本發(fā)明涉及測(cè)試直流電源,更具體地涉及用于測(cè)試直流電源的能量回饋系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
:現(xiàn)代電力電子裝置,特別是開(kāi)關(guān)電源的測(cè)試和驗(yàn)證過(guò)程中需要對(duì)產(chǎn)品,例如電源,進(jìn)行負(fù)載和老化測(cè)試,以檢驗(yàn)產(chǎn)品的帶載穩(wěn)定性和可靠性。傳統(tǒng)的測(cè)試方式是,將功率電阻器件或普通電子負(fù)載長(zhǎng)時(shí)間連接到待測(cè)電源,以進(jìn)行測(cè)試。然而,這種測(cè)試方式的最終輸出都轉(zhuǎn)化為無(wú)意義的熱量,白白消耗在周圍環(huán)境中。因此,這種測(cè)試方式存在設(shè)備投資大、能耗大、環(huán)境適應(yīng)性差等缺點(diǎn)。對(duì)于此測(cè)試方式的一種改進(jìn)方式是直流功率回饋方案,這種方案主要用于進(jìn)行直流電源的老化測(cè)試。當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用的直流電源老化測(cè)試能量回饋系統(tǒng),通常需要將直流電源的輸出功率通過(guò)直流-交流逆變器轉(zhuǎn)換為交流電輸出反饋回電網(wǎng)。這些現(xiàn)有技術(shù)的電路特征均包括逆變電路實(shí)現(xiàn)能量的反饋,并且測(cè)試功率的大部分流經(jīng)整個(gè)功率回路,包括系統(tǒng)電源(通常為AC-DC電源)、待測(cè)電源(通常為DC-DC電源)、和逆變電源(DC-AC電源)。例如,假定待測(cè)直流電源的效率為90%,系統(tǒng)電源效率為88%,逆變電源的效率為85%。如果需要考察待測(cè)直流電源的帶500W負(fù)載的穩(wěn)定性,則系統(tǒng)電源需要提供約555W的直流功率輸出。系統(tǒng)電源需要從電網(wǎng)獲得約630W的交流功率輸入。逆變電源最終將約500W的直流功率轉(zhuǎn)換為約425W的交流功率回饋電網(wǎng)。因此,整個(gè)回路的能量回饋效率為425/630=67.5%,總的回路損耗為205W。測(cè)試功率與純交流輸入功率比為:500/205=2.44。此外,每個(gè)功率環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)換 容量都需要按照待測(cè)電源所需考察的最大負(fù)載功率來(lái)選擇。近年來(lái)其它一些新型的直流電源老化測(cè)試能量回饋系統(tǒng)采取了將能量從待測(cè)直流電源輸出端向待測(cè)直流電源輸入端的直接回饋,整體效率得到了較大幅度的提升。這些方案依賴于特別的電路拓?fù)浜吞厥獾目刂品椒ǎ缫恍┘夹g(shù)使用了Boost電路拓?fù)?磁性元件儲(chǔ)能釋放)和電流環(huán)直接控制,受給定電路基準(zhǔn)信號(hào)的調(diào)制。采取此種方法的系統(tǒng)通常僅用于輸入電壓高于輸出電壓的待測(cè)電源的老化測(cè)試。此外,因?yàn)樯婕按判栽?chǔ)能釋放,Boost拓?fù)湟蚕拗屏藛温坊仞伳芰康纳舷蓿话鉈oost電路的傳輸功率在200W以內(nèi)。因此,需要一種新穎的直流電源測(cè)試用能量回饋系統(tǒng)和方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明提出了一種新穎的用于測(cè)試直流電源的能量回饋系統(tǒng)和方法。根據(jù)一個(gè)方面,提供了一種用于對(duì)待測(cè)直流電源進(jìn)行測(cè)試的能量回饋系統(tǒng),包括:一個(gè)或并聯(lián)連接的多個(gè)能量回饋電路,每個(gè)能量回饋電路包括:直流到直流轉(zhuǎn)換模塊,其被配置為將從該待測(cè)直流電源接收的具有第一電壓的直流電力轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的直流電力,該直流到直流轉(zhuǎn)換模塊具有低電壓輸入端、高電壓輸入端、低電壓輸出端和高電壓輸出端,其中該高電壓輸入端連接到待測(cè)直流電源的高電壓輸出端,該低電壓輸入端與待測(cè)直流電源的低電壓輸出端共同接地,并且該低電壓輸出端連接到該高電壓輸入端,并且其中該高電壓輸入端與低電壓輸入端之間的電壓被定義為所述第一電壓,該高電壓輸出端和低電壓輸出端之間的電壓被定義為所述第二電壓;和肖特基二極管,其正極連接到該直流到直流轉(zhuǎn)換模塊的高電壓輸出端,并且其負(fù)極連接到該待測(cè)直流電源的高電壓輸入端。