[发明专利]实现输出功率自动调节控制电路结构及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路结构技术领域，特别涉及输出功率控制电路及方法技术领域，具体是指一种实现输出功率自动调节控制电路结构及其方法。

背景技术

通常，在功率控制的相关领域，为了保证输出功率的恒定，系统设计人员会借助如图1所示的负反馈回路对其进行功率自动控制。也就是说，通过检测输出功率，然后对检测值与设定值进行比较，通过其误差负反馈到控制电路对输出功率进行调整。对于通常的负反馈电路而言，一般可以通过一个一阶反馈环，通过纯模拟或者纯数字的检测反馈控制机制进行调整。但通过单纯的模拟反馈控制会使得反馈速度较慢，动态反馈相对较窄；而通过纯数字反馈控制确实可以快速对系统进行快速反馈，但因为数字量化等精度原因，导致其反馈与控制精度都有一定的误差，在某些对功率控制稳定度较高的场合下，数字反馈控制无法满足其稳定度与精度要求。

进而，如果系统在运行过程中，需要对输出功率按要求进行改变，则按照通常反馈控制电路的结构，会导致比较环路的设定值与检测值都需要进行改变，此时的反馈控制系统如果进行快速调整，则势必导致反馈环路输出的振荡，从而使输出功率上下波动，不利于设备的正常工作与稳定调节。而如果反馈控制系统进行慢速调整，则又导致调整步伐变慢，系统需要很长时间才能进入稳定状态。因此传统的负反馈控制方法也不适用于需要对输出功率作出快速调整的应用场景。

对于需要冷启动的主备保护切换系统而言，主机出现故障后，备机需要在尽可能短的时间内(比如1s内)快速启动，恢复通信，且保证输出功率稳定。而对于大功率输出的激光器而言，因为电流较大，瞬间将输出功率抬升会导致电源瞬间大电流输出，一方面对电源要求相当高，另一方面也容易对激光器或者电源造成较大损伤。通常输出的大功率需要通过反馈不停调整，使输出尽可能的逼近设定值，从而达到稳定输出的目的。

对于在DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分复用)通信系统中，当其中某个波长信号突然中断，使得整体的输出功率突然下降时，为了保证通信设备的正常，系统通常需要快速地将输出功率调整到原有设定值上，通过传统的反馈控制方法，要么导致调整时间过长，这会导致整个系统误以为通信中断，要么调整会引起较大的输出功率波动，这将影响下级接收系统的稳定度和误码率。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种具有更快的反馈控制速度，同时又具有更高的反馈控制精度，从而在调整输出功率的情况下，能够使输出功率迅速进入稳定状态，且结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛的实现输出功率自动调节控制电路结构及其方法。

为了实现上述的目的，本发明的输出功率自动调节控制电路结构具有如下构成：

该电路结构包括恒压产生模块、积分比较模块、模拟驱动模块、光电检测模块和二阶反馈电路模块，所述的恒压产生模块的输出端连接所述的积分比较模块的正输入端，所述的积分比较模块的输出端连接所述的模拟驱动模块，所述的光电检测模块连接所述的模拟驱动模块，所述的光电检测模块的输出端连接所述的二阶反馈电路模块的输入端，所述的二阶反馈电路模块的输出端连接所述的积分比较模块的输入端，所述的二阶反馈电路模块包括模拟量反馈电路和数字量反馈电路，所述的模拟量反馈电路和数字量反馈电路均连接于所述的光电检测模块的输出端和积分比较模块的负输入端之间。

该实现输出功率自动调节控制的电路结构中，所述的二阶反馈电路模块还包括累加控制模块；所述的模拟量反馈电路包括模拟量自动调整模块，所述的模拟量自动调整模块的输入端连接所述的光电检测模块的输出端，所述的模拟量自动调整模块的输出端连接所述的累加控制模块的输入端；所述的数字量反馈电路包括顺序连接的CPU控制模块和数字量自动调整模块，所述的CPU控制模块的输入端连接所述的光电检测模块的输出端，所述的数字量自动调整模块的输出端连接所述的累加控制模块的输入端，所述的累加控制模块的输出端连接所述的积分比较模块的负输入端。

该实现输出功率自动调节控制的电路结构中，所述的积分比较模块为运算放大积分电路。

该实现输出功率自动调节控制的电路结构中，所述的光电检测模块包括相互连接的光电探测器和跨导放大器，所述的光电探测器连接所述的模拟驱动模块，所述的跨导放大器的输出端连接所述的二阶反馈电路模块的输入端。

本发明还提供一种基于所述的电路结构实现输出功率自动调节控制的方法，该方法包括以下步骤：

(1)所述的二阶反馈电路模块根据用户操作，调整预设的目标功率；