[發(fā)明專利]一種SENSE電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811491487.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109738736B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李斌;朱文星;彭海軍;顏魏偉;郭宇飛;李雷;張根苗;王俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電科儀器儀表（安徽）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/50
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/50;G01R19/25;G01R1/36
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 種艷麗

本發(fā)明公開(kāi)了一種SENSE電路，屬于電壓測(cè)量控制領(lǐng)域，本發(fā)明利用阻抗檢測(cè)的方法，檢測(cè)SENSE線的連接狀態(tài)；設(shè)置線壓降補(bǔ)償電壓控制電路，當(dāng)輸出側(cè)至負(fù)載側(cè)的線壓降較大時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)檢測(cè)線與電源輸出端的連接，從而可降低線壓降的影響，提高負(fù)載側(cè)輸出電壓的準(zhǔn)確度；當(dāng)線壓降進(jìn)一步增大，通過(guò)電壓測(cè)量電路中本地電壓的測(cè)量值，判斷電源是否超出最大補(bǔ)償能力，進(jìn)而觸發(fā)過(guò)壓保護(hù)動(dòng)作，防止過(guò)度線壓降引起的電源工作異常和損壞現(xiàn)象；在整個(gè)工作狀態(tài)進(jìn)行SENSE連續(xù)檢測(cè)，有效提高電源的保護(hù)性能；電壓測(cè)量采用差分濾波放大電路，有效濾除了共模噪聲信號(hào)，保證良好的電壓測(cè)量準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電壓測(cè)量控制領(lǐng)域，具體涉及一種SENSE電路。

背景技術(shù)

在電源和源測(cè)單元中，輸出電壓的采樣檢測(cè)來(lái)自輸出端，因而只能保證輸出端電壓的穩(wěn)定。由于從輸出端到負(fù)載間的線纜存在阻抗，會(huì)在線纜兩端產(chǎn)生壓降，特別是在長(zhǎng)距離和大電流的情況下，線纜上的壓降急劇變大，導(dǎo)致負(fù)載端電壓穩(wěn)定性變差。因此，在高精度大功率程控直流電源和源測(cè)單元中，需要采用SENSE電路進(jìn)行遠(yuǎn)端補(bǔ)償，精確測(cè)量負(fù)載側(cè)電壓，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，調(diào)整其輸出電壓，以補(bǔ)償輸出線纜上的壓降。該技術(shù)利用四線開(kāi)爾文連接方式來(lái)消除線纜壓降導(dǎo)致的誤差：其中兩條輸出線連接電源輸出端和負(fù)載端，進(jìn)行功率的傳輸，另外單獨(dú)設(shè)置兩條電壓檢測(cè)線(SENSE線)+SENSE+和-SENSE，分別連接至遠(yuǎn)端的負(fù)載端兩側(cè)，以檢測(cè)負(fù)載端的電壓并進(jìn)行穩(wěn)壓控制。由于檢測(cè)線與電源內(nèi)部高輸入阻抗的反饋放大器相連，因此流過(guò)的電流極小，線纜上的壓降幾乎為零，從而可精確測(cè)量負(fù)載側(cè)的電壓，因而可顯著提高負(fù)載端的電壓輸出準(zhǔn)確度。

SENSE電路中檢測(cè)線必須與負(fù)載側(cè)良好連接，如果一條或兩條檢測(cè)線虛接或斷開(kāi)，檢測(cè)線無(wú)法檢測(cè)到實(shí)際的負(fù)載側(cè)電壓，電源會(huì)調(diào)整其輸出電壓急劇升高，引起輸出功率變大、輸出調(diào)節(jié)性能惡化，甚至可能損壞后級(jí)設(shè)備，因此，傳統(tǒng)電路往往在檢測(cè)線與電源輸出端設(shè)置固定阻值的電阻器，當(dāng)檢測(cè)線出現(xiàn)連接故障時(shí)，可檢測(cè)輸出端的電壓進(jìn)行控制，以防止出現(xiàn)負(fù)載側(cè)電壓過(guò)高現(xiàn)象。但該方法無(wú)法對(duì)SENSE電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，檢測(cè)SENSE線連接狀態(tài)，同時(shí)由于輸出端的影響，負(fù)載側(cè)的電壓調(diào)整性能變差，特別是在輸出側(cè)至負(fù)載側(cè)的線壓降較大時(shí)，負(fù)載端的電壓輸出準(zhǔn)確度顯著降低，無(wú)法滿足高精度大功率程控直流電源輸出要求。此外，SENSE電路的線壓降補(bǔ)償能力是有限度的，受最大輸出電壓(或功率)限制，當(dāng)傳輸線上的電壓(或功耗)與負(fù)載所需的電壓(或功率)之和超過(guò)電源允許的最大輸出能力時(shí)，電源就可能工作異常或者損壞，因此需要對(duì)電源補(bǔ)償能力進(jìn)行限定。傳統(tǒng)方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)這些要求，為了獲得安全可靠的大功率高精度直流電壓輸出性能，需要另辟蹊徑，采用新的方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種SENSE(REMOTE SENSE，遠(yuǎn)端檢測(cè))電路，設(shè)計(jì)合理，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有良好的效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種SENSE電路，包括遠(yuǎn)端補(bǔ)償檢測(cè)與保護(hù)電路和電壓測(cè)量電路；遠(yuǎn)端補(bǔ)償檢測(cè)與保護(hù)電路包括信號(hào)整形電路、波形轉(zhuǎn)換電路、阻抗檢測(cè)電路、信號(hào)緩沖電路、頻率選擇/信號(hào)放大電路、信號(hào)比較電路和線壓降補(bǔ)償電壓控制電路；電壓測(cè)量電路包括本地電壓測(cè)量電路和遠(yuǎn)端電壓測(cè)量電路；

信號(hào)整形電路，被配置為用于對(duì)頻率為fo的輸入方波信號(hào)進(jìn)行整形；

波形轉(zhuǎn)換電路，被配置為用于將整形后的方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為正弦波信號(hào)；

阻抗檢測(cè)電路，被配置為用于濾除fo頻率以外的多次諧波，檢測(cè)SENSE線和輸出端的連接狀態(tài)；

信號(hào)緩沖電路，被配置為用于通過(guò)電壓跟隨器將衰減后的正弦波信號(hào)進(jìn)行緩沖；

頻率選擇/信號(hào)放大電路，被配置為用于對(duì)頻率為fo的正弦信號(hào)進(jìn)行頻率選擇和放大；

信號(hào)比較電路，被配置為用于將參考電壓和頻率選擇/信號(hào)放大電路的輸出信號(hào)進(jìn)行比較；