[發明專利]基于FPGA的電壓和電流補償校正系統及其工作方法

在審

• 申請號: 201910001461.3
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109768695A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 吳軍濤
• 申請（專利權）人: 海的電子科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于FPGA的電壓和電流補償校正方法，其特征在于，包括：

上位機進行參數校正，得出空載電壓參數、帶載電壓參數和電流參數；

FPGA通過參數解析模塊讀取空載電壓參數、帶載電壓參數和電流參數，并通過FLASH擦除讀寫模塊將空載電壓參數、帶載電壓參數和電流參數寫入到M25P80器件中，進行數據的保存；

FPGA通過電壓配置模塊將空載電壓參數從FLASH擦除讀寫模塊中讀取出來，進行參數化配置，輸出電壓，可直接改變電壓輸出，方便用戶調試；

FPGA通過電壓讀取模塊和電流讀取模塊，將輸出的電壓和電流值進行參數化轉換，顯示電壓和電流的輸出；

FPGA通過電壓補償模塊實時檢測電壓輸出值與理論電壓的關系，超過理論電壓5mv將自動實現電壓的補償。

2.根據權利要求1所述的基于FPGA的電壓和電流補償校正方法，其特征在于，所述上位機進行參數校正具體包括空載電壓參數校正、帶載電壓參數校正和電流參數校正。

3.根據權利要求2所述的基于FPGA的電壓和電流補償校正方法，其特征在于，所述空載電壓參數校正具體包括如下步驟：

(1)上位機通過網口向FPGA下發空載電壓參數校正命令；

(2)上位機下發電壓配置模塊所需的電壓值v_da，FPGA配置DAC轉換器和BUCK電壓調整模塊將電壓輸出；

(3)直流電源負載機連接反饋和電壓反饋端子，讀取實際電壓輸出值v_out，并通過USB-TTL返回上位機；

(4)上位機根據用戶實際輸出電壓，設置電壓采集范圍，通過網口多次向FPGA下發參數校正命令，并重復步驟(2)-(3)；

(5)上位機將采集到的多組電壓值進行篩選，進行數字信號處理，根據v_da＝A₁*v_out+B₁，模擬出v_da和v_out最佳的線性關系，得出A₁和B₁；

(6)上位機通過網口將計算所得參數A₁和B₁以四個字節的形式發送給FPGA內的參數解析模塊。

4.根據權利要求2所述的基于FPGA的電壓和電流補償校正方法，其特征在于，所述帶載電壓參數校正具體包括如下步驟：

(1)上位機通過網口向FPGA下發帶載電壓參數校正命令；

(2)上位機下發電壓配置模塊所需的電壓值v_da，FPGA配置DAC轉換器和BUCK電壓調整模塊將電壓輸出；

(3)上位機發送讀取電壓命令，FPGA執行電壓讀取模塊命令，通過FB電壓偵測模塊和ADC轉換器一檢測并讀取電壓值v_ad。

(4)直流電源負載機連接反饋和電壓反饋端子，讀取實際電壓輸出值v_out，并通過USB-TTL返回上位機；

(5)上位機根據用戶實際輸出電壓，設置電壓采集范圍，通過網口多次向FPGA下發參數校正命令，并重復步驟(2)-(4)；

(6)上位機將采集到的多組電壓值進行篩選，進行數字信號處理，根據v_out＝A₂*v_ad+B₂，模擬出讀取電壓值v_ad和反饋和電壓反饋端子實際電壓輸出值v_out最佳的線性關系，得出A₂和B₂；

(7)上位機通過網口將計算所得參數A₂和B₂以四個字節的形式發送給FPGA內的參數解析模塊。