本發(fā)明屬于DC-DC電力變換器的控制領(lǐng)域,具體涉及一種以電路的實際輸出能量與電路負(fù)載所需的期望能量是否相等為判據(jù),進(jìn)而對電路進(jìn)行控制的DC-DC電力變換器能量控制電路及其控制方法。
背景技術(shù):
在DC-DC變換器(在以下文字中所涉及到的DC-DC變換器,均指利用電力電子開關(guān)器件實現(xiàn)電能變換的DC-DC變換器)的控制器設(shè)計中,以滯環(huán)控制器和PID控制器最為常見。滯環(huán)控制由于具有系統(tǒng)響應(yīng)速度快、魯棒性好,且控制器結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)等優(yōu)點而被廣泛采用。但是在采用電壓滯環(huán)控制器對DC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行控制時,往往會出現(xiàn)輸出電流波動過大,甚至電流最大值超過允許值的情況;而采用電流滯環(huán)控制器對DC-DC變換器的輸出電流進(jìn)行控制時,又會出現(xiàn)輸出電壓不可控的情況。此外采用滯環(huán)控制時,變換器中電力電子器件的開關(guān)頻率總在變化,增加了輸出濾波電路參數(shù)設(shè)計的復(fù)雜性。而傳統(tǒng)的PID控制器,雖然穩(wěn)態(tài)性能好,但是在動態(tài)調(diào)節(jié)過程中存在超調(diào)、振蕩等現(xiàn)象,特別是當(dāng)負(fù)載變化時,此類問題更加突出,致使輸出電能質(zhì)量變差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有滯環(huán)控制器和PID控制器的不足,提供一種以輸出能量為控制目標(biāo)的能量控制器及其控制方法,在實現(xiàn)對DC-DC變換器有效控制的前提下,可解決現(xiàn)有滯環(huán)控制器和PID控制器的缺陷的DC-DC電力變換器能量控制電路。
本發(fā)明的目的還在于提供一種DC-DC電力變換器能量控制電路控制方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種DC-DC電力變換器能量控制電路,由DC-DC變換器主電路,輸入能量檢測電路、輸出能量檢測電路、能量分析電路、脈寬調(diào)制信號生成電路與邏輯驅(qū)動電路組成,輸入濾波電容C1、電力電子器件K1、續(xù)流二極管D1、濾波電感L1、輸出濾波電容C2構(gòu)成DC-DC變換器主電路;輸入能量檢測電路的輸入端A和輸入端B分別和外部電源的正、負(fù)極連接,輸入能量檢測電路的輸出端C和輸出端D分別與BUCK電路的輸入正、負(fù)極連接,同時輸入能量檢測電路W1通過數(shù)據(jù)總線與能量分析電路連接;輸出能量檢測電路的輸入端E和輸入端F分別和BUCK電路的輸出正、負(fù)極連接,輸出能量檢測電路的輸出端G和輸出端H分別和負(fù)載的正、負(fù)極連接,同時輸出能量檢測電路通過數(shù)據(jù)總線與能量分析電路連接;脈寬調(diào)制信號生成電路的脈寬調(diào)制信號輸出端和與邏輯驅(qū)動電路的一個數(shù)字量信號輸入端連接,同時也和能量分析電路的數(shù)字量信號輸入端連接;與邏輯驅(qū)動電路的另一個數(shù)字量信號輸入端和能量分析電路的數(shù)字量輸出信號端連接,與邏輯驅(qū)動電路的驅(qū)動信號輸出端與BUCK電路中的電力電子器件的驅(qū)動端連接;
脈寬調(diào)制信號生成電路輸出開關(guān)頻率恒定、占空比恒定的PWM信號,PWM信號占空比的大小確保在采用該PWM信號來控制BUCK電路時,其開環(huán)輸出電壓值或電流值必須大于負(fù)載所需要的輸出電壓值或電流值;PWM信號開關(guān)頻率的選取以電力電子器件的工作頻率、DC-DC變換器主電路輸出濾波器的參數(shù)為依據(jù)來確定;