根據(jù)另一個(gè)方面,提供了一種用于對(duì)待測(cè)直流電源進(jìn)行測(cè)試的方法,包括:利用一個(gè)或并聯(lián)連接的多個(gè)直流到直流轉(zhuǎn)換模塊將從該待測(cè)直流電源接收的具有第一電壓的直流電力轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的 直流電力,其中每個(gè)直流到直流轉(zhuǎn)換模塊具有低電壓輸入端、高電壓輸入端、低電壓輸出端和高電壓輸出端,其中該高電壓輸入端連接到待測(cè)直流電源的高電壓輸出端,該低電壓輸入端與待測(cè)直流電源的低電壓輸出端共同接地,并且該低電壓輸出端連接到該高電壓輸入端,并且其中該高電壓輸入端與低電壓輸入端之間的電壓被定義為所述第一電壓,該高電壓輸出端和低電壓輸出端之間的電壓被定義為所述第二電壓;以及利用與每個(gè)直流到直流轉(zhuǎn)換模塊對(duì)應(yīng)的肖特基二極管將從該直流到直流轉(zhuǎn)換模塊輸出的電力反饋到該待測(cè)直流電源的輸入端,其中該肖特基二極管的正極連接到該直流到直流轉(zhuǎn)換模塊的高電壓輸出端,并且其負(fù)極連接到該待測(cè)直流電源的高電壓輸入端。附圖說(shuō)明下面通過(guò)參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在附圖中:圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的能量回饋系統(tǒng)的圖;圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)能量回饋電路通道的圖;圖3是示出了圖1的肖特基二極管的V/I特性曲線圖;以及圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。具體實(shí)施方式以下參考附圖利用示例描述本發(fā)明的實(shí)施例。根據(jù)實(shí)施例的部件和相應(yīng)位置關(guān)系應(yīng)當(dāng)根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的裝置的配置和各種條件而適當(dāng)?shù)刈兓?。換句話說(shuō),以下實(shí)施例不預(yù)期限制本發(fā)明的實(shí)施例的范圍。參考圖1,示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的能量回饋系統(tǒng)的圖。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)或并聯(lián)連接的多個(gè)能量回饋電路通道1,2……N(N≥1)連接在待測(cè)直流-直流電源10與系統(tǒng)交流-直流電源11之間。每個(gè)能量回饋電路可以包括直流到直流轉(zhuǎn)換模塊12和肖特基二 極管13。直流到直流轉(zhuǎn)換模塊12被配置為將從該待測(cè)直流電源接收的具有電壓V1(例如,約28V)的直流電力轉(zhuǎn)換為具有電壓V2(例如,約20V)的直流電力。直流到直流轉(zhuǎn)換模塊12可以是能實(shí)現(xiàn)此類直流電壓轉(zhuǎn)換功能的任何模塊,優(yōu)選地是隔離的全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),例如EmersonAGF600-24S28-6TRN,或者AcbelMV24-28-600-B等。所謂隔離是指輸入端與輸出端在電路上不是直接聯(lián)通的,使用隔離變壓器通過(guò)電磁變換方式進(jìn)行能量傳遞,輸入端和輸出端之間是電氣隔離的。全橋的基本原理是指隔離變壓器原邊繞組兩端各接在一個(gè)由上下兩個(gè)開(kāi)關(guān)管串聯(lián)組成的橋臂的中點(diǎn),每個(gè)橋臂的上端接直流輸入母線的高端,下端接直流輸入母線的低端。隔離變壓器的副邊繞組接整流元器件和濾波元件實(shí)現(xiàn)直流電壓的輸出。原邊開(kāi)關(guān)晶體管總是對(duì)角導(dǎo)通或關(guān)閉,導(dǎo)通時(shí)間占整個(gè)開(kāi)關(guān)周期的比率可調(diào),從而實(shí)現(xiàn)所需要的直流輸出電壓和保證不同負(fù)載電流條件下輸出電壓穩(wěn)定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解此基本原理的基礎(chǔ)上,可以做出各種隔離的全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該直流到直流轉(zhuǎn)換模塊12的高電壓輸入端連接到待測(cè)直流電源10的高電壓輸出端,低電壓輸入端與待測(cè)直流-直流電源10的低電壓輸出端共同接地,該低電壓輸出端連接到該高電壓輸入端。因此,V1與V3共地,而直流到直流轉(zhuǎn)換模塊12的高電壓輸出端與地之間的電壓為V1與V2之和。