号。
一实施例中，以单模块LCC谐振变换器为例，对现有的双载波调制原理进行解释说明：将单模块LCC谐振变换器的单模块输出电压与其对应的单模块参考电压通过误差放大器进行PI调节输出单模块调节电压，再基于多路选择器MP在半个开关周期内轮流将单模块调节电压与第一锯齿波vsaw1与第二锯齿波vsaw2进行比较，在单模块调节电压与第一锯齿波vsaw1进行比较后通过与门产生触发第一锯齿波vsaw1的下降沿，使得第一锯齿波vsaw1变为峰值可调节的载波；在单模块调节电压与第二锯齿波vsaw2进行比较后产生第一控制信号，通过第一控制信号的下降沿触发JK触发器，当第二锯齿波vsaw2达到单模块调节电压时，翻转超前桥臂开关管S1与开关管S2的驱动信号；同理，单模块调节电压与第二锯齿波vsaw2进行比较后产生第二控制信号，并通过与门产生触发第二锯齿波vsaw2的下降沿，使得第二锯齿波vsaw2变为峰值固定为Vc的载波。通过Vc2的下降沿触发JK触发器，当第二锯齿波vsaw2达到Vc时，翻转滞后桥臂开关管S3与开关管S4的驱动信号，其中，Vc为斜率为k2载波的峰值。
基于上述可知，现有的双载波调制原理是针对单模块LCC谐振变换器进行载波调节，但由于每个模块的开关频率不同，因此无法采用交错控制技术，使得输出电压纹波较大，增大了滤波器的体积。
因此，本实施例中，针对现有的双载波调制原理中的缺陷，对双载波调制进行改进。
一实施例中，获取双载波调制中的开关频率表达式和导通角表达式，基于所述开关频率表达式和所述导通角表达式，得到开关频率和导通角之间的第一关系曲线。
具体的，双载波调制中开关频率fs与导通角δ表达式分别为：
式中，fs为开关频率，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率，Vc为第一峰值，δ为导通角，Ve为总调节电压。
优选的，k1，k2为双载波的斜率，可以由LCC谐振变换器临界软开关条件确定，Vc为斜率为k2载波的峰值，通常为辅助电源电压值。
一实施例中，基于所述开关频率表达式和所述导通角表达式，得到开关频率和导通角之间的第一关系曲线为：
式中，fs为开关频率，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率，Vc为第一峰值，δ为导通角。
一实施例中，选取预设角度的第一导通角，基于变频控制输出电压增益表达式，计算最低输入电压和最大输出功率变频控制下的第一开关频率，基于所述第一导通角和所述第一开关频率，设置混合控制曲线。
具体的，当LCC谐振变换器在改进双载波混合控制下实现软开关时，开关频率fs与导通角δ的关系曲线应在临界软开关关系曲线上方。为了实现全范围的软开关，混合控制曲线应在所有临界软开关关系曲线上方，并留有5％～10％的裕量，同时为了满足稳压条件，当δ＝π时对应的开关频率应不大于最低输入电压Vinmin，最大输出功率Pomax变频控制下的开关频率，为了缩短开关频率的变化范围，取Vin最低输入电压Vinmin，最大输出功率Pomax变频控制下的开关频率，变频控制的开关频率可由变频控制输出电压增益表达式计算得到，过该点作出混合控制曲线。
一实施例中，所述混合控制曲线的表达式如下所示：
fs＝kδ+B；
式中，k为第一曲线斜率，B为第一截距。
一实施例中，基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，计算双载波调制中的第一载波斜率和第二载波斜率。
具体的，基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，获取所述混合控制曲线的第一曲线斜率和第一截距，并获取所述第一关系曲线的第二曲线斜率和第二截距；根据所述第一截距和所述第二截距，计算双载波调制中的第二载波斜率；根据所述第一曲线斜率、所述第二曲线斜率和所述第二载波斜率，计算双载波调制中的第一载波斜率。
具体的，k为第一曲线斜率，B为第一截距，为第二曲线斜率，/>为第二截距。
具体的，所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，如下所示：
式中，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率，Vc为第一峰值，B为第一截距，k为第一曲线斜率。
一实施例中，获取所述混合控制曲线的第一曲线斜率，基于所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，计算并得到载波峰值调制信号和导通角调制信号。
