[發(fā)明專利]實現(xiàn)輸出功率自動調(diào)節(jié)控制電路結(jié)構(gòu)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210091580.0
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN103235629A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉瑋;陳兵
• 申請（專利權(quán)）人: 上海拜安實業(yè)有限公司
• 主分類號: G05F1/66
• 分類號: G05F1/66
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及輸出功率控制電路及方法技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種實現(xiàn)輸出功率自動調(diào)節(jié)控制電路結(jié)構(gòu)及其方法。

背景技術(shù)

通常，在功率控制的相關(guān)領(lǐng)域，為了保證輸出功率的恒定，系統(tǒng)設(shè)計人員會借助如圖1所示的負反饋回路對其進行功率自動控制。也就是說，通過檢測輸出功率，然后對檢測值與設(shè)定值進行比較，通過其誤差負反饋到控制電路對輸出功率進行調(diào)整。對于通常的負反饋電路而言，一般可以通過一個一階反饋環(huán)，通過純模擬或者純數(shù)字的檢測反饋控制機制進行調(diào)整。但通過單純的模擬反饋控制會使得反饋速度較慢，動態(tài)反饋相對較窄；而通過純數(shù)字反饋控制確實可以快速對系統(tǒng)進行快速反饋，但因為數(shù)字量化等精度原因，導致其反饋與控制精度都有一定的誤差，在某些對功率控制穩(wěn)定度較高的場合下，數(shù)字反饋控制無法滿足其穩(wěn)定度與精度要求。

進而，如果系統(tǒng)在運行過程中，需要對輸出功率按要求進行改變，則按照通常反饋控制電路的結(jié)構(gòu)，會導致比較環(huán)路的設(shè)定值與檢測值都需要進行改變，此時的反饋控制系統(tǒng)如果進行快速調(diào)整，則勢必導致反饋環(huán)路輸出的振蕩，從而使輸出功率上下波動，不利于設(shè)備的正常工作與穩(wěn)定調(diào)節(jié)。而如果反饋控制系統(tǒng)進行慢速調(diào)整，則又導致調(diào)整步伐變慢，系統(tǒng)需要很長時間才能進入穩(wěn)定狀態(tài)。因此傳統(tǒng)的負反饋控制方法也不適用于需要對輸出功率作出快速調(diào)整的應用場景。

對于需要冷啟動的主備保護切換系統(tǒng)而言，主機出現(xiàn)故障后，備機需要在盡可能短的時間內(nèi)(比如1s內(nèi))快速啟動，恢復通信，且保證輸出功率穩(wěn)定。而對于大功率輸出的激光器而言，因為電流較大，瞬間將輸出功率抬升會導致電源瞬間大電流輸出，一方面對電源要求相當高，另一方面也容易對激光器或者電源造成較大損傷。通常輸出的大功率需要通過反饋不停調(diào)整，使輸出盡可能的逼近設(shè)定值，從而達到穩(wěn)定輸出的目的。

對于在DWDM(Dense?Wavelength?Division?Multiplexing，密集波分復用)通信系統(tǒng)中，當其中某個波長信號突然中斷，使得整體的輸出功率突然下降時，為了保證通信設(shè)備的正常，系統(tǒng)通常需要快速地將輸出功率調(diào)整到原有設(shè)定值上，通過傳統(tǒng)的反饋控制方法，要么導致調(diào)整時間過長，這會導致整個系統(tǒng)誤以為通信中斷，要么調(diào)整會引起較大的輸出功率波動，這將影響下級接收系統(tǒng)的穩(wěn)定度和誤碼率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種具有更快的反饋控制速度，同時又具有更高的反饋控制精度，從而在調(diào)整輸出功率的情況下，能夠使輸出功率迅速進入穩(wěn)定狀態(tài)，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，應用范圍較為廣泛的實現(xiàn)輸出功率自動調(diào)節(jié)控制電路結(jié)構(gòu)及其方法。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的輸出功率自動調(diào)節(jié)控制電路結(jié)構(gòu)具有如下構(gòu)成：

該電路結(jié)構(gòu)包括恒壓產(chǎn)生模塊、積分比較模塊、模擬驅(qū)動模塊、光電檢測模塊和二階反饋電路模塊，所述的恒壓產(chǎn)生模塊的輸出端連接所述的積分比較模塊的正輸入端，所述的積分比較模塊的輸出端連接所述的模擬驅(qū)動模塊，所述的光電檢測模塊連接所述的模擬驅(qū)動模塊，所述的光電檢測模塊的輸出端連接所述的二階反饋電路模塊的輸入端，所述的二階反饋電路模塊的輸出端連接所述的積分比較模塊的輸入端，所述的二階反饋電路模塊包括模擬量反饋電路和數(shù)字量反饋電路，所述的模擬量反饋電路和數(shù)字量反饋電路均連接于所述的光電檢測模塊的輸出端和積分比較模塊的負輸入端之間。

該實現(xiàn)輸出功率自動調(diào)節(jié)控制的電路結(jié)構(gòu)中，所述的二階反饋電路模塊還包括累加控制模塊；所述的模擬量反饋電路包括模擬量自動調(diào)整模塊，所述的模擬量自動調(diào)整模塊的輸入端連接所述的光電檢測模塊的輸出端，所述的模擬量自動調(diào)整模塊的輸出端連接所述的累加控制模塊的輸入端；所述的數(shù)字量反饋電路包括順序連接的CPU控制模塊和數(shù)字量自動調(diào)整模塊，所述的CPU控制模塊的輸入端連接所述的光電檢測模塊的輸出端，所述的數(shù)字量自動調(diào)整模塊的輸出端連接所述的累加控制模塊的輸入端，所述的累加控制模塊的輸出端連接所述的積分比較模塊的負輸入端。

該實現(xiàn)輸出功率自動調(diào)節(jié)控制的電路結(jié)構(gòu)中，所述的積分比較模塊為運算放大積分電路。

該實現(xiàn)輸出功率自動調(diào)節(jié)控制的電路結(jié)構(gòu)中，所述的光電檢測模塊包括相互連接的光電探測器和跨導放大器，所述的光電探測器連接所述的模擬驅(qū)動模塊，所述的跨導放大器的輸出端連接所述的二階反饋電路模塊的輸入端。

本發(fā)明還提供一種基于所述的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)輸出功率自動調(diào)節(jié)控制的方法，該方法包括以下步驟：

(1)所述的二階反饋電路模塊根據(jù)用戶操作，調(diào)整預設(shè)的目標功率；