CN118113101A - 一种工业电源的自适应输出控制电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种工业电源的自适应输出控制电路及方法，首先，根据第一湿度信息判断是否超过预设的第一湿度阈值，若是，则查找预设的温湿度对应表，确定第二温度信息；其次，判断判断第一温度信息是否大于第二温度信息；若是，则根据第一温度信息调整第一电压信息；若否，则根据第一湿度信息确定第二电压信息，若第一电压信息超过第二电压信息，则根据第二电压信息调整第一电压信息；本发明通过温度模块、湿度模块获取温度值于湿度值，并根据温湿度情况通过电压输出模块实时调整输出电压值，从而提高工业电源输出电压的稳定性与工业电源工作的安全性。

Description

一种工业电源的自适应输出控制电路及方法

技术领域

本发明属于工业电源领域，更具体的，本发明公开了一种工业电源的自适应输出控制电路及方法。

背景技术

工业电源是专为工业设备供电的专用产品，为各种工业设备和系统提供稳定的电力供应，由于工业生产中的温度、湿度、光照、空气等环境因素容易对电子设备的工作情况产生影响，当温度较高时，对工业电源的电子元器件的工作参数造成影响，存在电压输出不稳定的风险甚至损坏电源电路；当湿度较高时，则存在器件短路的风险。因此，工对工业电源的工作安全性和输出稳定性均会造成影响，亟需设计出一种稳定的工业电源输出控制技术。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种工业电源的自适应输出控制电路及方法，本发明通过温度模块、湿度模块采集工业电源的温度和湿度情况，根据温湿度情况通过电压输出模块实时调整输出电压值，提高工业电源输出电压的稳定性与工业电源工作的安全性。另外，本发明采用反馈式调节，根据当前输出电压与目标输出电压的差值，控制电压输出模块的输出调节量，使得工业电源的输出电压可以稳定且快速地达到目标值。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种工业电源的自适应输出控制电路，所述工业电源的自适应输出控制电路包括：

处理器，用于根据工业电源的第一温度信息与第一湿度信息，自适应地调整第一电压信息；

电压输出模块，包括输出电压调整电路，用于根据第一目标电压信息输出第一电压信息；

温度模块，为温度传感器或温度检测电路，用于检测工业电源的第一温度信息，并根据预设的温度信息传输模式将第一温度信息传输至处理器；

湿度模块，包括湿度传感器，用于检测工业电源的第一湿度信息，并根据预设的湿度信息传输指令将第一湿度信息传送至处理器。

本方案中，所述电压输出模块包括：

可调稳压芯片（IC2）、第一反馈电阻（R21）、第二反馈电阻（R22）；

所述可调稳压芯片（IC2）的输入引脚Vin接入工业电源电路的输入电源电平VCC1；所述可调稳压芯片（IC2）的使能引脚En接入处理器的使能信号MCU-En；所述可调稳压芯片的输出引脚Vout作为电压输出模块的输出引脚接入输出电平VCC2，并连接所述第一反馈电阻（R21）的一端，所述第一反馈电阻（R21）的另一端接入所述可调稳压芯片的反馈引脚FB；所述可调稳压芯片的反馈引脚FB还连接所述第二反馈电阻（R22）的一端，所述第二反馈电阻（R22）的另一端接入所述可调稳压芯片的地引脚GND，并接入工业电源电路的地电平。

本方案中，所述温度模块包括：

温度传感器或温度检测电路；

当为温度传感器时，通过预设的温度通信方式与处理器连接，包括串行通信总线连接；

当为温度检测电路时，所述温度检测电路包括热敏电阻器（NTC）、测温分压电阻（R31）、测温滤波电阻（R32）、测温滤波电容（C31）；

所述热敏电阻器（NTC）的一端接地电平，所述热敏电阻器（NTC）的另一端与所述测温分压电阻（R31）的一端和所述测温滤波电阻（R32）的一端同时连接；所述测温分压电阻（R31）的另一端接入工作电平VCC；所述测温滤波电阻（R32）的另一端连接所述测温滤波电容（C31）的正极，同时作为测温信号输入至处理器；所述测温滤波电容（C31）的负极接入地电平；