具体的，获取双载波调制中第二载波的第一峰值，将所述第一峰值、所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率代入到载波峰值调制信号计算公式中，得到载波峰值调制信号。
具体的，所述载波峰值调制信号计算公式，如下所示：
式中，Vm为载波峰值调制信号，Ve为总调节电压，Vc为第一峰值，k为第一曲线斜率，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率。
具体的，将所述第一峰值、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率代入到导通角调制信号计算公式中，得到导通角调制信号。
具体的，所述导通角调制信号计算公式，如下所示：
式中，Vn为导通角调制信号。
一实施例中，将双载波进行改进，改进后的双载波波形图如图4所示，图4是改进后的双载波波形示意图；改进依据是载波变化前后，原边所有开关管开通与关断时刻不变，即简化前后变换器的开关频率fs与导通角δ不变，用一条斜率固定为k的载波vsaw代替原来的两条载波，其中，Vm为载波峰值调制信号，是单载波的峰值，控制开关频率，作用类似于变频控制；Ve1第一模块导通角调制信号，为单载波的移相控制变量，控制导通角，作用类似于移相控制。
步骤103：采集第一模块LCC谐振变换器的第一输出电压，同时采集第二模块LCC谐振变换器的第二输出电压，在确定将所述第一输出电压和所述第二输出电压与第一参考电压进行对比，对应得到第一误差值和第二误差值后，分别对所述第一误差值和所述第二误差值进行PI调节，得到第一调节量和第二调节量。
一实施例中，将第一模块LCC谐振变换器的输出与电压测量设备进行连接，基于电压测量设备采集所述第一模块LCC谐振变换器的第一输出电压。
一实施例中，将第二模块LCC谐振变换器的输出与电压测量设备进行连接，基于电压测量设备采集所述第二模块LCC谐振变换器的第二输出电压。
一实施例中，对所述第一误差值进行P I调节时，通过PI控制算法对所述第一误差量进行PI调节，其中，所述PI控制算法由比例控制和积分控制组成，所述比例控制根据第一误差量的大小调节输出第一调节量，所述积分控制则根据得到杜第一误差量的持续时间调节第一调节量。
一实施例中，对所述第二误差值进行P I调节时，通过PI控制算法对所述第二误差量进行PI调节，其中，所述PI控制算法由比例控制和积分控制组成，所述比例控制根据第二误差量的大小调节输出第二调节量，所述积分控制则根据得到第二误差量的持续时间调节第二调节量。
步骤104：将所述第一调节量和所述第二调节量分别与所述导通角调制信号进行叠加处理，得到第一模块导通角调制信号和第二模块导通角调制信号。
一实施例中，将所述第一调节量与所述导通角调制信号进行叠加处理，得到第一模块LCC谐振变换器的第一模块导通角调制信号。
一实施例中，将所述第二调节量与所述导通角调制信号进行叠加处理，得到第二模块LCC谐振变换器的第二模块导通角调制信号。
步骤105：将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号。
一实施例中，将所述载波峰值调制信号输入到外环控制回路中，以使在所述外环控制回路中将所述载波峰值调制信号输入到第一调制信号计算公式中，得到并输出第一调制信号。
一实施例中，将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号输入到内环控制回路中，以使在所述内环控制回路中基于所述第一调制信号，选取第二调制信号计算公式，将所述第一模块导通角调制信号和所述载波峰值调制信号输入到所述第二调制信号计算公式中，得到并输出第二调制信号。
一实施例中，所述第一调制信号计算公式如下所示：
式中，Vt为第一调制信号，Vm为载波峰值调制信号。
一实施例中，所述第二调制信号计算公式，如下所示：
式中，Ve3为第二调制信号，Ve1为第一模块导通角调制信号。
步骤106：将所述第一调制信号、所述第二调制信号、所述载波峰值调制信号和所述第二模块导通角调制信号输入到驱动电路中，得到所述第一开关管和所述第二开关管的驱动信号。
综上，本实施例提供的一种传感器测试设备的驱动信号生成方法，通过改进双载波混合控制得到基准参数下的载波峰值调制信号和导通角调制信号，再通过获取每个模块LCC谐振变换器对应的调节量，并对每个模块LCC谐振变换器的所述导通角调制信号进行调节，能实现不同模块间的均压，且在得到基准参数下的载波峰值调制信号后，无需对所述载波峰值调制信号进行调整，能使得各模块LCC谐振变换器的开关频率相同，实现降低输出电压纹波，减小滤波电容体积。