輸入能量檢測電路對外部電源提供給BUCK電路的能量進(jìn)行檢測,并將檢測結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線實時發(fā)送給能量分析電路Y1,輸入能量檢測電路W1的能量檢測頻率和數(shù)據(jù)發(fā)送頻率相等,能量檢測頻率和數(shù)據(jù)發(fā)送頻率不小于5倍的PWM信號的頻率;
輸出能量檢測電路對BUCK電路的輸出電壓、輸出電流和輸出能量進(jìn)行檢測,并將檢測結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線實時發(fā)送給能量分析電路,輸出能量檢測電路對輸出電壓、輸出電流、輸出能量的檢測頻率和數(shù)據(jù)發(fā)送頻率相等,且與輸入能量檢測電路W1的能量檢測頻率值相等;
能量分析電路對脈寬調(diào)制信號生成電路輸出的PWM信號進(jìn)行捕獲,判斷出電平的變化時刻,即電平的上升沿和下降沿發(fā)生時刻,并定義出開關(guān)周期的初始時刻;實時接收輸入能量檢測電路通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送過來的能量檢測結(jié)果,計算出前一個開關(guān)周期內(nèi),即從前一個開關(guān)周期初始時刻到前一個開關(guān)周期終止時刻的時間段內(nèi),外部電源提供給BUCK電路的能量Winq;實時接收輸入能量檢測電路通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送過來的能量檢測結(jié)果,實時計算出當(dāng)前開關(guān)周期內(nèi),從當(dāng)前開關(guān)周期初始時刻到當(dāng)前時刻的時間段內(nèi),外部電源提供給BUCK電路的能量Wind;實時接收輸出能量檢測電路通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送過來的能量檢測結(jié)果,計算出前一個開關(guān)周期內(nèi),即從前一個開關(guān)周期初始時刻到前一個開關(guān)周期終止時刻的時間段內(nèi),BUCK電路提供給負(fù)載的能量Woutq;計算出前一個開關(guān)周期內(nèi),BUCK電路的效率η;
實時接收輸出能量檢測電路W2通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送過來的輸出電壓、輸出電流檢測結(jié)果,當(dāng)BUCK電路的控制目標(biāo)為恒壓輸出時,能量分析電路Y1預(yù)測在當(dāng)前的一個完整的開關(guān)周期內(nèi),即從當(dāng)前開關(guān)周期初始時刻到當(dāng)前開關(guān)周期終止時刻的時間段內(nèi),BUCK電路需要提供給負(fù)載的能量Wouty;當(dāng)BUCK電路的控制目標(biāo)為恒流輸出時,能量分析電路預(yù)測Wouty的大?。?/p>
式中,Uref為BUCK電路輸出電壓的給定值;
Uoutd為能量檢測電路W2最新檢測到的輸出電壓值;
Ioutd為能量檢測電路W2最新檢測到的輸出電流值;
RL=Uoutd/Ioutd為BUCK電路的負(fù)載等效電阻值;
TS為脈寬調(diào)制信號生成電路P1輸出的PWM信號的開關(guān)周期;
式中
Iref為BUCK電路輸出電流的給定值;
計算能量判據(jù)ΔW的大小
ΔW=Windη-Wouty
