[發明專利]用于確定電氣負載的阻抗特性的裝置和方法

有效

• 申請號: 201380078305.8
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN105393125B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 馬列克·斯圖爾賴特爾
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: G01R27/14
• 分類號: G01R27/14;G01R27/02;G01R31/34
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 李佳,穆德駿

1.一種用于確定電氣負載(101)的阻抗特性的方法(500)，所述方法包括：給所述負載施加(501)測試電壓信號；接收(502)在所述負載中流動的負載電流；將所述負載電流和輔助電壓信號微分(503)，所述輔助電壓信號與所述測試電壓信號具有相同的頻率和零相移，以產生導數信號；將所述導數信號外差(504)以生成外差的輸出信號；以及，從所述外差的輸出信號中提取(505)在所述負載電流的導數與所述輔助電壓信號的導數之間的相位角，所述相位角等于在施加給所述負載的所述測試電壓信號與所述負載中流動的所述負載電流之間的相移。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述輔助電壓信號包括振幅相等的正弦分量和余弦分量，并且其中所述方法包括：將所述正弦分量和所述余弦分量中每個的導數與所述負載電流的導數進行外差(504)。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中提取(505)所述相位角包括：確定所述外差的輸出信號的分量的反正切函數。

4.根據權利要求1或2所述的方法，包括：通過將施加給所述負載的所述測試電壓除以所述負載電流來確定(601)阻抗值；以及，根據所確定的阻抗值并且根據所提取的相位角，來確定所述阻抗值的實部部分和虛部部分。

5.根據權利要求1或2所述的方法，包括：生成(701)重建電壓信號，所述重建電壓信號與所述測試電壓信號和所述負載電流具有相同相位角和頻率；將所述重建電壓信號和所述負載電流微分(702)，以產生導數信號；通過將所述重建電壓信號的導數除以所述負載電流的導數來確定(703)阻抗值；根據所確定的阻抗值并且根據所提取的相位角，來確定(705)所述阻抗值的實部部分和虛部部分。

6.根據權利要求5所述的方法，包括：在由于給所述負載施加電壓而造成的非線性效應處于最小的時段期間，確定(703)所述阻抗值。

7.一種用于確定電氣負載(101)的阻抗特性的裝置(103)，所述裝置包括：第一模塊(104)，所述第一模塊(104)被布置成給所述負載施加測試電壓信號并且生成輔助電壓信號，所述輔助電壓信號與測試電壓信號具有相同頻率和零相移；第二模塊(105)，所述第二模塊(105)被布置成，接收在所述負載中流動的負載電流并且將所述負載電流和所述輔助電壓信號微分，以產生導數信號，并且混合所述導數信號，以產生外差的輸出信號，并且從所述外差的輸出信號中提取在所述負載電流的導數與所述輔助電壓信號的所述導數之間的相位角，其中所述相位角等于在施加給所述負載的所述測試電壓信號與所述負載中流動的所述負載電流之間的相移。

8.根據權利要求7所述的裝置，包括：二階低通濾波器(205)，所述二階低通濾波器(205)被布置成過濾所提取的相位角。

9.根據權利要求7或8所述的裝置，其中所述第二模塊(105)被布置成，通過確定所述外差的輸出信號的分量的反正切函數，來提取相位角。

10.根據權利要求7或8所述的裝置，包括：第一算數模塊(403)，所述第一算數模塊(403)被布置成根據施加到所述負載的所述測試電壓信號和所述負載電流來確定阻抗值；以及第二算數模塊(405)，所述第二算數模塊(405)被布置成根據所確定的阻抗值并且根據所提取的相位角，來確定所述阻抗值的實部部分和虛部部分。

11.根據權利要求7或8所述的裝置，其中所述第一模塊(104)被布置成產生重建電壓信號，所述重建電壓信號與所述測試電壓信號和所述負載電流有相同相位角和頻率，并且其中所述裝置包括：第三模塊(106)，所述第三模塊(106)被布置成將所述重建電壓信號和所述負載電流微分以產生導數信號，并且通過將所述重建電壓信號的導數除以所述負載電流的導數來確定阻抗值；以及，第三算數模塊(305)，所述第三算數模塊(305)被布置成根據所確定的阻抗值并且根據所提取的相位角，來確定所述阻抗值的實部部分和虛部部分。

12.根據權利要求11所述的裝置，包括：一階低通濾波器(304)，所述一階低通濾波器(304)用于過濾所確定的阻抗值。

13.根據權利要求11所述的裝置，其中所述第三模塊(106)被布置成，在由于給所述負載施加電壓而造成非線性效應處于最小的時段期間，確定所述阻抗值。