所述测温分压电阻为一个或多个电阻连接组成。

本方案中，所述湿度模块包括：

湿度传感器，通过预设的湿度通信方式与处理器连接，包括串行通信总线连接。

本发明第二方面还提供一种工业电源的自适应输出控制方法，应用于上述任一所述的工业电源的自适应输出控制电路中，具体包括：

获取第一湿度信息，判断第一湿度信息是否超过预设的第一湿度阈值；

若是，则查找预设的温湿度对应表，确定第二温度信息；

获取第一温度信息，判断第一温度信息是否大于第二温度信息；

若是，则根据第一温度信息调整第一电压信息；

若否，则根据第一湿度信息确定第二电压信息；

判断第一电压信息是否超过第二电压信息；

若是，则根据第二电压信息调整第一电压信息。

本方案中，所述调整第一电压信息，具体为：

根据第一电压信息和目标电压信息的差值，得到第一电压差值信息；

根据所述第一电压差值信息与预设的控制调节参数，得到第一控制调节量、第二控制调节量和第三控制调节量；

根据所述第一控制调节量、第二控制调节量和第三控制调节量的总和，得到输出调节量；

根据所述输出调节量，调整输出反馈电阻的阻值等级，用以调节第一电压信息。

本方案中，获取第一模数转换信息；

根据第一模数转换信息得到第一分压信息；

根据所述第一分压信息和分压电阻阻值信息，得到第一阻值信息；

根据所述第一阻值信息查找预设的阻值温度对应表，得到第一温度信息；

所述第一模数转换信息为处理器通过模数转换器所得到的热敏电阻的模数转换值。

本方案中，发送第一通信指令信息；

判断是否接收到第一反馈指令信息；

若是，则发送第二通信指令信息，得到第二反馈指令信息；

根据所述第二反馈指令信息，得到温度计算参数；

根据所述温度计算参数，得到第一温度信息。

本方案中，发送第三通信指令信息，接收并解析第三反馈指令信息；

根据第三反馈指令信息计算校验值信息；

判断所述校验值信息是否与第三反馈指令信息中的校验码信息相同；

若是，则根据第三反馈指令信息得到第一湿度信息。

本方案中，获取第一温度信息；

判断第一温度信息是否超过预设的第一温度阈值时，

若是，则调整第一电压信息为零。

本发明提供的一种工业电源的自适应输出控制电路及方法，首先，根据第一湿度信息判断是否超过预设的第一湿度阈值，若是，则查找预设的温湿度对应表，确定第二温度信息；其次，判断判断第一温度信息是否大于第二温度信息；若是，则根据第一温度信息调整第一电压信息；若否，则根据第一湿度信息确定第二电压信息，若第一电压信息超过第二电压信息，则根据第二电压信息调整第一电压信息；本发明通过温度模块、湿度模块获取温度值于湿度值，并根据温湿度情况通过电压输出模块实时调整输出电压值，从而提高工业电源输出电压的稳定性与工业电源工作的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。

图1示出了本发明一种工业电源的自适应输出控制电路的结构框图；

图2示出了本发明实施例提供的所述电压输出模块的一种电路连接结构图；

图3示出了本发明实施例提供的所述温度检测电路的一种电路连接结构图；

图4示出了本发明实施例提供的所述温度模块的连接结构图；

图5示出了本发明实施例提供的所述湿度模块的连接结构图；

图6示出了本发明实施例提供的所述工业电源的自适应输出控制方法的流程图；

图7示出了本发明实施例提供的所述第一电压信息的调整流程图。

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。

除非另有定义，本发明实施例使用的所有术语(包括技术和科学术语) 具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本发明实施例明确地这样定义。

本发明实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。本发明实施例的方法前面或后面的步骤不一定按照顺序来精确的进行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步。