如果ΔW<0,能量分析電路Y1將數(shù)字量輸出信號EN置1;如果ΔW≥0,則能量分析電路Y1將數(shù)字量輸出信號EN置0;在每一個PWM信號開關(guān)周期的初始時刻,將數(shù)字量輸出信號EN置1;
邏輯驅(qū)動電路將輸入的PWM信號和EN信號進(jìn)行與邏輯運算,并將運算后的輸出信號進(jìn)行電氣隔離和功率放大處理,使之能夠滿足驅(qū)動電力電子器件的需求。
一種DC-DC電力變換器能量控制電路控制方法,包括如下步驟:
(1)控制電路和主電路先后上電后,BUCK電路開始工作,脈寬調(diào)制信號生成電路輸出恒頻恒占空比PWM信號;
(2)能量分析電路捕獲PWM信號,定義開關(guān)周期起始時刻;
(3)若當(dāng)前時刻為開關(guān)周期起始時刻,則將EN置1,否則直接執(zhí)行步驟(4);
(4)若EN=1,則執(zhí)行(5),否則執(zhí)行(9);
(5)輸入能量檢測電路檢測輸入能量,檢測結(jié)果發(fā)送至能量分析電路;
(6)輸出能量檢測電路檢測輸出電壓、輸出電流和輸出能量,檢測結(jié)果發(fā)送至能量分析電路;
(7)能量分析電路接收輸入能量檢測電路和輸出能量檢測電路發(fā)送來的數(shù)據(jù),計算ΔW;
(8)若ΔW≥0,則將EN置0;若ΔW<0,則EN保持不變;
(9)與邏輯驅(qū)動電路對EN和脈寬調(diào)制信號生成電路輸出的PWM信號進(jìn)行與運算,運算結(jié)果經(jīng)功率放大后用于驅(qū)動電力電子器件,從而控制BUCK電路工作;
(10)若停機,則執(zhí)行(11),否則執(zhí)行(3);
(11)先后斷開主電路電源和控制電路電源,BUCK電路停止工作。
本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明所提出的DC-DC變換器能量控制電路及其控制方法與現(xiàn)有的電壓或電流滯環(huán)控制器相比,具有以下優(yōu)點:(1)能量控制電路及其控制方法是以DC-DC變換器輸出的能量是否滿足負(fù)載的需求為判據(jù),進(jìn)而控制主電路中的電力電子器件的開關(guān)狀態(tài),因此在以輸出電壓為控制目標(biāo)的控制過程中,可以有效抑制住輸出電流的動態(tài)超調(diào)現(xiàn)象,而在以輸出電流為控制目標(biāo)的控制過程中能夠,可以有效抑制住輸出電壓的動態(tài)超調(diào)現(xiàn)象。(2)脈寬調(diào)制信號生成電路P1輸出的是開關(guān)頻率恒定、占空比恒定的PWM信號,該PWM信號和能量分析電路Y1的數(shù)字量輸出信號EN一起經(jīng)過與邏輯驅(qū)動電路A1處理后,生成電力電子器件的驅(qū)動信號,數(shù)字量輸出信號EN為1或者為0只會在當(dāng)前的開關(guān)周期內(nèi)改變驅(qū)動信號的占空比,驅(qū)動信號的開關(guān)頻率(即電力電子器件的開關(guān)頻率)始終與PWM信號的頻率相同,且為固定值,因此可極大地簡化DC-DC變換器中濾波器的參數(shù)設(shè)計。
附圖說明
圖1以BUCK電路為例實現(xiàn)的DC-DC變換器能量控制電路結(jié)構(gòu)圖;
圖2以BUCK電路為例實現(xiàn)的DC-DC變換器能量控制方法控制流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
DC-DC變換器的主電路拓?fù)湫问椒N類繁多,為了便于理解,本發(fā)明以BUCK型的主電路結(jié)構(gòu)為例來進(jìn)行具體的描述和說明。
本發(fā)明所提出的DC-DC變換器能量控制電路,除DC-DC變換器主電路外,主要由輸入能量檢測電路W1、輸出能量檢測電路W2、能量分析電路Y1、脈寬調(diào)制信號生成電路P1、與邏輯驅(qū)動電路A1等部分組成。