每個(gè)能量回饋電路通道的相對(duì)于地的輸出電壓(V1+V2)略高于系統(tǒng)交流-直流電源11的直流輸出電壓V3。肖特基二極管13的正極連接到該直流到直流轉(zhuǎn)換模塊12的高電壓輸出端,并且其負(fù)極連接到該待測(cè)直流-直流電源10的高電壓輸入端。由于V1+V2略高于V3,因此肖特基二極管被導(dǎo)通。為了實(shí)現(xiàn)待測(cè)直流-直流電源的較大的輸出功率,例如500W以上,并且待測(cè)直流-直流電源的輸出電壓通常為幾十V,例如28V,因此輸出電流較大。而肖特基二極管可以在正負(fù)極電壓差較小的情況下,實(shí)現(xiàn)較大的電流流動(dòng),因此這里優(yōu)選地采用肖特基二極管。此肖特基二極管可以實(shí)現(xiàn)回饋能量的單向流動(dòng),系統(tǒng)穩(wěn)定性好。待測(cè)直流-直流電源10可以置于高低溫箱中,以便于對(duì)待測(cè)直流-直流電源10進(jìn)行高低溫度循環(huán)測(cè)試。該高低溫箱的溫度可調(diào)節(jié),范圍例如是-40℃~+55℃,但不限于此。作為一個(gè)示例,這里待測(cè)直流-直流電源10的規(guī)格可以為:直流48V輸入,直流28V輸出,800W滿載功率。對(duì)800W滿載功率的待測(cè)電源而言,老化功率一般選取50%負(fù)載,為(800W/28V)*50%=14.3A。電源位于高低溫箱內(nèi),隨著環(huán)境溫度的變化,輸出電壓有±0.5%的變化。即V1=28±0.14V。系統(tǒng)交流-直流電源11從系統(tǒng)電源獲得功率輸入,提供整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)環(huán)路運(yùn)行的能量損耗。這里,系統(tǒng)交流-直流電源11的交流輸入可以為85~265V,直流輸出(V3)可以為48V,額定電流可以為2.1A。其輸出直流電壓通過(guò)輸入直流母線連接到待測(cè)直流-直流電源10的高電壓輸入端。待測(cè)直流-直流電源10的輸出電壓V1(例如,約28V)通過(guò)輸出直流母線連接到一個(gè)或并聯(lián)連接的多個(gè)能量回饋電路通道1,2……N(N≥1)的高電壓輸入端。V1可以小于或等于或大于V3。該新型直流能量回饋系統(tǒng)一個(gè)示例性實(shí)測(cè)結(jié)果為:當(dāng)待測(cè)直流-直流電源設(shè)定負(fù)載為15A時(shí),此時(shí)待測(cè)模塊輸出功率為28V*15A=420W,系統(tǒng)交流-直流電源從交流電網(wǎng)獲得功率僅為52.5W。測(cè)試功率與純輸入功率比為:420W/52.5W=8,遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)的能量回饋交流電網(wǎng)方案的2.44比值。因此系統(tǒng)電源選取100W容量已經(jīng)足夠,設(shè)備投資小。上述直流到直流轉(zhuǎn)換模塊12和肖特基二極管13的組合構(gòu)成的能量回饋系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)不依賴于特定的電路拓?fù)?,且易于擴(kuò)展。本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方式進(jìn)一步可以實(shí)現(xiàn)在多個(gè)不同的輸出功率情況下對(duì)待測(cè)直流-直流電源進(jìn)行測(cè)試。參考圖2,示出了自動(dòng)實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)的能量回饋電路的一個(gè)示例。直流到直流轉(zhuǎn)換模塊12可以進(jìn)一步具有輸出電壓調(diào)整端(Trim)。每個(gè)能量回饋電路可以包括電流傳感器14、模擬到數(shù)字(A/D) 和數(shù)字到模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器15、控制器16和加法器17。電流傳感器14可以感測(cè)輸入到該直流到直流轉(zhuǎn)換模塊12的電流。電流傳感器14可以為高共模抑制比的傳感器。模擬到數(shù)字(A/D)和數(shù)字到模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器15可以為分立的部件或集成的部件,其采樣精度通??梢詾?2位或以上。這樣的轉(zhuǎn)換器的芯片例如為AMC7823。