实施例2，参见图2，图2是本发明提供的一种传感器测试设备的驱动信号生成装置的一种实施例的结构示意图，如图2所示，该装置包括总输出电压调节模块201、混合控制模块202、谐振变换器电压调节模块203、导通角调制模块204、双环控制模块205和驱动信号获取模块206，具体如下：
所述总输出电压调节模块201，用于采集所述传感器测试设备的总输出电压，将所述总输出电压与总参考电压进行对比，得到总误差量，并对所述总误差量进行P I调节，得到总调节电压。
所述混合控制模块202，用于对所述总调节电压进行改进双载波混合控制处理，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号。
所述谐振变换器电压调节模块203，用于采集第一模块LCC谐振变换器的第一输出电压，同时采集第二模块LCC谐振变换器的第二输出电压，在确定将所述第一输出电压和所述第二输出电压与第一参考电压进行对比，对应得到第一误差值和第二误差值后，分别对所述第一误差值和所述第二误差值进行P I调节，得到第一调节量和第二调节量。
所述导通角调制模块204，用于将所述第一调节量和所述第二调节量分别与所述导通角调制信号进行叠加处理，得到第一模块导通角调制信号和第二模块导通角调制信号。
所述双环控制模块205，用于将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号。
所述驱动信号获取模块206，用于将所述第一调制信号、所述第二调制信号、所述载波峰值调制信号和所述第二模块导通角调制信号输入到驱动电路中，得到所述第一开关管和所述第二开关管的驱动信号。
一实施例中，所述双环控制模块205，用于将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号，具体包括：将所述载波峰值调制信号输入到外环控制回路中，以使在所述外环控制回路中将所述载波峰值调制信号输入到第一调制信号计算公式中，得到并输出第一调制信号；将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号输入到内环控制回路中，以使在所述内环控制回路中基于所述第一调制信号，选取第二调制信号计算公式，将所述第一模块导通角调制信号和所述载波峰值调制信号输入到所述第二调制信号计算公式中，得到并输出第二调制信号。
一实施例中，所述第一调制信号计算公式如下所示：
式中，Vt为第一调制信号，Vm为载波峰值调制信号。
一实施例中，所述第二调制信号计算公式，如下所示：
式中，Ve3为第二调制信号，Ve1为第一模块导通角调制信号。
一实施例中，所述混合控制模块202，用于对所述总调节电压进行改进双载波混合控制计算，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号，具体包括：获取双载波调制中的开关频率表达式和导通角表达式，基于所述开关频率表达式和所述导通角表达式，得到开关频率和导通角之间的第一关系曲线；选取预设角度的第一导通角，基于变频控制输出电压增益表达式，计算最低输入电压和最大输出功率变频控制下的第一开关频率，基于所述第一导通角和所述第一开关频率，设置混合控制曲线；基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，计算双载波调制中的第一载波斜率和第二载波斜率；获取所述混合控制曲线的第一曲线斜率，基于所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，计算并得到载波峰值调制信号和导通角调制信号。
一实施例中，所述混合控制模块202，用于基于所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，计算并得到载波峰值调制信号和导通角调制信号，具体包括：获取双载波调制中第二载波的第一峰值，将所述第一峰值、所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率代入到载波峰值调制信号计算公式中，得到载波峰值调制信号；将所述第一峰值、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率代入到导通角调制信号计算公式中，得到导通角调制信号；
一实施例中，所述载波峰值调制信号计算公式，如下所示：
式中，Vm为载波峰值调制信号，Ve为总调节电压，Vc为第一峰值，k为第一曲线斜率，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率。
一实施例中，所述导通角调制信号计算公式，如下所示：