请参照图1，图1示出了本发明一种工业电源的自适应输出控制电路的结构框图。

如图1所示，本发明第一方面公开了所述工业电源的自适应输出控制电路包括：

处理器，用于根据工业电源的第一温度信息与第一湿度信息，自适应地调整第一电压信息；

电压输出模块，包括输出电压调整电路，用于根据第一目标电压信息输出第一电压信息；

温度模块，为温度传感器或温度检测电路，用于检测工业电源的第一温度信息，并根据预设的温度信息传输模式将第一温度信息传输至处理器；

湿度模块，包括湿度传感器，用于检测工业电源的第一湿度信息，并根据预设的湿度信息传输指令将第一湿度信息传送至处理器。

需要说明的是，所述第一电压信息为工业电源的输出电压；所述第一温度信息为工业电源的温度值；所述第一湿度信息为工业电源的湿度值。处理器作为工业电源控制电路的运算和控制中心，是信息处理和程序运行的执行单元。根据工业电源的第一温度信息与第一湿度信息，通过电压输出模块调整输出电压，使得工业电源的输出电压可以稳定且快速地达到目标值的同时，降低工业电源处于异常情况的风险。电压输出模块是通过输出电压调整电路实时调整工业电源的输出电压值。处理器根据第一电压信息与第一目标电压信息的大小关系，向输出电压调整电路发送电压调整信息，起到实时调节的效果。温度模块为温度传感器或温度检测电路，是用于检测工业电源的工作温度的模块。通过温度模块实时采集工业电源的工作温度并向处理器反馈，处理器依据温度信息对输出进行调整和停止输出，例如，当工业电源的温度高于预设的工作温度时，则通过降低输出电压的方式起到降低电源持续升温的风险；当工业电源的温度高于安全温度时，则通过停止输出的方式，防止工业电源出现过热烧毁或元器件因温度过高而寿命减少的情况。湿度模块为湿度传感器，是用于检测工业电源的工作湿度的模块。当工业电源的工作湿度过高时，则存在电源电路凝结水珠的情况，容易导致电路短路等情况的发生，因此，本发明根据湿度情况通过调整工业电源工作温度的方式，例如，通过升温降低表面湿度，以确保工业电源工作在安全的湿度范围内。

请参照图2，图2示出了本发明实施例提供的所述电压输出模块的一种电路连接结构图。

根据本发明实施例，所述电压输出模块包括：

可调稳压芯片（IC2）、第一反馈电阻（R21）、第二反馈电阻（R22）；

所述可调稳压芯片（IC2）的输入引脚Vin接入工业电源电路的输入电源电平VCC1；所述可调稳压芯片（IC2）的使能引脚En接入处理器的使能信号MCU-En；所述可调稳压芯片的输出引脚Vout作为电压输出模块的输出引脚接入输出电平VCC2，并连接所述第一反馈电阻（R21）的一端，所述第一反馈电阻（R21）的另一端接入所述可调稳压芯片的反馈引脚FB；所述可调稳压芯片的反馈引脚FB还连接所述第二反馈电阻（R22）的一端，所述第二反馈电阻（R22）的另一端接入所述可调稳压芯片的地引脚GND，并接入工业电源电路的地电平。

需要说明的是，稳压芯片是一种集成电路芯片，用于稳定电源电压，可以根据电源电压变化自动调节电流，以保持输出电压不变，也就是可以确保在不同负载条件下输出恒定电压。其中，可调稳压芯片是根据反馈信号调整稳压输出值的芯片。本发明实施例中展示一种可调稳压芯片的工作电路，通过第一反馈电阻R21和第二反馈电阻R22串联分压后的电压值接入反馈引脚FB，反馈引脚FB根据实时电压值调整稳压输出值。也就是说，通过调整第一反馈电阻R21和第二反馈电阻R22的电阻值，以调整反馈引脚FB电压值，即可达到调整稳压输出值的目的。

值得一提的是，所述第一反馈电阻R21和所述第二反馈电阻R22至少一个是数字可调变阻器；通过预设的通信指令读取和调整数字可调变阻器的阻值；所述第一反馈电阻R21和所述第二反馈电阻R22为一个或多个电阻器串联组成。数字可调变阻器可以通过数字通信方式来调节电阻值，实现对电路的精确控制，处理器通过预设的通信指令可读取和设置数字可调变阻器的阻值。作为一种实施方式，反馈电阻可由数字可调变阻器与固定阻值的电阻器串联而成，从而增大了反馈电阻的可调阻值；作为一种实施方式，反馈电阻可由数字可调变阻器与数字可调变阻器串联而成，从而可以增大了反馈电阻的阻值调节范围。

