【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力電子，特別是涉及一種阻抗自適應恒流控制裝置和方法。
技術介紹
1、buck變換器為一種典型的直流-直流變換電路，在其輸入側連接直流電源，其輸出側連接負載。通過控制，可以實現輸出恒壓、恒流或恒功率等各種控制目標。當輸出側短路時，一般通過檢測電流并封波，實現對buck變換器的保護，以免由于負載短路引起過大電流而損壞buck變換器。在有些工況時，如在超級電容無電(相當于短路)時對其充電，需要buck變換器在輸出短路情況下，仍然持續運行，并以恒定的電流輸出，而不是簡單的封波保護。
2、現有公開專利文獻cn206402200u公開了一種基于sg1525的轉換電路，電路在正常運轉下處于pfm工作方式，在輕載空載轉換為pwm工作方式，但其沒有給出短路下的處理方法?，F有公開專利文獻cn214960216u通過對mos管的占空比與開關頻率同時進行實時調整，輸出恒定電流，來驅動大功率的led設備。當負載短路時能否持續恒定的電流輸出，其并沒有給出解決方案?，F有公開專利文獻cn15664204a公開了一種通過判斷輸出電流與實際電流進行比較來判斷電阻是否發生短路的方法，該方法發生短路后關閉輸出，因此其不能在短路后輸出電流。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種阻抗自適應恒流控制裝置和方法，使得負載即使是在短路下也能調控電路實現恒流輸出。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種阻抗自適應恒流控制裝置，包括：
3、等效阻
4、pwm控制模塊，用于基于電流給定值和負載輸出電流生成第一斬波管驅動信號，所述第一斬波管驅動信號為非短路狀態時的驅動信號；
5、pfm控制模塊，用于基于電流給定值和負載輸出電流生成第二斬波管驅動信號，所述第二斬波管驅動信號為短路狀態時的驅動信號；
6、輸出切換模塊，用于根據所述負載等效阻抗的大小切換buck變換器中斬波管的控制端與所述pwm控制模塊的輸出端相連或與所述pfm控制模塊的輸出端相連。
7、所述等效阻抗計算模塊采用zf＝uf/if計算負載等效阻抗，其中，zf為負載等效阻抗，uf為負載輸出電壓，if為負載輸出電流。
8、所述輸出切換模塊包括：
9、判斷單元，用于判斷所述負載等效阻抗是否大于阻抗閾值；
10、切換單元，用于在所述負載等效阻抗大于所述阻抗閾值時，控制所述buck變換器中斬波管的控制端與所述pwm控制模塊的輸出端相連，在所述負載等效阻抗不大于所述阻抗閾值時，控制所述buck變換器中斬波管的控制端與所述pfm控制模塊的輸出端相連。
11、所述pwm控制模塊包括：
12、第一計算單元，用于計算所述電流給定值和負載輸出電流的偏差；
13、pwm調節器，用于根據所述偏差調整信號的占空比；
14、pwm調制器，用于根據所述信號的占空比生成pwm驅動信號作為第一斬波管驅動信號。
15、所述pfm控制模塊包括：
16、第二計算單元，用于計算所述電流給定值和負載輸出電流的偏差；
17、pfm調節器，用于根據所述偏差調整脈沖頻率；
18、pfm調制器，用于根據所述脈沖頻率生成脈沖驅動信號作為第二斬波管驅動信號。
19、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種阻抗自適應恒流控制方法，包括以下步驟：
20、將采集到的負載輸出電壓和負載輸出電流輸入等效阻抗計算模塊，經過所述等效阻抗計算模塊的計算得到負載等效阻抗；
21、將所述負載等效阻抗輸入輸出切換模塊，所述輸出切換模塊根據所述負載等效阻抗的大小切換buck變換器中斬波管的控制端與pwm控制模塊的輸出端相連或與pfm控制模塊的輸出端相連；
22、其中，所述pwm控制模塊基于電流給定值和負載輸出電流生成第一斬波管驅動信號，所述第一斬波管驅動信號為非短路狀態時的驅動信號；所述pfm控制模塊基于電流給定值和負載輸出電流生成第二斬波管驅動信號，所述第二斬波管驅動信號為短路狀態時的驅動信號。
23、所述輸出切換模塊根據所述負載等效阻抗的大小切換buck變換器中斬波管的控制端與pwm控制模塊的輸出端相連或與pfm控制模塊的輸出端相連，具體為：
24、判斷所述負載等效阻抗是否大于阻抗閾值；