以BUCK型的DC-DC變換器為例,采用本發(fā)明所提出的能量控制電路時,電路結(jié)構(gòu)如圖1所示,電路的連接關(guān)系為:輸入濾波電容C1、電力電子器件K1、續(xù)流二極管D1、濾波電感L1、輸出濾波電容C2構(gòu)成了BUCK型的DC-DC變換器主電路,這些器件間的連接關(guān)系與現(xiàn)有的BUCK型電路的連接關(guān)系相同;輸入能量檢測電路W1的輸入端A和輸入端B分別和外部電源的正、負(fù)極連接,輸入能量檢測電路W1的輸出端C和輸出端D分別與BUCK電路的輸入正、負(fù)極連接,同時輸入能量檢測電路W1通過數(shù)據(jù)總線與能量分析電路Y1連接;輸出能量檢測電路W2的輸入端E和輸入端F分別和BUCK電路的輸出正、負(fù)極連接,輸出能量檢測電路W2的輸出端G和輸出端H分別和負(fù)載的正、負(fù)極連接,同時輸出能量檢測電路W2通過數(shù)據(jù)總線與能量分析電路Y1連接;脈寬調(diào)制信號生成電路P1的PWM(脈寬調(diào)制)信號輸出端和與邏輯驅(qū)動電路A1的一個數(shù)字量信號輸入端連接,同時也和能量分析電路Y1的數(shù)字量信號輸入端連接;與邏輯驅(qū)動電路A1的另一個數(shù)字量信號輸入端和能量分析電路Y1的數(shù)字量輸出信號(EN)端連接,與邏輯驅(qū)動電路A1的驅(qū)動信號輸出端與BUCK電路中的電力電子器件K1的驅(qū)動端連接。
脈寬調(diào)制信號生成電路P1的功能是輸出開關(guān)頻率恒定、占空比恒定的PWM信號,PWM信號占空比的大小應(yīng)能確保在采用該PWM信號來控制BUCK電路時,其開環(huán)輸出電壓值(或電流值)必須大于負(fù)載所需要的輸出電壓值(或電流值)。PWM信號開關(guān)頻率的選取應(yīng)以電力電子器件K1的工作頻率、DC-DC變換器主電路輸出濾波器(例如BUCK電路中的濾波電感L1和輸出濾波電容C2)的參數(shù)設(shè)計為依據(jù)來確定。
輸入能量檢測電路W1的功能是對外部電源提供給BUCK電路的能量進(jìn)行檢測,并將檢測結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線實時發(fā)送給能量分析電路Y1,為了提高能量控制電路的控制效果,要求輸入能量檢測電路W1的能量檢測頻率和數(shù)據(jù)發(fā)送頻率相等,且頻率越高越好,考慮到實際應(yīng)用的限制,能量檢測頻率和數(shù)據(jù)發(fā)送頻率應(yīng)不小于5倍的PWM信號(即脈寬調(diào)制信號生成電路P1的輸出)的頻率。在忽略檢測電路自身所產(chǎn)生的能量損耗的前提下,輸入能量檢測電路W1并不改變外部電源提供給BUCK電路的電壓和電流的幅值、波形等參數(shù)。
輸出能量檢測電路W2的功能是對BUCK電路的輸出電壓、輸出電流和輸出能量進(jìn)行檢測,并將檢測結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線實時發(fā)送給能量分析電路Y1,要求輸出能量檢測電路W2對輸出電壓、輸出電流、輸出能量的檢測頻率和數(shù)據(jù)發(fā)送頻率相等,且與輸入能量檢測電路W1的能量檢測頻率值相等。在忽略檢測電路自身所產(chǎn)生的能量損耗的前提下,輸出能量檢測電路W2并不改變BUCK電路輸出電壓和輸出電流的幅值、波形等參數(shù)。
能量分析電路Y1的功能主要包括以下幾點:
功能一:對脈寬調(diào)制信號生成電路P1輸出的PWM信號進(jìn)行捕獲,判斷出電平的變化時刻,即電平的上升沿和下降沿發(fā)生時刻,并定義出開關(guān)周期的初始時刻,例如可以定義每一個電平的上升沿(或下降沿)為相應(yīng)一個開關(guān)周期的初始時刻,則相鄰的兩個上升沿(或下降沿)間的時間間隔即為一個開關(guān)周期;