根据本发明实施例，所述温度模块包括：

温度传感器或温度检测电路；

当为温度传感器时，通过预设的温度通信方式与处理器连接，包括串行通信总线连接；

当为温度检测电路时，所述温度检测电路包括热敏电阻器（NTC）、测温分压电阻（R31）、测温滤波电阻（R32）、测温滤波电容（C31）；

所述热敏电阻器（NTC）的一端接地电平，所述热敏电阻器（NTC）的另一端与所述测温分压电阻（R31）的一端和所述测温滤波电阻（R32）的一端同时连接；所述测温分压电阻（R31）的另一端接入工作电平VCC；所述测温滤波电阻（R32）的另一端连接所述测温滤波电容（C31）的正极，同时作为测温信号输入至处理器；所述测温滤波电容（C31）的负极接入地电平；

所述测温分压电阻为一个或多个电阻连接组成。

需要说明的是，作为一种实施方式，如图3所示，图3示出了本发明实施例提供的所述温度检测电路的一种电路连接结构图。热敏电阻器是一种对温度极为敏感的电阻器，其电阻值会随着温度的变化而显著改变。所述热敏电阻器NTC与所述测温分压电阻R31串联工作在工作电平VCC下，处理器通过模数转换器得到热敏电阻器NTC两端的电压值，由分压定理和测温分压电阻R31的电阻值，即可计算得到热敏电阻器NTC的电阻值；最后，根据热敏电阻器阻值温度表可查得热敏电阻器的温度值。作为另一种实施方式，如图4所示，图4示出了本发明实施例提供的所述温度模块的连接结构图。温度传感器是一种能够感受温度并转换成可用输出信号的传感器，例如DS18B20，通过预设的通信指令与处理器进行数据通信，将所测得的温度信息传输至处理器。

请参照图5，图5示出了本发明实施例提供的所述湿度模块的连接结构图。

根据本发明实施例，所述湿度模块包括：

湿度传感器，通过预设的湿度通信方式与处理器连接，包括串行通信总线连接。

需要说明的是，湿度传感器是一种能够测量空气中相对湿度的电子设备。它通过检测温度和水汽之间的关系来计算出当前空气中的相对湿度值，并将其转换为电信号输出，例如DH11、HDC1080DMBR，通过预设的通信指令与处理器进行数据通信，将所测得的湿度信息传输至处理器。

值得一提的是，还包括：

加热模块，根据处理器的加热信号，通过电阻丝进行发热，用于提高工业电源的温度。

需要说明的是，本发明工业电源电路中存在独立供电运行的加热模块，处理器通过发送加热信号，加热模块根据加热信号通过独立供电的电源驱动加热模块的电阻丝进行发热；其中，在实际应用中，所述加热信号通常为脉冲宽度可调的周期方波信号，也就是PWM信号。当工业电源的湿度过高时，通过所述加热模块对工业电源进行加热至预设的温度，从而实现蒸发水汽降低湿度的目的。由于加热模块的独立供电的电源，加热模块的运行状态不受工业电源输出电压的影响。