式中，Vn为导通角调制信号。
一实施例中，所述混合控制模块202，用于基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，计算双载波调制中的第一载波斜率和第二载波斜率，具体包括：基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，获取所述混合控制曲线的第一曲线斜率和第一截距，并获取所述第一关系曲线的第二曲线斜率和第二截距；根据所述第一截距和所述第二截距，计算双载波调制中的第二载波斜率；根据所述第一曲线斜率、所述第二曲线斜率和所述第二载波斜率，计算双载波调制中的第一载波斜率。
一实施例中，所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，如下所示：
式中，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率，Vc为第一峰值，B为第一截距，k为第一曲线斜率。
参见图3，图3是本发明提供的一种传感器测试设备的驱动信号生成系统的一种实施例的结构示意图。如图3所示，该系统结构包括：传感器测试设备30，以及上述所述的传感器测试设备的驱动信号生成装置20。
一实施例中，所述传感器测试设备30与和所述传感器测试设备的驱动信号生成装置20相连接。
一实施例中，所述传感器测试设备30包括第一模块LCC谐振变换器和第二模块LCC谐振变换器，其中，所述第一模块LCC谐振变换器包括第一开关管，所述第二模块LCC谐振变换器包括第二开关管。
一实施例中，所述传感器测试设备还包括负载RL。
一实施例中，所述第一模块LCC谐振变换器包括第一开关管，其中，所述第一开关管包括第一原边开关管S1、第二原边开关管S2、第三原边开关管S3和第四原边开关管S4；所述第一模块LCC谐振变换器还包括第一串联谐振电容Cr1、第一并联谐振电容Cp1、第一谐振电感Lr1、第一副边整流二极管D1、第二副边整流二极管D2、第三副边整流二极管D3、第四副边整流二极管D4、第一滤波电容Cf1。
一实施例中，所述第二模块LCC谐振变换器包括第二开关管，其中，所述第二开关管包括第五原边开关管S5、第六原边开关管S6、第七原边开关管S7和第八原边开关管S8；所述第二模块LCC谐振变换器还包括第二串联谐振电容Cr2、第二并联谐振电容Cp2、第二谐振电感Lr2、第五副边整流二极管D5、第六副边整流二极管D6、第七副边整流二极管D7、第八副边整流二极管D8、第二滤波电容Cf2。
所属领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不在赘述。
需要说明的是，上述传感器测试设备的驱动信号生成装置的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
在上述的传感器测试设备的驱动信号生成方法的实施例的基础上，本发明另一实施例提供了一种传感器测试设备的驱动信号生成终端设备，该传感器测试设备的驱动信号生成终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明任意一实施例的传感器测试设备的驱动信号生成方法。
示例性的，在这一实施例中所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述传感器测试设备的驱动信号生成终端设备中的执行过程。
所述传感器测试设备的驱动信号生成终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述传感器测试设备的驱动信号生成终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述传感器测试设备的驱动信号生成终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个传感器测试设备的驱动信号生成终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述传感器测试设备的驱动信号生成终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
在上述传感器测试设备的驱动信号生成方法的实施例的基础上，本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时，控制所述存储介质所在的设备执行本发明任意一实施例的传感器测试设备的驱动信号生成方法。
在这一实施例中，上述存储介质为计算机可读存储介质，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
