[实用新型]高频谐振软开关变换器测量电路的数字滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型属于开关电源技术领域，具体涉及一种高频谐振软开关变换器测量电路的数字滤波装置。

背景技术

高频谐振软开关器对输出电压电流进行闭环控制时，需要准确采集系统输出的电压电流数值用于数据处理及系统调节，输出信号采集的有效性决定了微控制器分析结果及控制。在实践应用中，开关电源不可避免的受到干扰和产生噪声，使系统的输出含有工频谐波、开关电源脉宽调制纹波、放大器件产生的热噪声等，采样电路采集到含有纹波和噪声数据，影响了微机控制,从而降低系统的性能。为了提高系统的性能，需要在进行数据处理前先对采样值进行数字滤波，让采样到的数据尽可能地接近有用信号的真实值。然而，目前常用的数字滤波方式，如算术平均值滤波、加权平均值滤波、滑动平均值滤波、中值滤波、程序判断滤波、防脉冲干扰平均滤波、一阶滞后滤波法、加权递推平均值滤波等，因为精度不是很高，所以很满足高频谐振软开关器的高精度要求。此外，有些数字滤波方式，存在滤波时间和滤波周期比较长，效率很低，不能用于快速变化的参数，也影响到对高频谐振软开关器的实时控制。可见，不能简单地将现有的数字滤波器串入高频谐振软开关器与负载之间来实现滤波。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高频谐振软开关变换器测量电路的数字滤波装置，其能够有效提高高频谐振软开关器的数字滤波的精度及速度。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种高频谐振软开关变换器测量电路的数字滤波装置，包括数字滤波装置本体，其特征在于：所述数字滤波装置本体由辅助电源、基准电压源电路、PWM隔离和驱动电路、输出信号采样电路、纹波和噪声采样电路、标准信号产生电路和微控制器构成；辅助电源连接基准电压源电路、PWM隔离和驱动电路、输出信号采样电路、纹波和噪声采样电路和微控制器；标准信号产生电路的输出端连接输出信号采样电路与纹波和噪声采样电路；基准电压源电路的输出端连接输出信号采样电路与纹波和噪声采样电路；输出信号采样电路的信号输入端连接在高频谐振软开关变换器的输出端与负载之间，输出信号采样电路的信号输出端与微控制器的输入端相连；纹波和噪声采样电路的信号输入端连接在高频谐振软开关变换器的输出端与负载之间，纹波和噪声采样电路的信号输出端与微控制器的输入端相连；微控制器的信号输出端经PWM隔离和驱动电路与高频谐振软开关变换器的控制端相连。

上述方案中，所述纹波和噪声采样电路包括2个电容C1、C2和1个巴伦；其中高频谐振软开关变换器的输出端正极经电容C1连接巴伦的一输入端，高频谐振软开关变换器的输出端负极经电容C2连接巴伦的另一输入端，巴伦的输出端经屏蔽线连接微控制器的输入端。

上述方案中，所述标准信号产生电路通过2个双向开关K1、K1与纹波和噪声采样电路相连；其中双向开关K1的合路端连接纹波和噪声采样电路，一个分路端连接标准信号产生电路的输出端正极，另一个分路端连接高频谐振软开关变换器的输出端正极；双向开关K2的合路端连接纹波和噪声采样电路，一个分路端连接标准信号产生电路的输出端负极，另一个分路端连接高频谐振软开关变换器的输出端负极。

上述方案中，所述输出信号采样电路与纹波和噪声采样电路的信号输出端上各设有一A/D转换器；输出信号采样电路通过其信号输出端上的A/D转换器与微控制器的输入端相连，纹波和噪声采样电路通过其信号输出端上的A/D转换器与微控制器的输入端相连。

与现有技术相比，本实用新型针对高频谐振软开关变换器的特点而设计的数字滤波装置，能够有效提高高频谐振软开关变换器测量电路的数字滤波的精度及速度，达到对系统实时调节的要求，能够适应复杂的干扰环境，也取得了很好的滤波效果。

附图说明

图1是高频谐振软开关变换器测量电路的数字滤波装置的总体结构框图。

图2是纹波和噪声采样电路的原理示意图。

具体实施方式