[发明专利]一种基于硬件电路自动补偿的远端电压补偿方法

权利要求书

1.一种基于硬件电路自动补偿的远端电压补偿方法，其特征在于，将从远端负载引回来的电压反馈信号和GND反馈信号通过硬件电路进行差模计算获得这两个信号的差值，并自动根据所述差值调节实际输出的电压，来补偿传输线路上的压降损耗，使得远端负载上实际接收到的电压为设定的电压；

所述硬件电路包括电压生成模块、高压运算放大器、精密仪表放大器和场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极与电压生成模块输出端相连，所述高压运算放大器的输出端与场效应晶体管的栅极相连；

所述电压生成模块用于提供负载所需电压；所述高压运算放大器用于控制场效应晶体管的工作状态，使其工作在可变电阻区，以根据负载电流的变化来实时调整输出电压的大小；

所述精密仪表放大器用于对从远端负载反馈回来的电压反馈信号与GND反馈信号进行求差处理，得到远端负载实际接收到的电压差值，来调整场效应晶体管的输出电压。

2.如权利要求1所述的远端电压补偿方法，其特征在于，硬件电路还包括数模转换器以及分压器；

所述场效应晶体管用于对电压生成模块提供的电压进行稳压处理；

所述数模转换器用于输出可控的模拟电压信号；

所述高压运算放大器的反相输入端与数模转换器相连、同相输入端与分压器相连；

所述分压器串联在精密仪表放大器的输出端与地之间，分压器的输出端与高压运算放大器的同相输入端相连；分压器用于对精密仪表放大器的输出电压进行分压处理。

3.如权利要求2所述的远端电压补偿方法，其特征在于，硬件电路包括用于调节环路参数防止环路发生震荡的第一、第二、第三电容器；

所述第一电容器串联在所述高压运算放大器的同相输入端与场效应晶体管的输出端之间；

所述第二电容器串联在所述精密仪表放大器的同相输入端与场效应晶体管的输出端之间；所述第三电容器串联在精密仪表放大器的反相输入端与地之间。

4.如权利要求2或3所述的远端电压补偿方法，其特征在于，硬件电路的高压运算放大器根据数模转换器输出的电压信号与精密仪表放大器输出的电压进行负反馈运算得到输出电压，通过高压运算放大器的输出电压与电压生成模块的输出电压之间的压差来控制场效应晶体管的工作状态，使其工作在可变电阻区。

5.如权利要求2或3所述的远端电压补偿方法，其特征在于，硬件电路还包括输出连接器，用于连接远端负载与场效应晶体管、精密仪表放大器。

6.如权利要求2或3所述的远端电压补偿方法，其特征在于，硬件电路所采用的场效应晶体管采用P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管。

7.如权利要求2或3所述的远端电压补偿方法，其特征在于，硬件电路采用的精密仪表放大器的固定增益配置为1，以精确获得远端负载实际接收到的电压差值。

8.如权利要求2或3所述的远端电压补偿方法，其特征在于，硬件电路采用的电压生成模块的输出电压与场效应晶体管的输出电压之间具有电压差，所述电压差的范围为0.1V～0.5V，并根据负载电流的变化进行实时调整。

9.如权利要求2或3所述的远端电压补偿方法，其特征在于，硬件电路上，精密仪表放大器的同相输入端与电压输出路径之间串联有第三电阻，用于在没有电压反馈信号的情况下给精密仪表放大器的同相输入端提供一个稳定的状态；精密仪表放大器的反相输入端与地之间串联有第四电阻，用于在没有GND反馈信号的情况下给精密仪表放大器的反相输入端提供一个稳定的状态。

10.如权利要求9所述的远端电压补偿方法，其特征在于，所述第三电阻与第四电阻阻值相同。