功能二:實時接收輸入能量檢測電路W1通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送過來的能量檢測結(jié)果,計算出前一個開關(guān)周期內(nèi),即從前一個開關(guān)周期初始時刻到前一個開關(guān)周期終止時刻的時間段內(nèi),外部電源提供給BUCK電路的能量Winq;
功能三:實時接收輸入能量檢測電路W1通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送過來的能量檢測結(jié)果,實時計算出當(dāng)前開關(guān)周期內(nèi),從當(dāng)前開關(guān)周期初始時刻到當(dāng)前時刻的時間段內(nèi),外部電源提供給BUCK電路的能量Wind;
功能四:實時接收輸出能量檢測電路W2通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送過來的能量檢測結(jié)果,計算出前一個開關(guān)周期內(nèi),即從前一個開關(guān)周期初始時刻到前一個開關(guān)周期終止時刻的時間段內(nèi),BUCK電路提供給負(fù)載的能量Woutq;
功能五:利用公式(1)計算出前一個開關(guān)周期內(nèi),BUCK電路的效率η;
功能六:實時接收輸出能量檢測電路W2通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送過來的輸出電壓、輸出電流檢測結(jié)果,當(dāng)BUCK電路的控制目標(biāo)為恒壓輸出時,能量分析電路Y1利用公式(2)預(yù)測在當(dāng)前的一個完整的開關(guān)周期內(nèi),即從當(dāng)前開關(guān)周期初始時刻到當(dāng)前開關(guān)周期終止時刻的時間段內(nèi),BUCK電路需要提供給負(fù)載的能量Wouty。當(dāng)BUCK電路的控制目標(biāo)為恒流輸出時,能量分析電路Y1利用公式(3)預(yù)測Wouty的大??;
式中
Uref——BUCK電路輸出電壓的給定值(期望的恒定電壓值);
Uoutd——能量檢測電路W2最新檢測到的輸出電壓值;
Ioutd——能量檢測電路W2最新檢測到的輸出電流值;
RL=Uoutd/Ioutd——BUCK電路的負(fù)載等效電阻值;
TS——脈寬調(diào)制信號生成電路P1輸出的PWM信號的開關(guān)周期。
式中
Iref——BUCK電路輸出電流的給定值(期望的恒定電流值)。
功能七:根據(jù)公式(4)計算能量判據(jù)ΔW的大小
ΔW=Windη-Wouty (4)
如果ΔW<0,能量分析電路Y1將數(shù)字量輸出信號EN置1(在本發(fā)明專利中,假設(shè)PWM信號為高電平有效,針對PWM信號為低電平有效的情況,根據(jù)現(xiàn)有知識,可以在具體實現(xiàn)的電路中加入邏輯求反電路即可)。如果ΔW≥0,則能量分析電路Y1將數(shù)字量輸出信號EN置0;
功能八:在每一個PWM信號開關(guān)周期的初始時刻,將數(shù)字量輸出信號EN置1。
與邏輯驅(qū)動電路A1的功能是將輸入的PWM信號和EN信號進(jìn)行與邏輯運算,并將運算后的輸出信號進(jìn)行電氣隔離和功率放大處理,使之能夠滿足驅(qū)動電力電子器件K1的需求。
采用本發(fā)明所提出的能量控制電路及其控制方法的BUCK電路,其工作原理如下所述:
在BUCK電路和控制電路接通電源后,脈寬調(diào)制信號生成電路P1輸出開關(guān)頻率恒定、占空比恒定的PWM信號;能量分析電路Y1對脈寬調(diào)制信號生成電路P1輸出的PWM信號進(jìn)行捕獲,并定義出開關(guān)周期的初始時刻,在每一個PWM信號開關(guān)周期的初始時刻,將數(shù)字量輸出信號EN置1;當(dāng)數(shù)字量輸出信號EN為1時,PWM信號經(jīng)過與邏輯驅(qū)動電路A1后,可以實現(xiàn)對電力電子器件K1的驅(qū)動,進(jìn)而使BUCK電路處于工作狀態(tài);輸入能量檢測電路W1對外部電源提供給BUCK電路的能量進(jìn)行檢測,并將檢測結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線實時發(fā)送給能量分析電路Y1;輸出能量檢測電路W2對BUCK電路的輸出電壓、輸出電流和輸出能量進(jìn)行檢測,并將檢測結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線實時發(fā)送給能量分析電路Y1;能量分析電路Y1根據(jù)實時接收到的輸入能量檢測電路W1和輸出能量檢測電路W2通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送過來的檢測數(shù)據(jù),綜合利用公式(1)、(2)、(4)(針對DC-DC變換器的控制目標(biāo)為恒壓輸出時的情況),或者綜合利用公式(1)、(3)、(4)(針對DC-DC變換器的控制目標(biāo)為恒流輸出時的情況)計算能量判據(jù)ΔW的大小,如果ΔW<0,說明在當(dāng)前開關(guān)周期內(nèi)外部電源提供的能量小于負(fù)載所需求的能量,能量分析電路Y1將維持?jǐn)?shù)字量輸出信號EN為1,則PWM信號仍然可以通過與邏輯驅(qū)動電路A1實現(xiàn)對電力電子器件K1的驅(qū)動,外部電源繼續(xù)向BUCK電路輸入能量,能量分析電路Y1繼續(xù)利用最新接收到的檢測數(shù)據(jù)計算能量判據(jù)ΔW的大小,如果ΔW≥0,說明在當(dāng)前開關(guān)周期內(nèi)外部電源所提供的能量可以滿足負(fù)載對能量的需求,能量分析電路Y1將數(shù)字量輸出信號EN置為0,即通過與邏輯驅(qū)動電路A1將PWM信號封鎖,使得電力電子器件K1處于截止?fàn)顟B(tài),之后能量分析電路Y1不再計算能量判據(jù)ΔW的大小,會一直維持?jǐn)?shù)字量輸出信號EN為0的狀態(tài),直到下一個PWM信號開關(guān)周期的初始時刻的到來。以上過程反復(fù)進(jìn)行,既可以實現(xiàn)對BUCK電路的控制,使其穩(wěn)態(tài)運行時的輸出電壓值或電流值等于給定值。
本發(fā)明所提出的能量控制電路及其控制方法,不僅適用于以BUCK電路及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主電路的DC-DC變換器,同樣也適用于常見的其他形式的DC-DC變換器。針對某些結(jié)構(gòu)特殊的DC-DC變換器,需要根據(jù)電路的具體工作原理,對公式(1)至公式(4)中所涉及到的Wind、Wouty等能量變量的計算方法進(jìn)行相應(yīng)的修改,但是控制電路和控制原理無需改動。
控制流程
采用本發(fā)明所提出的能量控制方法應(yīng)用于BUCK電路時的控制流程圖如圖2所示,控制流程如下所述:
(1)控制電路和主電路先后上電后,BUCK電路開始工作,脈寬調(diào)制信號生成電路P1輸出恒頻恒占空比PWM信號。
(2)能量分析電路Y1捕獲PWM信號,定義開關(guān)周期起始時刻(可以根據(jù)實際工況的需求來具體定義)。
(3)若當(dāng)前時刻為開關(guān)周期起始時刻,則將EN置1,否則直接執(zhí)行(4)。