此轉(zhuǎn)換器芯片通過(guò)板級(jí)通信接口(I2C/SPI等)與控制器16,例如微控制器MCU或計(jì)算機(jī)PC連接,并且通常經(jīng)由USB<->SPI/I2C轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器15接收感測(cè)的電流并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)以輸出到控制器16,并且還從控制器16接收數(shù)字信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)??刂破?6接收對(duì)應(yīng)于感測(cè)的電流的數(shù)字信號(hào)??刂破?6可以以0.2S為周期通過(guò)USB--SPI總線查詢來(lái)自于A/D和D/A轉(zhuǎn)換器15的結(jié)果??刂破?6然后比較感測(cè)的電流與預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流(目標(biāo)負(fù)載電流),根據(jù)比較結(jié)果計(jì)算要輸入到直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的電壓調(diào)整端(Trim)的調(diào)整電壓DA,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換器15輸出模擬的調(diào)整電壓DA。值得注意的是,可以針對(duì)每個(gè)能量回饋電路設(shè)置一個(gè)控制器16,也可以針對(duì)多個(gè)或所有能量回饋電路設(shè)置一個(gè)控制器16。此外,待測(cè)直流-直流電源的目標(biāo)負(fù)載電流可以通過(guò)控制器來(lái)調(diào)整。例如,通過(guò)與控制器相連接或作為控制器的一部分的控制界面(顯示器)等進(jìn)行此調(diào)整。此DA值與V1電壓通過(guò)加法器17做加法,相加結(jié)果輸出到直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的Trim端。直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的Trim輸入可以一般通過(guò)電阻性網(wǎng)絡(luò)接到模塊內(nèi)部PWM控制芯片的電壓反饋誤差放大器的參考電壓給定端。此DA+V1輸入量對(duì)直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的參考地(V1)的實(shí)際調(diào)整量為DA。加法器17的供電電壓可以高于DA+V1電壓的最大值,這可以通過(guò)V1+V2電壓線性降壓(經(jīng)由高CMRR線性調(diào)壓器)獲得。直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12在新的DA模擬量的調(diào)整下,其輸出電壓V2將變化,與V1堆疊后產(chǎn)生的電壓也相應(yīng)地變化,進(jìn)而改變肖特基二極管兩端的電壓差,從而改變二極管的正向電流。由于此正向電流 是由直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12提供的,因此直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的輸入電流,也即待測(cè)直流-直流電源10的輸出電流,也相應(yīng)地改變。從而待測(cè)直流-直流電源10的負(fù)載功率發(fā)生變化。由此實(shí)現(xiàn)待測(cè)直流-直流電源10在不同負(fù)載功率情況下的測(cè)試結(jié)果。此外,每個(gè)能量回饋電路還可以根據(jù)實(shí)際需要包括輔助電源電路和運(yùn)算放大器等以提供信號(hào)調(diào)整和電平轉(zhuǎn)化。由于本發(fā)明的示例性實(shí)施例的技術(shù)方案是通過(guò)改變直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的輸出電壓,從而改變肖特基二極管兩端的電壓差,進(jìn)而改變肖特基二極管的電流,為此因此最好知曉所使用的肖特基二極管的特性。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)多種方式獲得肖特基二極管的特性,例如通過(guò)技術(shù)手冊(cè)或?qū)嶋H測(cè)量等。這里優(yōu)選地對(duì)使用的肖特基二極管的V/I特性進(jìn)行測(cè)量。圖3示出了一個(gè)示例的肖特基二極管的V/I特性曲線。如圖3所示,肖特基二極管的正向V/I特性通常為一自然對(duì)數(shù)曲線,即V=ln(I+C)/B+A(公式1)通過(guò)在不同的電流I下,測(cè)量相應(yīng)的電壓V,來(lái)得到擬合參數(shù)A、B、C。