[發明專利]一種雙全橋反饋型電壓補償系統

有效

• 申請號: 202010846040.3
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111987929B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張一鳴;張晨浩;原大康;張棟;高俊俠
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/088
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

1.一種雙全橋反饋型電壓補償系統，其特征在于包括：主控芯片、驅動電路、雙全橋電路、激勵線圈、激勵電壓采集五部分，其中，

主控芯片用于接收激勵電壓采集模塊采集的反饋信號，并通過PI算法計算得出控制策略，控制下一周期雙全橋電路中場效應管導通時間；

驅動電路用于提升主控芯片引腳驅動能力，使主控芯片引腳通過驅動電路后能夠控制雙全橋電路中場效應管導通與關斷；

雙全橋電路包含Q1～Q8場效應管、第一、第二二極管、第一-第四電阻、電容C1、電容C2，串聯的Q1、Q2場效應管與串聯的Q3、Q4場效應管并聯，串聯的Q5、Q6場效應管與串聯的Q7、Q8場效應管并聯，其中Q1、Q7場效應管上端與電源輸入連接，Q2、Q8場效應管下端與零電位連接，Q3場效應管上端連接第一二極管的陰極，第一二極管的陽極與電源輸入連接，Q5場效應管上端連接第二二極管的陰極，第二二極管的陽極與電源輸入連接，Q4、Q6場效應管下端分別經過第三、第四電阻與零電位連接；C1電容與串聯的Q3、Q4場效應管并聯，C1電容與第一電阻并聯，C1電容下端還與Q1場效應管下端相連；C2電容與串聯的Q5、Q6場效應管并聯，C2電容與第二電阻并聯，C2電容下端還與Q7場效應管下端連接；

雙全橋電路包括8個場效應管Q1-Q8，雙全橋電路中不同場效應管的導通與關斷可分為T1-T8工作階段，其中，Q1Q8導通為T1、Q3Q6導通為T2、Q3Q6關斷為T3、Q1Q8關斷為T4，且T1-T4期間為線圈正向補償過程；Q2Q7導通為T5、Q4Q5導通為T6、Q4Q5關斷為T7、Q2Q7關斷為T8，且T5-T8期間為線圈反向補償過程；當雙全橋電路接收到主控芯片開關控制信號時，電路在8個場效應管中切換，其中T2為正向補償階段，T1-T4其他階段為準備及自由震蕩狀態；T6為反向補償階段，T5-T8其他階段為準備及自由震蕩狀態；

激勵線圈用于產生與被測磁場相關的感應電動勢，雙全橋電路與激勵線圈兩端連接，激勵線圈的激勵信號頻率為f；

激勵電壓采集部分用于采集激勵線圈兩端電壓作為反饋信號。

2.根據權利要求1所述的一種雙全橋反饋型電壓補償系統，其特征在于包括：

所述的控制策略為：

激勵電壓采集部分采集激勵線圈兩端的電壓V_fdb，并計算系統設定電壓V_ref與采集電壓V_fdb的差V_err，如公式(1)，

V_err＝V_ref-V_fdb (1)

當電壓誤差V_err小于零時，8個場效應管導通時間與上一周期值保持一致；

當電壓誤差V_err大于零時，改變8個場效應管導通時間，其中，T2、T4、T6、T8時間相等且都為雙全橋電路中場效應管導通時間t_on，如公式(2)，

t_on＝K_pV_err+K_i∫V_err+t_en (2)

其中，K_p、K_i為PI算法反饋系數，t_en為雙全橋電路正向與反向補償階段導通保證時間，取值見公式(4)，

T1、T3、T5、T7時間相等，計算如公式(3)，

。