[发明专利]一种可编程任意波测试电源结构及其控制系统、方法

权利要求书

1.一种可编程任意波测试电源结构，其特征在于，包括高压整流模块与MMC逆变模块，所述MMC逆变模块包括多个子模块，其中一个子模块工作在PWM模式下，其余子模块工作在PSM模式下，多个所述子模块串联后与所述高压整流模块的输出端连接，待整流高压由所述高压整流模块的输入端输入；

每个工作在PSM模式下的子模块的输出电压为U_SM，工作在PWM模式下的子模块的输出电压为U_SM/2，工作在PWM模式下的子模块用于填充MMC逆变模块的实际输出电压与指令输出电压的电压误差。

2.根据权利要求1所述的一种可编程任意波测试电源结构，其特征在于：所述电源结构还包括滤波模块，所述滤波模块设置在所述高压整流模块的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种可编程任意波测试电源结构，其特征在于：所述滤波模块包括两个直流支撑电容，所述直流支撑电容并联在所述高压整流模块的输出端上。

4.根据权利要求1所述的一种可编程任意波测试电源结构，其特征在于：所述高压整流模块包括整流变压器与两个二极管整流桥，两个所述二极管整流桥分别与所述整流变压器的输出端连接。

5.根据权利要求1所述的一种可编程任意波测试电源结构，其特征在于：工作在PWM模式下的所述子模块的开关器件为高频器件，工作在PSM模式下的多个所述子模块的开关器件为低频器件。

6.一种可编程任意波测试电源结构的控制系统，其特征在于，用于控制如权利要求1～5任一所述的电源结构的输出电压波形，包括：

上位机，用于对电源的输出电压波形进行编辑；

主控制器，用于实现对各子模块进行数字化调制；

子模块控制器，用于对各子模块电压进行采样和数字量回传；

所述上位机、所述主控制器、所述子模块控制器依次电连接。

7.根据权利要求6所述的一种可编程任意波测试电源结构的控制系统，其特征在于：所述主控制器与所述上位机之间通过USB接口实现串行通信，所述子模块控制器与所述主控制器之间通过光纤实现串行通信，各所述子模块与所述子模块控制器之间通过光纤实现串行通信。

8.一种可编程任意波测试电源结构的控制方法，其特征在于，通过如权利要求6所述的控制系统对电源结构的输出电压波形进行控制，包括以下步骤：

S1：波形编辑

利用主控制器对各子模块进行数字化调制；

S2：整流

通过整流变压器升压和二极管对输入的待整流高压进行整流，产生稳定的直流电压；

S3：逆变

直流电压经滤波后，通过各子模块逆变生成任意电压波形输出。

9.根据权利要求8所述的一种可编程任意波测试电源结构的控制方法，其特征在于：在所述步骤S3中，工作在PWM模式下的子模块输出电压的脉冲高度不变，脉冲宽度随时间变化，工作在PSM模式下的子模块输出电压的脉冲宽度不变，脉冲高度不同。

10.根据权利要求8所述的一种可编程任意波测试电源结构的控制方法，其特征在于：在所述步骤S3中，工作在PWM模式下的子模块输出电压为工作在PSM模式下的子模块输出电压的二分之一。