请参照图6，图6示出了本发明实施例提供的所述工业电源的自适应输出控制方法的流程图。

如图6所示，本发明第二方面公开了所述工业电源的自适应输出控制方法，所述方法包括：

S602，获取第一湿度信息，判断第一湿度信息是否超过预设的第一湿度阈值；

S604，若是，则查找预设的温湿度对应表，确定第二温度信息；

S606，获取第一温度信息，判断第一温度信息是否大于第二温度信息；

S608，若是，则根据第一温度信息调整第一电压信息；

S610，若否，则根据第一湿度信息确定第二电压信息；

S612，判断第一电压信息是否超过第二电压信息；

S614，若是，则根据第二电压信息调整第一电压信息。

需要说明的是，所述第二温度信息为工业电源根据湿度值所设置的工作温度值；所述第二电压信息为工业电源根据湿度值所设置的允许工作电压值。首先，通过湿度传感器获取工业电源的湿度值，即第一湿度信息，判断第一湿度信息是否超过预设的第一湿度阈值，若超过，则表示当前湿度过高，需要采取升温的方式降低工业电源的湿度，从而降低工业电源潮湿而导致电路短路等情况的发生概率；通过预设于处理器中的温湿度对应表得到第二温度信息。然后，通过温度传感器获取工业电源的温度值，即第一温度信息，判断第一温度信息与第二温度信息的大小关系；若第一温度信息大于第二温度信息，则表示工业电源的当前温度达到用于降低湿度的目标温度，此时，则根据第一温度信息调整工业电源的第一电压信息，当温度过高时降低工业电源的输出电压，从而起到降低升温幅度甚至降低温度的效果，避免工业电源因工作温度过高而导致使用寿命降低或损坏；若第一温度信息不大于第二温度信息，则通过查询预设于处理器中的湿度电压值对应表，得到第二电压信息。最后，判断第一电压信息是否超过第二电压信息，若超过，则表示工业电源的输出电压值过高，在当前的湿度条件下存在发生异常的风险，因此需要根据第二电压信息调整第一电压信息。

请参照图7，图7示出了本发明实施例提供的所述第一电压信息的调整流程图。

在本发明实施例中，所述调整第一电压信息，具体为：

S702，根据第一电压信息和目标电压信息的差值，得到第一电压差值信息；

S704，根据所述第一电压差值信息与预设的控制调节参数，得到第一控制调节量、第二控制调节量和第三控制调节量；

S706，根据所述第一控制调节量、第二控制调节量和第三控制调节量的总和，得到输出调节量；

S708，根据所述输出调节量，调整输出反馈电阻的阻值等级，用以调节第一电压信息。

需要说明的是，所述第一电压差值信息为第一电压信息与目标电压信息的差值；所述控制调节参数为至少3个控制调节量的加权参数，包括比例控制调节量加权参数、积分控制调节量加权参数、微分控制调节量加权参数；所述第一控制调节量为比例控制调节量；所述第二控制调节量为积分控制调节量；所述第三控制调节量为微分控制调节量。受到工作温度、湿度以及使用寿命的影响，电路中的电子元器件存在参数的变化，将直接影响工业电源的输出电压的稳定性。本发明通过计算第一电压差值信息与目标电压信息的差值，根据差值对电压输出模块进行调整，可使得输出电压值快速且稳定的向目标电压值逼近。根据第一电压差值信息按照比例控制调节量加权参数、积分控制调节量加权参数、微分控制调节量加权参数分别计算出比例控制调节量、积分控制调节量、微分控制调节量，三种控制调节量的和为处理器对电压输出模块的调节量，起到快速调节的目的。其中，比例控制调节量可以调整电压变化曲线的振荡幅度，积分控制调节量和微分控制调节量可调整电压变化曲线的振荡频率；也就是说，通过设置合适比例控制调节量加权参数、积分控制调节量加权参数、微分控制调节量加权参数，即可实现第一电压信息的快速且稳定的调节。

在本发明实施例中， 还包括：

获取第一模数转换信息；

根据第一模数转换信息得到第一分压信息；

根据所述第一分压信息和分压电阻阻值信息，得到第一阻值信息；

根据所述第一阻值信息查找预设的阻值温度对应表，得到第一温度信息。

需要说明的是，所述第一模数转换信息为处理器通过模数转换器所得到的热敏电阻的模数转换值；所述第一分压信息为与热敏电阻串联的分压电阻的电压值；所述第一阻值信息为热敏电阻的电阻值。首先，处理器通过模数转换器采集热敏电阻的模数转换值ADC，进而计算出热敏电阻两端的电压值。其次，根据热敏电阻两端的电压值得到与热敏电阻串联的分压电阻的电压值，即第一分压信息。然后，按照分压定理，根据所述第一分压信息和预设于处理器中的分压电阻阻值信息，即可得到热敏电阻的阻值信息。最后，查找预设与处理器中的热敏电阻的阻值温度对应表，得到第一温度信息。