(4)若EN=1,則執(zhí)行(5),否則執(zhí)行(9)。
(5)輸入能量檢測電路W1檢測輸入能量,檢測結(jié)果發(fā)送至能量分析電路Y1。
(6)輸出能量檢測電路W2檢測輸出電壓、輸出電流和輸出能量,檢測結(jié)果發(fā)送至能量分析電路Y1。
(7)能量分析電路Y1接收輸入能量檢測電路W1和輸出能量檢測電路W2發(fā)送來的數(shù)據(jù),計算ΔW。
(8)若ΔW≥0,則將EN置0;若ΔW<0,則EN保持不變。
(9)與邏輯驅(qū)動電路A1對EN和脈寬調(diào)制信號生成電路P1輸出的PWM信號進(jìn)行與運算,運算結(jié)果經(jīng)功率放大后用于驅(qū)動電力電子器件K1,從而控制BUCK電路工作。
(10)若停機,則執(zhí)行(11),否則執(zhí)行(3)。
(11)先后斷開主電路電源和控制電路電源,BUCK電路停止工作。
實施方法一
輸入濾波電容C1、電力電子器件K1、續(xù)流二極管D1、濾波電感L1、輸出濾波電容C2構(gòu)成了BUCK型的DC-DC變換器主電路,這些器件的選型和參數(shù)計算與現(xiàn)有的BUCK型電路的器件選型和參數(shù)計算完全一致。如果是其他形式的DC-DC變換器,則其主電路器件選型和參數(shù)計算也與現(xiàn)有的該種DC-DC變換器主電路器件選型和參數(shù)計算方法完全一致。
輸入能量檢測電路W1可采用現(xiàn)有的具有能對能量進(jìn)行實時檢測和實時數(shù)據(jù)通訊功能的電路來實現(xiàn),例如可以利用單片機通過霍爾型的電壓和電流傳感器對DC-DC變換器的輸入電壓和電流進(jìn)行采集,并且通過對采集到的電壓值和電流值的乘積做對時間的積分運算,即可計算出一定時間內(nèi)DC-DC變換器的輸入能量,并將計算結(jié)果通過并行總線等通訊方式發(fā)送給其他電路。
輸出能量檢測電路W2可采用現(xiàn)有的具有能對電壓、電流、能量進(jìn)行實時檢測和實時數(shù)據(jù)通訊功能的電路來實現(xiàn),例如可以利用單片機通過霍爾型的電壓和電流傳感器對DC-DC變換器的輸出電壓和電流進(jìn)行采集,并且通過對采集到的電壓值和電流值的乘積做對時間的積分運算,即可計算出一定時間內(nèi)DC-DC變換器的輸出能量,并將采集到的電壓值、電流值和計算出的輸出能量值通過并行總線等通訊方式發(fā)送給其他電路。
能量分析電路Y1可采用現(xiàn)有的具有數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)計算分析、數(shù)字量輸入和輸出等功能的電路來實現(xiàn),例如可采用數(shù)字信號處理器(DSP)或者單片機輔以相應(yīng)的外圍電路的形式。
脈寬調(diào)制信號生成電路P1可采用現(xiàn)有的各種脈寬調(diào)制信號生成電路,也可以利用具有PWM輸出功能的數(shù)字信號處理器(DSP)或者單片機來實現(xiàn)。
與邏輯驅(qū)動電路A1可采用將現(xiàn)有的各種能夠?qū)崿F(xiàn)與邏輯運算的電路(或者芯片)和電力電子器件的驅(qū)動電路結(jié)合在一起的方式來實現(xiàn)。
輸入能量檢測電路W1與能量分析電路Y1之間的數(shù)據(jù)總線可采用現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)總線,例如并行數(shù)據(jù)總線、串行數(shù)據(jù)總線或者CAN總線等。
輸出能量檢測電路W2與能量分析電路Y1之間的數(shù)據(jù)總線可采用現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)總線,例如并行數(shù)據(jù)總線、串行數(shù)據(jù)總線或者CAN總線等。