综上，本发明提供的一种传感器测试设备的驱动信号生成方法、装置及系统，通过对传感器测试设备的总调节电压进行改进双载波混合控制，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号；基于第一模块LCC谐振变换器的第一输出电压和第二模块LCC谐振变换器的第二输出电压，得到第一调节量和第二调节量；通过叠加第一调节量和第二调节量分别与导通角调制信号，得到第一模块导通角调制信号和第二模块导通角调制信号；对载波峰值调制信号与第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号；将第一调制信号、第二调制信号、载波峰值调制信号和第二模块导通角，得到所有开关管的驱动信号，与现有技术相比，本发明的技术方案通过改进双载波混合控制得到基准参数下的载波峰值调制信号和导通角调制信号，再通过获取每个模块LCC谐振变换器对应的调节量，并对每个模块LCC谐振变换器的所述导通角调制信号进行调节，能实现不同模块间的均压，且在得到基准参数下的载波峰值调制信号后，无需对所述载波峰值调制信号进行调整，能使得各模块LCC谐振变换器的开关频率相同，实现降低输出电压纹波，减小滤波电容体积。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种传感器测试设备的驱动信号生成方法，其特征在于，所述传感器测试设备包括第一模块LCC谐振变换器和第二模块LCC谐振变换器，其中，所述第一模块LCC谐振变换器包括第一开关管，所述第二模块LCC谐振变换器包括第二开关管，所述驱动信号生成方法，包括：
采集所述传感器测试设备的总输出电压，将所述总输出电压与总参考电压进行对比，得到总误差量，并对所述总误差量进行PI调节，得到总调节电压；
对所述总调节电压进行改进双载波混合控制处理，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号；
采集第一模块LCC谐振变换器的第一输出电压，同时采集第二模块LCC谐振变换器的第二输出电压，在确定将所述第一输出电压和所述第二输出电压与第一参考电压进行对比，对应得到第一误差值和第二误差值后，分别对所述第一误差值和所述第二误差值进行PI调节，得到第一调节量和第二调节量；
将所述第一调节量和所述第二调节量分别与所述导通角调制信号进行叠加处理，得到第一模块导通角调制信号和第二模块导通角调制信号；
将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号；
将所述第一调制信号、所述第二调制信号、所述载波峰值调制信号和所述第二模块导通角调制信号输入到驱动电路中，得到所述第一开关管和所述第二开关管的驱动信号。
2.如权利要求1所述的一种传感器测试设备的驱动信号生成方法，其特征在于，将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号，具体包括：
将所述载波峰值调制信号输入到外环控制回路中，以使在所述外环控制回路中将所述载波峰值调制信号输入到第一调制信号计算公式中，得到并输出第一调制信号；
将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号输入到内环控制回路中，以使在所述内环控制回路中基于所述第一调制信号，选取第二调制信号计算公式，将所述第一模块导通角调制信号和所述载波峰值调制信号输入到所述第二调制信号计算公式中，得到并输出第二调制信号；
其中，所述第一调制信号计算公式如下所示：
式中，Vt为第一调制信号，Vm为载波峰值调制信号；
所述第二调制信号计算公式，如下所示：
式中，Ve3为第二调制信号，Ve1为第一模块导通角调制信号。
3.如权利要求1所述的一种传感器测试设备的驱动信号生成方法，其特征在于，对所述总调节电压进行改进双载波混合控制计算，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号，具体包括：
获取双载波调制中的开关频率表达式和导通角表达式，基于所述开关频率表达式和所述导通角表达式，得到开关频率和导通角之间的第一关系曲线；
选取预设角度的第一导通角，基于变频控制输出电压增益表达式，计算最低输入电压和最大输出功率变频控制下的第一开关频率，基于所述第一导通角和所述第一开关频率，设置混合控制曲线；
基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，计算双载波调制中的第一载波斜率和第二载波斜率；
