[发明专利]模数转换器保护电路、数字电源、数字信号的处理方法和处理模块及电路保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种模数转换器保护电路、数字电源、数字信号的处理方法和处理模块及电路保护方法。 

背景技术

电源主要包括模拟电源和数字电源两大类。随着电力电子技术的发展，复杂应用环境的增加，数字电源以其适应性强、灵活性高、可扩展性好等优良特性受到越来越多的关注。 

现有的数字电源一般包括：模数转换器（Analog-to-Digital Converter，简称“ADC”）、误差放大器、数字滤波器、数字脉冲宽度调制器（Digital Pulse Width Modulator，简称“DPWM”）、功率级电路和反馈网络。反馈网络采集功率级电路的输出信号；误差放大器将反馈网络采集到的输出信号与参考信号进行比较，得到误差信号；ADC将误差信号由模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号输出至数字滤波器；数字滤波器根据该数字信号得到数字控制信号发送给DPWM；DPWM根据数字控制信号产生脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称“PWM”）信号来控制功率级电路中功率开关的开关动作，以达到控制功率级电路的输出信号的目的。 

现有技术至少存在以下问题： 

数字电源在工作过程中，特别是在启机、输入浪涌电流冲击等情况下，误差信号可能会超出ADC的输入范围，造成ADC饱和，在ADC饱和时，若误差信号大于ADC输入范围的最大值，则ADC会输出与输入范围的最大值对应的数字信号，使得ADC的输出不准确，进而导致数字电源的输出信号不稳定。 

发明内容

为了解决现有技术中ADC饱和造成的模数转换器输出不稳定的问题，本发明实施例提供了一种模数转换器保护电路、数字电源、数字信号的处理方法和 处理模块及电路保护方法。所述技术方案如下： 

在本发明第一方面的实施例中，提供了一种模数转换器保护电路，所述保护电路包括： 

第一增益模块，用于接收第一输入信号，并按照第一缩放倍数对所述第一输入信号进行缩放，得到第一模拟信号， 

所述第一增益模块还用于接收第二输入信号，以及从处理模块接收第三缩放倍数，并按照所述第三缩放倍数对所述第二输入信号进行缩放，得到第二模拟信号； 

模数转换器，用于将所述第一增益模块得到的所述第一模拟信号转换成第一数字信号， 

并用于将所述第一增益模块得到的所述第二模拟信号转换成第二数字信号； 

所述处理模块，用于根据所述模数转换器转换的所述第一数字信号的电压值和预设的缩放倍数确定规则，确定与所述第一数字信号的电压值对应的所述第三缩放倍数，其中，所述缩放倍数确定规则包括： 

若所述第一数字信号的电压值处于预设区间，所述缩放倍数等于1， 

若所述第一数字信号的电压值大于所述预设区间的最大值，所述缩放倍数为小于1的正数， 

若所述第一数字信号的电压值小于所述预设区间的最小值，所述缩放倍数为小于1的正数， 

其中，所述预设区间是，按照所述模数转换器的工作输入区间的模拟信号，经模数转换得到的数字信号的电压值的区间； 

所述处理模块还用于 

根据所述第三缩放倍数和第四缩放倍数的乘积为1的原则，确定与所述第三缩放倍数对应的所述第四缩放倍数； 

第二增益模块，用于按照第二缩放倍数对所述第一数字信号进行缩放，得到缩放后的第一数字信号， 

并用于按照所述处理模块得到的所述第四缩放倍数对所述第二数字信号进行缩放，得到缩放后的第二数字信号，其中,所述第一缩放倍数和所述第二缩放倍数的乘积为1。 

在本发明第一方面的实施例的一种实现方式中，所述保护电路还包括： 

获取模块，用于对所述模数转换器转换的所述第一数字信号进行采样，得到所述第一数字信号的电压值。 

结合上述任意之一实施例的本发明第一方面实施例的第二种实现方式中，所述处理模块包括： 

缩放倍数确定单元，用于接收所述第一数字信号的电压值， 

当所述第一数字信号的电压值＜-61时，确定所述第三缩放倍数为小于1的正数， 

当所述第一数字信号的电压值>127时，确定所述第三缩放倍数为小于1的正数， 

当-61≤所述第一数字信号的电压值≤127时，确定所述第三缩放倍数为1； 

第一计算单元，用于 

根据所述第三缩放倍数和第四缩放倍数的乘积为1的原则，确定所述第三缩放倍数对应的所述第四缩放倍数。