例如,通過(guò)選定高/中/低3個(gè)電流所對(duì)應(yīng)的3個(gè)電壓降值即可解得。為了獲得更準(zhǔn)確的A、B、C值,可通過(guò)選取不同的三個(gè)電流值組,計(jì)算出多組擬合參數(shù)A、B、C值,經(jīng)過(guò)算術(shù)平均后可得到非常準(zhǔn)確的A、B、C參數(shù)均值。在本實(shí)施例中,選取一個(gè)示例的肖特基二極管的型號(hào)60CTQ150PBF,計(jì)算得到的A、B、C分別為0.6、22.03、-0.385。下表1示出了實(shí)測(cè)的值與將上述擬合參數(shù)帶入到公式1中得到的值。表1:肖特基二極管的V/I值由上表1以及圖3可以看到,在二極管的大電流導(dǎo)通區(qū),稍微增加正向管壓降,電流變化將非常顯著,導(dǎo)致最終不能流過(guò)穩(wěn)定的電流,因此最大正向電流受所選二極管特性、D/A轉(zhuǎn)換精度、加法器輸出精度和直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的調(diào)整精度的限制。在本實(shí)施例中,最大正向電流可以設(shè)為15A。另外還可以看到,在小電流區(qū)域,改變一個(gè)電流增量所需要的正向電壓改變量大;而在大電流區(qū)域,改變同樣電流增量所需要的正向電壓改變量小。如上所述,通過(guò)向直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的Trim端輸入電壓調(diào)整信號(hào),來(lái)改變直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的輸出電壓,從而改變流過(guò)待測(cè)直流-直流電源的電流,從而改變其負(fù)載功率。下面接著描述改變待測(cè)直流-直流電源的負(fù)載功率的一種優(yōu)選的實(shí)施方式。這里假設(shè)直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12預(yù)期要改變到的設(shè)定電流為Cset。控制器首先可以例如通過(guò)電壓傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊等分別獲得 系統(tǒng)交流-直流電源11的直流輸出電壓V3_tick(數(shù)字值)和直流到直流轉(zhuǎn)換模塊12的高電壓輸入端的電壓V1_tick(數(shù)字值)??刂破魅缓罂梢酝ㄟ^(guò)下式來(lái)計(jì)算與要輸入到直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的模擬的初始電壓調(diào)整值相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值:DA_tick=(K_trim*((0.0177*V3_tick-0.00875*V1_tick)+Vcdp)+J_trim)*3/2.5*4095(公式2)其中DA_tick為與要輸入到直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的模擬的初始電壓調(diào)整值DA相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值,這里K_trim可以取值0.0973,J_trim可以取值-1.732,Vcdp可以取值0.3。但是,這些參數(shù)值不是限制的,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的實(shí)施方式取任意合適的值。然后,控制器將該初始電壓調(diào)整值應(yīng)用到直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12。此時(shí),測(cè)量每個(gè)能量回饋通道的輸入電流值。此后,控制器計(jì)算設(shè)定電流值與測(cè)量的輸入電流值之差,并且將其與允許的電流誤差限值進(jìn)行比較。如果設(shè)定電流值與輸入電流值之差的絕對(duì)值小于允許的電流誤差限值,則保持當(dāng)前調(diào)整電壓值不變。如果設(shè)定電流值與輸入電流值之差的絕對(duì)值大于允許的電流誤差限值,則可以通過(guò)下式計(jì)算調(diào)整電壓增量ΔDA:DA_tick_delta=K1*Cerr/ln(K2*Cset+K3)(公式3)其中DA_tick_delta為與模擬的調(diào)整電壓增量ΔDA對(duì)應(yīng)的數(shù)字增量,這里調(diào)整電壓增量ΔDA指的是調(diào)整電壓的變化量,即當(dāng)前所需調(diào)整電壓量與前一次調(diào)整電壓量之差。