在本发明实施例中，还包括：

发送第一通信指令信息；

判断是否接收到第一反馈指令信息；

若是，则发送第二通信指令信息，得到第二反馈指令信息；

根据所述第二反馈指令信息，得到温度计算参数；

根据所述温度计算参数，得到第一温度信息。

需要说明的是，所述第一通信指令信息为处理器向温度传感器发送的启动温度转换的指令；所述第一反馈指令信息为温度传感器温度转换完成后向处理器反馈的转换完成指令；所述第二通信指令信息为处理器向温度传感器发送的获取温度值的指令；所述第二反馈指令信息为温度传感器根据预设的温度计算规则得到温度计算参数，向处理器反馈的温度计算参数的指令。首先，处理器向温度传感器发送第一通信指令信息，触发温度传感器启动温度采集和将温度值转换为数字指令的操作；若处理器接收到温度传感器的第一反馈指令信息，则表示温度传感器的温度采集及转换操作已完成，可进行温度数据传输操作。然后，处理器向温度传感器发送第二通信指令信息，接收到温度传感器返回的第二反馈指令信息后，提取第二反馈指令中的数据，根据温度传感器的计算规则与计算参数，得到第一温度信息。

在本发明实施例中，还包括：

发送第三通信指令信息，接收并解析第三反馈指令信息；

根据第三反馈指令信息计算校验值信息；

判断所述校验值信息是否与第三反馈指令信息中的校验码信息相同；

若是，则根据第三反馈指令信息得到第一湿度信息。

需要说明的是，所述第三通信指令信息为处理器向湿度传感器发送的湿度读取指令；所述第三反馈指令信息为湿度传感器向处理器反馈的湿度信息指令。处理器向湿度传感器发送预设的第三通信指令信息，在接收到湿度传感器返回的第三反馈指令信息后，首先，根据湿度传感器数据传输规则计算第三反馈指令信息的校验值信息，其中，校验值信息是用于判断数据传输是否正常的数值；然后，提取第三反馈指令信息中的校验码信息，判断所计算的校验值信息与校验码信息是否相同；若是，则表示数据传输成功，此时可根据预设的湿度传感器数据传输规则解析第三反馈指令信息得到第一湿度信息。

在本发明实施例中，还包括：

获取第一温度信息；

判断第一温度信息是否超过预设的第一温度阈值时，

若是，则调整第一电压信息为零。

需要说明的是，本发明的工业电源设置过温保护操作。当检测到第一温度信息超过预设的第一温度阈值时，则表示工业电源处于过温状态，若继续保持电压输出，则存在电源损坏或寿命降低的风险。因此，将第一电压信息设置为零，停止工业电压的输出，起到保护工业电源的作用。

值得一提的是，还包括：

当第一湿度信息超过预设的第一湿度阈值，且第一温度信息低于第二温度信息时；

启动祛湿操作模式；

通过设置第一脉冲宽度调制信号，得到第三电压信息。

需要说明的是，当第一湿度信息超过预设的第一湿度阈值，则表示工业电源需要通过升高温度达到降低湿度的目的。当第一温度信息低于第二温度信息时，则表示此时靠工业电源正常工作产生的温度无法达到降低湿度所需的目标温度值，因此，需要启动祛湿操作模式，也就是通过驱动加热模块的电阻丝进行发热升温。处理器通过设置第一脉冲宽度调制信号，得到第三电压信息，为电阻丝提供电能供应，最终起到发热除湿的效果。

值得一提的是，还包括：

根据预设的调节周期计算第一温度信息与第二温度信息的差值，得到第一温度差值信息和第二温度差值信息；

计算第二温度差值信息与第一温度差值信息的差值，得到第三差值信息；

根据第三差值信息得到第一调节参数和第二调节参数；

根据第二温度差值信息和第一调节参数、第二调节参数分别得到第一调节控制量和第二调节控制量；

根据第一调节控制量和第二调节控制量，设置第一脉冲宽度调制信号。

需要说明的是，温度调节系统存在滞后属性，热量从发热体向外传输扩散需要一定时间，也就是说，从下达调节指令到温度发生变化存在一定的时间差，采用常规的目标差值调节法不能快速稳定的调节温度值。因此，本发明通过计算计算第二温度差值信息与第一温度差值信息的差值，也就是温度差值的变化量，作为第三差值信息。根据第三差值信息查询预设于处理器中的参数表得到第一调节参数和第二调节参数。最后根据第二温度差值信息和第一调节参数、第二调节参数分别得到第一调节控制量和第二调节控制量，用于调节第一脉冲宽度调制信号。本发明通过差值的变化量来确定调节控制量的计算加权参数，用以应对各种温度变化的速度的情况，提高了温度控制的稳定性和效率。

