[發明專利]一種基于反饋控制的PSM高壓電源系統

在審

• 申請號: 201910143614.8
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109980924A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 夏冬輝;金易坤;崔芳泰;王之江
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種基于反饋控制的PSM高壓電源系統，其特征在于，包括：控制電路、PSM高壓電源、分壓器、隔離傳輸電路以及電壓調理電路；

所述PSM高壓電源由N個開關電源模塊串聯而成，所述PSM高壓電源用于輸出直流電壓；

所述分壓器與所述PSM高壓電源并聯，所述分壓器用于對所述PSM高壓電源輸出的直流電壓進行分壓，以輸出滿足所述隔離傳輸電路的電壓要求的傳輸電壓；

所述隔離傳輸電路的輸入端與所述分壓器的輸出端相連，所述隔離傳輸電路用于通過頻壓轉換實現對所述傳輸電壓的快速隔離傳輸；

所述電壓調理電路的輸入端與所述隔離傳輸電路的輸出端相連，所述電壓調理電路用于對經所述隔離傳輸電路輸出的傳輸電壓進行降壓處理，以輸出滿足所述控制電路的電壓要求的低壓信號；

所述控制電路的輸入端與所述電壓調理電路的輸出端相連，所述控制電路用于對所述低壓信號進行采樣，并根據采樣結果和輸出電壓設定值生成N路光驅動信號后，通過第一光纖輸入至所述PSM高壓電源；所述N路光驅動信號分別用于控制所述N個開關電源模塊的通斷，從而控制所述PSM高壓電源的輸出電壓；

其中，N為正整數。

2.如權利要求1所述的基于反饋控制的PSM高壓電源系統，其特征在于，所述隔離傳輸電路包括：V/F壓轉頻電路和F/V頻轉壓電路；

所述V/F壓轉頻電路的輸入端作為所述隔離傳輸電路的輸入端，所述V/F壓轉頻電路用于將所述傳輸電壓轉換為頻率信號；

所述F/V頻轉壓電路的輸入端通過第二光纖與所述V/F壓轉頻電路的輸出端相連，所述F/V頻轉壓電路的輸出端作為所述隔離傳輸電路的輸出端，所述F/V頻轉壓電路用于從所述第二光纖接收由所述V/F壓轉頻電路輸出的頻率信號并將其還原為電壓信號。

3.如權利要求2所述的基于反饋控制的PSM高壓電源系統，其特征在于，所述V/F壓轉頻電路包括：信號調理電路、電壓轉換電路以及光信號轉換電路；

所述信號調理電路的輸入端作為所述V/F壓轉頻電路的輸入端，所述信號調理電路用于對所述分壓器輸出的傳輸電壓進行調理，使得電壓傳輸范圍擴大為目標范圍；

所述電壓轉換電路的輸入端與所述信號調理電路的輸出端相連，所述電壓轉換電路用于將經過所述信號調理電路調理之后的傳輸電壓轉換為交流信號；

所述光信號轉換電路的輸入端與所述電壓轉換電路的輸出端相連，所述光信號轉換電路的輸出端作為所述V/F壓轉頻電路的輸出端，所述光信號轉換電路用于將由所述電壓轉換電路轉換得到的交流信號轉換為對應頻率的光信號，從而得到所述頻率信號。

4.如權利要求3所述的基于反饋控制的PSM高壓電源系統，其特征在于，所述電壓轉換電路包括：第一電壓頻率轉換器、可調電阻RIN1、電阻R10、電容C7、電容C8、電容C9、電容Cint1以及電容Cos1；

所述第一電壓頻率轉換器為VFC110芯片，所述第一電壓頻率轉換器的7號引腳接地，所述第一電壓頻率轉換器的8號引腳作為所述電壓轉換電路的輸出端；所述目標范圍為-10V～+10V；

所述可調電阻RIN1的一端作為所述電壓轉換電路的輸入端，所述可調電阻RIN1的另一端與所述電容Cint1的一端相連后與所述第一電壓頻率轉換器的1號引腳相連；所述第一電壓頻率轉換器的11號引腳和12號引腳相連后與所述電容Cint1的另一端相連；

所述電容C8的一端接地，所述電容C8的另一端與所述第一電壓頻率轉換器的4號引腳相連后接-15V電壓；

所述電容Cos1的一端接地，所述電容Cos1的另一端與所述第一電壓頻率轉換器的6號引腳相連；

所述電容C9的一端接地，所述電容C9的另一端與所述電阻R10的一端相連后接+5V電壓；所述電阻R10的另一端與所述第一電壓頻率轉換器的8號引腳相連；

所述電容C7的一端與所述第一電壓頻率轉換器的10號引腳相連后接+15V電壓；所述第一電壓頻率轉換器的13號引腳與14號引腳相連后與所述電容C7的另一端相連，形成連接端E4，所述連接端E4接地。