Cset為設(shè)定的基準(zhǔn)電流,Cerr為實(shí)際測(cè)量的電流與設(shè)定的基準(zhǔn)電流之間的差值,K1、K2、K3為優(yōu)化設(shè)定的參數(shù)??梢愿鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定K1、K2、K3的初始值,然后通過(guò)實(shí)際測(cè)量擬合進(jìn)行調(diào)整,得到優(yōu)化的合適的值。例如,K1、K2、K3分別為60、2000、100。應(yīng)當(dāng)注意,上述用于獲得調(diào)整電壓增量的方法僅為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)可能的優(yōu)選實(shí)施方式。在本發(fā)明的教導(dǎo)下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)其他方法獲得調(diào)整電壓增量。例如,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)三 次多項(xiàng)式擬合的方式,或者插值計(jì)算方法等來(lái)計(jì)算調(diào)整電壓增量ΔDA。最后,將調(diào)整電壓增量ΔDA與前一次調(diào)整電壓相加,得到當(dāng)前調(diào)整電壓,并輸入到直流-直流轉(zhuǎn)換模塊12的Trim端,以改變其輸出電壓,從而改變流過(guò)待測(cè)直流-直流電源的電流,從而改變待測(cè)直流-直流電源負(fù)載功率。本發(fā)明的示例性實(shí)施例的這種方法可使數(shù)字調(diào)整量的值在不同的設(shè)定電流區(qū)域和不同當(dāng)前誤差的情況下都能快速跟蹤設(shè)定電流,使實(shí)際電流快速進(jìn)入允許的電流誤差范圍。另外,允許的電流誤差限值可以與當(dāng)前的設(shè)定電流值相關(guān)。大的設(shè)定電流值允許的電流誤差范圍相對(duì)較大,而小的設(shè)定電流值允許的電流誤差范圍較小。可以通過(guò)如下公式表述:Cerr_limit=E1*Cset+E2(公式4)其中Cerr_limit為允許的電流誤差限值,Cset為設(shè)定的基準(zhǔn)電流,E1、E2為優(yōu)化的關(guān)聯(lián)參數(shù)。E1、E2可以根據(jù)在高電流區(qū)域和低電流區(qū)域中規(guī)定的允許誤差值來(lái)計(jì)算得到。例如,規(guī)定在低電流0.5A時(shí),誤差不超過(guò)5%,即不超過(guò)0.025A,而在高電流15A時(shí),誤差不超過(guò)1%,即不超過(guò)0.15A。則可以得到E1為0.008621,E2為0.02069。由此可以得到在任何設(shè)定基準(zhǔn)電流的情況下的電流誤差限值。如下表2所示。設(shè)定電流(A)電流誤差限值(A)0.50.02510.02920.03830.04740.05550.06460.07270.08180.09090.098100.107110.116120.124130.133140.141150.150160.159170.167表2-電流誤差限值與設(shè)定基準(zhǔn)電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系此外,由圖3可知,回饋電流的大小受肖特基二極管正向V/I特性在大電流區(qū)域中的限制。在大電流(>15A)區(qū)域,略增加兩端電壓差,正向電流將顯著變化,不利于饋電穩(wěn)定。為此,如圖1所示,可以通過(guò)增加并聯(lián)的能量回饋電路通道的方法來(lái)解決待測(cè)直流-直流電源的大負(fù)載測(cè)試要求。各能量回饋電路通道的回饋電流可以獨(dú)立調(diào)節(jié)。各能量回饋電路通道的回饋電流的相加結(jié)果即為所需的總負(fù)載電流。下面參考附圖4描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于測(cè)試待測(cè)直流-直流電源的整個(gè)系統(tǒng)的操作方法。注意,并不是圖4中的每個(gè)步驟都是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的所有示例性實(shí)施例所必需的,對(duì)于一些實(shí)施例,一些步驟是可選的。如圖4所示,在步驟S11,利用交流到直流轉(zhuǎn)換器將來(lái)自于交流干線電源的交流電力轉(zhuǎn)換為具有第三電壓的直流電力并且將轉(zhuǎn)換后的直流電力輸出到該待測(cè)直流電源。在步驟S12,利用一個(gè)或并聯(lián)連接的多個(gè)直流到直流轉(zhuǎn)換模塊將從該待測(cè)直流電源接收的具有第一電壓的直流電力轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的直流電力。