[发明专利]一种采样方法及系统

说明书

本发明公开了一种采样方法及系统，采用设置的采样周期对功率回路中的信号进行采样，所述方法包括：对所述采样周期或所述功率回路的开关周期进行微调，使得所述采样周期与所述功率回路的开关周期的最小公倍数为所述采样周期与所述功率回路的开关周期的乘积。采用本发明的技术方案，可降低采样时产生的拍频干扰。

技术领域

本发明涉及带有模数转换器采样同时具有功率开关管的电力电子产品领域，具体涉及一种可降低拍频干扰的采样方法及系统。

背景技术

一般开关电源工作时需要采集电压电流、温度等数据，一般通过MCU的ADC模数转换通道采集采样电路的电压，软件做滤波处理，再进行相关计算，得出接近真实值的数据。

当功率回路工作时，功率开关管开通关断瞬间会产生开关噪声，由于管子开关频率一定，则噪声频率一定，当MCU采样的频率与开关频率有倍频关系时，容易形成拍频，MCU在采样时会有开关噪声干扰采样回路，影响采样结果。

如图1所示，图1是现有技术中功率回路的开关噪声干扰ADC采样的示意图。采样的MCU与控制功率回路的DSP芯片使用的是同频率的晶振时，DSP芯片与MCU的机器时钟运行周期理论上相同。

因功率控制原理，与采样函数的习惯用法，功率回路的开关频率a与采样的频率b一般为整数，基于以下最小公倍数公式：

最小公倍数（a,b）=(a*b)/最大公约数（a,b） （1）

根据最小公倍数公式，功率回路的开关频率与采样的频率存在最小公倍数，如果存在得最小公倍数绝对值比较小，这就容易形成高频率得拍频干扰。如图1所示，在某一次采样时落入干扰时区，则下一次采样仍会在干扰时区。

因晶振个体存在差异，采样芯片的机器时钟运行周期与控制功率的DSP芯片的机器时钟运行周期存在细小的时间差△T，每次采样的时间点相对开关管的时间轴会偏移，采样的时间点会周期性脱离干扰时区。当采样在干扰时区时，ADC采集到的数据受开关噪声干扰远远偏离实际值。脱离干扰区后采样的值则接近真实值，表现为采样值不规则跳变。

因晶振一般精度极高，从0.1PPM到200PPM有多种规格，精度越高，△T越小，落入干扰时区后越难脱离。而电力电子系统往往要求晶振精度较高，在这个系统里反而会导致采样更容易落入干扰区。功率回路的开关噪声干扰能力大，靠滤波无法完全滤去干扰。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种可降低拍频干扰的采样方法及系统。

本发明实施例中，提供了一种采样方法，采用设置的采样周期对功率回路中的信号进行采样，其特征在于，所述方法包括：

对所述采样周期或所述功率回路的开关周期进行微调，使得所述采样周期与所述功率回路的开关周期的最小公倍数为所述采样周期与所述功率回路的开关周期的乘积。

本发明实施例中，所述的采样方法具体包括：

判断所述采样周期与所述功率回路的开关周期之间的最小公倍数是否为所述采样周期与所述功率回路的开关周期的乘积；

是则，维持所述采样周期与所述功率回路的开关周期不变；

否则，对所述采样周期或所述功率回路的开关周期进行微调，使得所述采样周期与所述功率回路的开关周期的最小公倍数为所述采样周期与所述功率回路的开关周期的乘积。

本发明实施例中，采用AD转换器进行采样。

本发明实施例中，还提供了一种采样系统，其采用上述的采样方法进行采样。