获取所述混合控制曲线的第一曲线斜率，基于所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，计算并得到载波峰值调制信号和导通角调制信号。
4.如权利要求3所述的一种传感器测试设备的驱动信号生成方法，其特征在于，基于所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，计算并得到载波峰值调制信号和导通角调制信号，具体包括：
获取双载波调制中第二载波的第一峰值，将所述第一峰值、所述第一曲线斜率、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率代入到载波峰值调制信号计算公式中，得到载波峰值调制信号；
将所述第一峰值、所述总调节电压、所述第一载波斜率和所述第二载波斜率代入到导通角调制信号计算公式中，得到导通角调制信号；
其中，所述载波峰值调制信号计算公式，如下所示：
式中，Vm为载波峰值调制信号，Ve为总调节电压，Vc为第一峰值，k为第一曲线斜率，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率；
所述导通角调制信号计算公式，如下所示：
式中，Vn为导通角调制信号。
5.如权利要求4所述的一种传感器测试设备的驱动信号生成方法，其特征在于，基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，计算双载波调制中的第一载波斜率和第二载波斜率，具体包括：
基于所述第一关系曲线和所述混合控制曲线，获取所述混合控制曲线的第一曲线斜率和第一截距，并获取所述第一关系曲线的第二曲线斜率和第二截距；
根据所述第一截距和所述第二截距，计算双载波调制中的第二载波斜率；
根据所述第一曲线斜率、所述第二曲线斜率和所述第二载波斜率，计算双载波调制中的第一载波斜率。
6.如权利要求5所述的一种传感器测试设备的驱动信号生成方法，其特征在于，所述第一载波斜率和所述第二载波斜率，如下所示：
式中，k1为第一载波斜率，k2为第二载波斜率，Vc为第一峰值，B为第一截距，k为第一曲线斜率。
7.一种传感器测试设备的驱动信号生成装置，其特征在于，包括：总输出电压调节模块、混合控制模块、谐振变换器电压调节模块、导通角调制模块、双环控制模块和驱动信号获取模块；
其中，所述总输出电压调节模块，用于采集所述传感器测试设备的总输出电压，将所述总输出电压与总参考电压进行对比，得到总误差量，并对所述总误差量进行PI调节，得到总调节电压；
所述混合控制模块，用于对所述总调节电压进行改进双载波混合控制处理，得到载波峰值调制信号和导通角调制信号；
所述谐振变换器电压调节模块，用于采集第一模块LCC谐振变换器的第一输出电压，同时采集第二模块LCC谐振变换器的第二输出电压，在确定将所述第一输出电压和所述第二输出电压与第一参考电压进行对比，对应得到第一误差值和第二误差值后，分别对所述第一误差值和所述第二误差值进行PI调节，得到第一调节量和第二调节量；
所述导通角调制模块，用于将所述第一调节量和所述第二调节量分别与所述导通角调制信号进行叠加处理，得到第一模块导通角调制信号和第二模块导通角调制信号；
所述双环控制模块，用于将所述载波峰值调制信号与所述第一模块导通角调制信号进行双环控制处理，得到第一调制信号和第二调制信号；
所述驱动信号获取模块，用于将所述第一调制信号、所述第二调制信号、所述载波峰值调制信号和所述第二模块导通角调制信号输入到驱动电路中，得到所述第一开关管和所述第二开关管的驱动信号。
8.一种传感器测试设备的驱动信号生成系统，其特征在于，包括：传感器测试设备，以及如权利要求7所述的传感器测试设备的驱动信号生成装置；
所述传感器测试设备与和所述传感器测试设备的驱动信号生成装置相连接；
其中，所述传感器测试设备包括第一模块LCC谐振变换器和第二模块LCC谐振变换器，其中，所述第一模块LCC谐振变换器包括第一开关管，所述第二模块LCC谐振变换器包括第二开关管。
9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任意一项所述的传感器测试设备的驱动信号生成方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至6中任意一项所述的传感器测试设备的驱动信号生成方法。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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