值得一提的是，还包括：

获取第一湿度信息；

判断第一湿度信息是否超过预设的第二湿度阈值；

若是，则停止第一电压信息的输出，并启动祛湿操作模式。

需要说明的是，当工业电源的第一湿度信息超过预设的第二湿度阈值时，则表示工业电源可能存在水汽凝结成水珠的情况，若继续进行电压转换输出，则存在电路的电子元器件因水珠造成短路的风险。因此，此时需要停止第一电压信息的输出，并且启动祛湿操作模式。通过独立的电源驱动加热模块，起到升温除湿的目的。

综上所述，本发明提供的一种工业电源的自适应输出控制电路及方法，首先，根据第一湿度信息判断是否超过预设的第一湿度阈值，若是，则查找预设的温湿度对应表，确定第二温度信息；其次，判断判断第一温度信息是否大于第二温度信息；若是，则根据第一温度信息调整第一电压信息；若否，则根据第一湿度信息确定第二电压信息，若第一电压信息超过第二电压信息，则根据第二电压信息调整第一电压信息；本发明通过温度模块、湿度模块获取温度值于湿度值，并根据温湿度情况通过电压输出模块实时调整输出电压值，从而提高工业电源输出电压的稳定性与工业电源工作的安全性。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业电源的自适应输出控制电路，其特征在于，所述工业电源的自适应输出控制电路包括：

处理器，用于根据工业电源的第一温度信息与第一湿度信息，自适应地调整第一电压信息；

电压输出模块，包括输出电压调整电路，用于根据第一目标电压信息输出第一电压信息；

温度模块，为温度传感器或温度检测电路，用于检测工业电源的第一温度信息，并根据预设的温度信息传输模式将第一温度信息传输至处理器；

湿度模块，包括湿度传感器，用于检测工业电源的第一湿度信息，并根据预设的湿度信息传输指令将第一湿度信息传送至处理器；

所述第一电压信息为工业电源的输出电压；

所述第一温度信息为工业电源的温度值；

所述第一湿度信息为工业电源的湿度值。

2.根据权利要求1所述的工业电源的自适应输出控制电路，其特征在于，所述电压输出模块包括：

可调稳压芯片IC2、第一反馈电阻R21、第二反馈电阻R22；

所述可调稳压芯片IC2的输入引脚Vin接入工业电源电路的输入电源电平VCC1；所述可调稳压芯片IC2的使能引脚En接入处理器的使能信号MCU-En；所述可调稳压芯片的输出引脚Vout作为电压输出模块的输出引脚接入输出电平VCC2，并连接所述第一反馈电阻R21的一端，所述第一反馈电阻R21的另一端接入所述可调稳压芯片的反馈引脚FB；所述可调稳压芯片的反馈引脚FB还连接所述第二反馈电阻R22的一端，所述第二反馈电阻R22的另一端接入所述可调稳压芯片的地引脚GND，并接入工业电源电路的地电平。

3.根据权利要求1所述的工业电源的自适应输出控制电路，其特征在于，所述温度模块包括：

温度传感器或温度检测电路；

当为温度传感器时，通过预设的温度通信方式与处理器连接，包括串行通信总线连接；

当为温度检测电路时，所述温度检测电路包括热敏电阻器NTC、测温分压电阻R31、测温滤波电阻R32、测温滤波电容C31；

所述热敏电阻器NTC的一端接地电平，所述热敏电阻器NTC的另一端与所述测温分压电阻R31的一端和所述测温滤波电阻R32的一端同时连接；所述测温分压电阻R31的另一端接入工作电平VCC；所述测温滤波电阻R32的另一端连接所述测温滤波电容C31的正极，同时作为测温信号输入至处理器；所述测温滤波电容C31的负极接入地电平；