25、若所述負載等效阻抗大于所述阻抗閾值，則控制所述buck變換器中斬波管的控制端與所述pwm控制模塊的輸出端相連；
26、若所述負載等效阻抗不大于所述阻抗閾值，則控制所述buck變換器中斬波管的控制端與所述pfm控制模塊的輸出端相連。
27、所述等效阻抗計算模塊采用zf＝uf/if計算負載等效阻抗，其中，zf為負載等效阻抗，uf為負載輸出電壓，if為負載輸出電流。
28、所述pwm控制模塊基于電流給定值和負載輸出電流生成第一斬波管驅動信號，具體為：
29、計算所述電流給定值和負載輸出電流的偏差；
30、根據所述偏差調整信號的占空比；
31、根據所述信號的占空比生成pwm驅動信號作為第一斬波管驅動信號。
32、所述pfm控制模塊基于電流給定值和負載輸出電流生成第二斬波管驅動信號，具體為：
33、計算所述電流給定值和負載輸出電流的偏差；
34、根據所述偏差調整脈沖頻率；
35、根據所述脈沖頻率生成脈沖驅動信號作為第二斬波管驅動信號。
36、有益效果
37、由于采用了上述的技術方案，本專利技術與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本專利技術通過實時計算的負載等效阻抗來判斷負載是否發生短路，并基于該判據實時切換輸入斬波管的驅動信號，從而實現了即使是在短路下也能調控電路實現恒流輸出。
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1.一種阻抗自適應恒流控制裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的阻抗自適應恒流控制裝置，其特征在于，所述等效阻抗計算模塊采用Zf＝Uf/If計算負載等效阻抗，其中，Zf為負載等效阻抗，Uf為負載輸出電壓，If為負載輸出電流。
3.根據權利要求1所述的阻抗自適應恒流控制裝置，其特征在于，所述輸出切換模塊包括：
4.根據權利要求1所述的阻抗自適應恒流控制裝置，其特征在于，所述PWM控制模塊包括：
5.根據權利要求1所述的阻抗自適應恒流控制裝置，其特征在于，所述PFM控制模塊包括：
6.一種阻抗自適應恒流控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據權利要求6所述的阻抗自適應恒流控制方法，其特征在于，所述輸出切換模塊根據所述負載等效阻抗的大小切換Buck變換器中斬波管的控制端與PWM控制模塊的輸出端相連或與PFM控制模塊的輸出端相連，具體為：
8.根據權利要求6所述的阻抗自適應恒流控制方法，其特征在于，所述等效阻抗計算模塊采用Zf＝Uf/If計算負載等效阻抗，其中，Zf為負載等效阻抗，Uf為
9.根據權利要求6所述的阻抗自適應恒流控制方法，其特征在于，所述PWM控制模塊基于電流給定值和負載輸出電流生成第一斬波管驅動信號，具體為：
10.根據權利要求6所述的阻抗自適應恒流控制方法，其特征在于，所述PFM控制模塊基于電流給定值和負載輸出電流生成第二斬波管驅動信號，具體為：
...【技術特征摘要】
1.一種阻抗自適應恒流控制裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的阻抗自適應恒流控制裝置，其特征在于，所述等效阻抗計算模塊采用zf＝uf/if計算負載等效阻抗，其中，zf為負載等效阻抗，uf為負載輸出電壓，if為負載輸出電流。
3.根據權利要求1所述的阻抗自適應恒流控制裝置，其特征在于，所述輸出切換模塊包括：
4.根據權利要求1所述的阻抗自適應恒流控制裝置，其特征在于，所述pwm控制模塊包括：
5.根據權利要求1所述的阻抗自適應恒流控制裝置，其特征在于，所述pfm控制模塊包括：
6.一種阻抗自適應恒流控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據權利要求6所述的阻抗自適應恒流控制...
【專利技術屬性】
技術研發人員：牛耕，魏琛，吳鳴，季宇，孫麗敬，鄭楠，胡麗娟，朱越，寇凌峰，藺圣杰，劉國宇，張海，張穎，王文博，徐旖旎，
申請(專利權)人：國網上海能源互聯網研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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