[發明專利]一種用于電源輸出自適應動態調整系統

在審

• 申請號: 202011382030.5
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112327725A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 牛振紅;束逸;張力;李志峰;李建華;蔡雯琳;薛蓮;趙茜;薛峰;杜潤樂;劉佳琪;劉鑫;趙巨巖;劉洪艷;高路;彭程遠;艾夏
• 申請（專利權）人: 北京航天長征飛行器研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

本發明涉及一種用于電源輸出自適應動態調整系統，實現二次電源輸出的檢測和自適應動態調整，包括模數轉換器ADC、數模轉換器DAC和微處理器，模數轉換器ADC實現二次電源輸出電壓的檢測，其檢測周期與二次電源負載電路容許出現電壓超差的最大時間相關，數模轉換器DAC實現二次電源參考電壓及輸出電壓的調整控制，其控制周期與數模轉換器DAC的建立時間相等；微處理器完成模數轉換器ADC檢測結果的采集、比較和判斷，實現二次電源輸出電壓檢測、調整。本發明滿足電子系統中二次電源輸出電壓保持正常工作范圍的性能參數要求，能夠實現快速的二次電源輸出電壓檢測和自適應調整，提高電子系統可靠性。

技術領域

本發明涉及一種用于電源輸出自適應動態調整系統，用于電子系統及集成電路供電電壓動態變化時的電源輸出穩定控制。

背景技術

電源是電子系統工作的動力和基礎，在電子系統起著重要的作用，電子系統供電系統一般由二次電源對初級供電進行變換，輸出電子系統各集成電路需要的電壓和電流，滿足系統需要供電要求，電子系統才能處于正常工作狀態。

但電子系統或集成電路功耗電流往往與其需要處理的工作、運行狀態等有很大關系，功耗電流隨工作狀態有著較大的動態變化，另一方面電子系統受環境干擾、自身老化等影響，電子系統的二次電源也會出現輸出的變化。

電子系統或集成電流功耗動態變化、環境干擾及自身老化等均會導致二次電源輸出會出現波動，當波動范圍超過電子系統或集成電路容許的限制時，將導致電子系統或集成電路不能正常工作，嚴重時將出現電子系統或集成電路損壞等。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出一種用于電源輸出自適應動態調整系統，實現二次電源輸出在功耗電流動態變化、環境干擾及自身老化條件下仍能夠穩定輸出，且可實現快速、動態自適應調整，以保證電子系統或集成電路不被損壞，保持正常工作。

本發明解決技術的方案是：

一種用于電源輸出自適應動態調整系統，實現二次電源輸出的檢測和自適應動態調整，包括模數轉換器ADC、數模轉換器DAC和微處理器，

模數轉換器ADC實現二次電源輸出電壓的檢測，其檢測周期與二次電源負載電路容許出現電壓超差的最大時間相關，即檢測周期最少應等于容許出現電壓超差的最大時間；采用連續3次采樣求平均方式進行檢測，以防止單次檢測出現干擾誤判；

數模轉換器DAC實現二次電源參考電壓及輸出電壓的調整控制，其控制周期與數模轉換器DAC的建立時間相等；

微處理器完成模數轉換器ADC檢測結果的采集、比較和判斷，并完成數模轉換器DAC的控制、輸出操作，實現二次電源輸出電壓檢測、調整；

具體的，模數轉換器ADC對二次電源輸出電壓進行檢測，并將電壓檢測值發送給微處理器，微處理器對電壓檢測值與正常電壓范圍進行比對，并判斷是否在正常輸出范圍內，若判斷結果在正常輸出范圍內，微處理器不對電源電壓輸出進行調整；若判斷結果不在正常輸出范圍內，微處理器通過掃描方法或動態監測調整方法，計算使電壓回歸正常輸出范圍所需要的二次電源參考電壓值，進而實現電源輸出自適應動態調整。

進一步的，掃描方法是根據二次電源正常工作的初始電壓值，按照掃描步長遞增或遞減控制數模轉換器DAC的電壓輸出，改變二次電源參考電壓，進而改變二次電源輸出電壓，與二次電源正常工作的初始電壓值進行比較，當輸出電壓仍不滿足正常工作值時，繼續進行遞增或遞減補償，直到輸出電壓回歸正常值。

進一步的，動態監測調整方法是根據二次電源正常工作的初始電壓值，按照二次電源輸出電壓計算公式

V_out＝V_ref×(1+R_f/R_s)