所述测温分压电阻为一个或多个电阻连接组成。

4.根据权利要求1所述的工业电源的自适应输出控制电路，其特征在于，所述湿度模块包括：

湿度传感器，通过预设的湿度通信方式与处理器连接，包括串行通信总线连接。

5.一种工业电源的自适应输出控制方法，应用于权利要求1-4任一所述的工业电源的自适应输出控制电路中，其特征在于，具体包括：

获取第一湿度信息，判断第一湿度信息是否超过预设的第一湿度阈值；

若是，则查找预设的温湿度对应表，确定第二温度信息；

获取第一温度信息，判断第一温度信息是否大于第二温度信息；

若是，则根据第一温度信息调整第一电压信息；

若否，则根据第一湿度信息确定第二电压信息；

判断第一电压信息是否超过第二电压信息；

若是，则根据第二电压信息调整第一电压信息；

所述第二温度信息为工业电源根据湿度值所设置的工作温度值；

所述第二电压信息为工业电源根据湿度值所设置的允许工作电压值。

6.根据权利要求5所述的一种工业电源的自适应输出控制方法，其特征在于，所述调整第一电压信息，具体为：

根据第一电压信息和目标电压信息的差值，得到第一电压差值信息；

根据所述第一电压差值信息与预设的控制调节参数，得到第一控制调节量、第二控制调节量和第三控制调节量；

根据所述第一控制调节量、第二控制调节量和第三控制调节量的总和，得到输出调节量；

根据所述输出调节量，调整输出反馈电阻的阻值等级，用以调节第一电压信息；

所述第一电压差值信息为第一电压信息与目标电压信息的差值；

所述控制调节参数为至少3个控制调节量的加权参数，包括比例控制调节量加权参数、积分控制调节量加权参数、微分控制调节量加权参数；

所述第一控制调节量为比例控制调节量；

所述第二控制调节量为积分控制调节量；

所述第三控制调节量为微分控制调节量。

7.根据权利要求6所述的一种工业电源的自适应输出控制方法，其特征在于，还包括：

获取第一模数转换信息；

根据第一模数转换信息得到第一分压信息；

根据所述第一分压信息和分压电阻阻值信息，得到第一阻值信息；

根据所述第一阻值信息查找预设的阻值温度对应表，得到第一温度信息；

所述第一模数转换信息为处理器通过模数转换器所得到的热敏电阻的模数转换值；

所述第一分压信息为与热敏电阻串联的分压电阻的电压值；

所述第一阻值信息为热敏电阻的电阻值。

8.根据权利要求5所述的一种工业电源的自适应输出控制方法，其特征在于，还包括：

发送第一通信指令信息；

判断是否接收到第一反馈指令信息；

若是，则发送第二通信指令信息，得到第二反馈指令信息；

根据所述第二反馈指令信息，得到温度计算参数；

根据所述温度计算参数，得到第一温度信息；

所述第一通信指令信息为处理器向温度传感器发送的启动温度转换的指令；

所述第一反馈指令信息为温度传感器温度转换完成后向处理器反馈的转换完成指令；

所述第二通信指令信息为处理器向温度传感器发送的获取温度值的指令；

所述第二反馈指令信息为温度传感器根据预设的温度计算规则得到温度计算参数，向处理器反馈的温度计算参数的指令。

9.根据权利要求5所述的一种工业电源的自适应输出控制方法，其特征在于，还包括：

发送第三通信指令信息，接收并解析第三反馈指令信息；

根据第三反馈指令信息计算校验值信息；

判断所述校验值信息是否与第三反馈指令信息中的校验码信息相同；

若是，则根据第三反馈指令信息得到第一湿度信息；

所述第三通信指令信息为处理器向湿度传感器发送的湿度读取指令；

所述第三反馈指令信息为湿度传感器向处理器反馈的湿度信息指令。

10.根据权利要求5所述的一种工业电源的自适应输出控制方法，其特征在于，还包括：

获取第一温度信息；

判断第一温度信息是否超过预设的第一温度阈值时，

若是，则调整第一电压信息为零。