在步驟S13,利用與每個(gè)直流到直流轉(zhuǎn)換模塊對(duì)應(yīng)的肖特基二極管將從該直流到直流轉(zhuǎn)換模塊輸出的電力反饋到該待測(cè)直流電源的輸入端。虛線框里的步驟S14-S18可以為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例所執(zhí)行的步驟,即,為了改變待測(cè)直流-直流電源的負(fù)載功率所執(zhí)行的步驟,而非必需的步驟。在步驟S14,向直流到直流轉(zhuǎn)換模塊應(yīng)用電壓調(diào)整值,以使得每 個(gè)直流到直流轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)經(jīng)由其控制輸入端接收的電壓調(diào)整值改變其輸出電壓,從而改變待測(cè)直流-直流電源的輸出電流。這里的電壓調(diào)整值包括初始電壓調(diào)整值,以及后續(xù)的每次計(jì)算后的電壓調(diào)整值。在步驟S15,感測(cè)輸入到該直流到直流轉(zhuǎn)換模塊的電流。在步驟S16,比較感測(cè)的電流與預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流。當(dāng)感測(cè)的電流與預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流之差大于允許的誤差限值時(shí),在步驟S17,計(jì)算電壓調(diào)整增量。在步驟S18,重新計(jì)算電壓調(diào)整值。然后流程返回到步驟S14以繼續(xù),直到感測(cè)的電流與預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流之差小于允許的誤差限值。如上所述,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,直流-直流電源的測(cè)試功率回饋路徑短,能將待測(cè)直流-直流電源的輸出功率全部返回其輸入端。系統(tǒng)電源只需提供占總流通功率很小部分(~15%)的交流功率輸入來(lái)補(bǔ)償整個(gè)回路的能量損耗,即可使待測(cè)電源穩(wěn)定帶負(fù)載長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。因此,本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)整體效率高、單路回饋能量容量大等優(yōu)點(diǎn)。此外,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,待測(cè)直流-直流電源的負(fù)載功率(電流)可隨時(shí)通過(guò)控制器來(lái)調(diào)整,并根據(jù)本發(fā)明的示例性自動(dòng)調(diào)整算法,長(zhǎng)時(shí)間自動(dòng)穩(wěn)定在一個(gè)設(shè)定數(shù)值,不受環(huán)境溫度變化或電源輸出電壓所導(dǎo)致的溫度漂移的影響。因此,本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)環(huán)路穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。并且由于本發(fā)明的示例性實(shí)施例應(yīng)用了新型的計(jì)算方法,輸入電流跟蹤電流設(shè)定值比較迅速,可以在較少采樣周期中,即較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入允許的誤差范圍。因此,本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)快速跟蹤進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn)。已經(jīng)描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。然而,應(yīng)當(dāng)理解,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以做出各種修改。根據(jù)以上教學(xué)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的許多修改和變化是可能的。因此要理解,在附加權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi),本發(fā)明除這里具體地描述的之外可以被實(shí)踐。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3