[发明专利]一种应用于脉冲负载的电流正反馈控制系统及方法

权利要求书

1.一种用于脉冲负载的电流正反馈控制系统，其特征在于，包括：输出电压采样电路、输出电流采样电路、输出电流瞬态补偿电路、闭环发波电路；所述输出电流采样电路用于负载端的输出电流采样，将输出电流采样信号Ios传输给输出电流瞬态补偿电路；所述输出电压采样电路用于对负载端的输出电压进行采样，将采样后的Uos信号传输给输出电流瞬态补偿电路；输出电流瞬态补偿电路与闭环发波电路连接，对负载输入端电流进行瞬态补偿；

所述输出电流采样电路包括：电阻R1、R2、R3、R4，高速运算放大器N1；R1、R2分别连接在负载电路中采样电阻Rs的两端，R1的另一端分别连接R3的一端、高速运算放大器N1正向输入端，R3的另一端接地，R2的另一端分别连接R4的一端、N1的反向输入端，R4的另一端与N1的输出端连接，N1的输出端输出电流采样信号Ios，R1、R2、R3、R4为比例电阻，R1＝R2、R3＝R4，Ios＝Io×Rs×R3/R1，其中Rs为输出电流采样电阻，Io为输出电流；

所述输出电压采样电路包括：电阻R9、R10，R9的一端与负载的输出电压的正极连接，R9的另一端与R10的一端连接，R10的另一端接地，R9和R10的连接处为输出电压采样信号Uos的输出端；

所述输出电流瞬态补偿电路包括：电阻R5、R6、R7、R8，电容C1、C2、C3、C4，高速运算放大器N2；R5的一端接入输出电流采样电路输出的Ios，R5的另一端与C1的一端连接，C1的另一端分别与N2的正向输入端、R6的一端连接，R6的另一端接入电压基准信号Vref，R7的一端接入输出电压采样电路输出的电压采样信号Uos，R7的另一端分别与N2的反向输入端、C4的一端、C3的一端、C2的一端连接，C2的另一端与R8的一端连接，C4的另一端与R7的一端连接，R8的另一端和C3的另一端分别与N2的输出端连接，N2的输出端为输出电流瞬态补偿电路的输出端。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，Vref根据系统需要设定的输出电压值确定；Uos是对输出电压Uo进行采样得到的采样信号，Uo由公式Uo＝Vref*(R9+R10)/R10来确定。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，闭环发波电路包括：门电路M1和高速运算放大器N3，N3的正向输入端为闭环发波电路的输入端，N3的反向输入端接入脉冲负载所在功率电路中功率器件的电流Imos。

4.一种采用权利要求3所述系统的电流正反馈控制方法，其特征在于，包括：

步骤S1、输出电流快速采样；

步骤S2、对步骤S1中得到的采样电流进行微分，并在输入端进行瞬态补偿；

步骤S3、调节各元器件参数。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

步骤S31、首先去掉C1、R5，调节R6、R7、R8、C2、C3、C4使系统在空载、轻载以及平均负载工作时能够稳定；

步骤S32、综合考虑脉冲负载的能量大小以及脉冲宽度，粗略选择C1、R5加入瞬态补偿中进行仿真；

步骤S33、根据仿真结果调节C1、R5，同时兼顾脉冲负载下的电压跌落以及超调，迭代选择C1、R5的值以达到最优效果。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，C1、R5用于电流正反馈参数的调节，决定了电流正反馈瞬态补偿的深度以及时间，具体取值为：C1＝1nF；R5＝1kΩ 。