[发明专利]含阻抗补偿单元的分段式直流供电系统

说明书

一种含阻抗补偿单元的分段式直流供电系统，包括直流输出电源、第1阻抗补偿单元至第N阻抗补偿单元、函数发生器、分段控制器、受控电流源和第1电压型负载至第N电压型负载，既可采用所述第1阻抗补偿单元至第N阻抗补偿单元均位于高端的连接方式，也可采用所述第1阻抗补偿单元至第N阻抗补偿单元均位于低端的连接方式。本发明通过受控电流源的状态反馈，动态调整第1阻抗补偿单元至第N阻抗补偿单元的阻抗，在宽直流电压范围的工作场合可抑制受控电流源的端电压差，可实现高精度的电流控制。

技术领域

本发明涉及分段式直流供电系统，主要应用于宽直流电压范围的工作场合，适用的电压型负载包括LED、蓄电池、超级电容等。

背景技术

如图1所示，一种常见的含电子开关的分段式直流供电系统由直流输出电源、第1电子开关至第1电子开关、函数发生器、分段控制器、受控电流源、第1电压型负载至第N电压型负载组成。分段控制器根据其端口vc的电压值决定第1电压型负载至第N电压型负载的接入状态，由其端口e1至en分别控制第1电子开关至第N电子开关的通断状态。函数发生器是受控电流源的控制源，而流过第1电压型负载至第N电压型负载的电流则由受控电流源确定。因此，能否实现电流的精确控制，受控电流源至关重要。当受控电流源采用简单电路(如：主体为单个BJT或MOSFET)时，若应用于宽直流电压范围的工作场合，其端口s+和s-之间过大的工作电压差变化范围会令其转移电导或转移电流比很难保持恒定。这对电流的精确控制不利。

发明内容

为了克服现有含电子开关的分段式直流供电系统在宽直流电压范围的工作场合下存在电流控制不精确的问题，本发明提供一种含阻抗补偿单元的分段式直流供电系统，采用阻抗补偿单元代替电子开关的办法，通过抑制受控电流源端口s+和s-之间的电压差变化范围，达到提高电流控制精确度的效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种含阻抗补偿单元的分段式直流供电系统包括直流输出电源、第1阻抗补偿单元至第N阻抗补偿单元、函数发生器、分段控制器、受控电流源和第1电压型负载至第N电压型负载，

所述函数发生器的端口vc与直流输出电源的正端vo+相连，其端口f输出电流控制信息，其端口f的输出电压vf是直流输出电源输出电压vo的任意函数(例如：式中，A和m均为常数，vop为直流输出电源输出电压vo的峰值)；

所述分段控制器的端口vc与直流输出电源的正端vo+相连，根据直流输出电源输出电压vo决定第1电压型负载至第N电压型负载的接入状态，由其端口e1至en分别控制第1阻抗补偿单元至第N阻抗补偿单元的关断状态，

所述受控电流源的端口f接收来自函数发生器的电流控制信息，并转化成流过其端口s+和s-的工作电流，其端口d输出其端口s+和s-之间的工作电压差信息，

所述第J阻抗补偿单元的端口ej接收来自分段控制器的关断信息，其端口cj接收来自函数发生器的电流控制信息，其端口dj接收来自受控电流源的工作电压差信息，导通时其端口aj与bj之间的工作电压差由分段控制器的关断信息、函数发生器的电流控制信息和受控电流源的工作电压差信息共同确定，J的取值范围是1至N，j的取值范围是1至n。