一种基于PMBus总线的数字电源

摘要

本发明公开了一种基于PMBus总线的数字电源，包括主回路功率电路和数字控制管理单元；数字控制管理单元包括PMBus总线数字控制器、ADC采样调理电路、处理器以及显示终端；PMBus总线数字控制器与主回路功率电路连接，用于控制主回路功率电路的输出电压；ADC采样调理电路用于采样主回路功率电路的输入电压、输入电流、输出电压和输出电流，分别得到ADC输入电压、ADC输入电流、ADC输出电压和ADC输出电流；处理器用于将ADC输入电压、ADC输入电流、ADC输出电压、ADC输出电流信息传递到显示终端。本发明的数字电源输出电压控制精确、故障信号响应及时，并且能够对输入输出电压电流、温度以及工作状态进行监控和控制。

主权项

一种基于PMBus总线的数字电源，其特征在于，包括主回路功率电路和数字控制管理单元，其中：所述主回路功率电路用于输入电压，并用于输出电压；所述数字控制管理单元包括PMBus总线数字控制器、ADC采样调理电路、处理器以及显示终端，所述PMBus总线数字控制器分别与所述ADC采样调理电路和所述处理器连接，所述显示终端与所述处理器相连；所述PMBus总线数字控制器与所述主回路功率电路连接，用于控制所述主回路功率电路的输出电压；所述ADC采样调理电路用于采样所述主回路功率电路的输入电压、输入电流、输出电压和输出电流，并将采样得到的各个电压值和电流值调整为所述PMBus总线数字控制器的ADC输入需要的范围之内，分别得到ADC输入电压、ADC输入电流、ADC输出电压和ADC输出电流；所述处理器用于将所述PMBus总线数字控制器中的ADC输入电压、ADC输入电流、ADC输出电压、ADC输出电流信息传递到所述显示终端；所述显示终端用于显示所述主回路功率电路的输入电压、输入电流、输出电压和输出电流；所述PMBus总线数字控制器内部具有可编程数字补偿器，用于控制所述主回路功率电路的输出电压；该数字补偿器采用PID数字补偿器架构，包括一个低频滤波器和一个高频滤波器，所述数字补偿器在z域中的传递函数为：$H\left(z\right)=\frac{D}{LFG}\times \frac{1}{1-z^{-1}}+\frac{C}{HFG}\times \frac{(1-\frac{B}{256}{z}^{-1})}{(1-\frac{A}{256}{z}^{-1})}\times ADD\_PZ,$其中D为所述低频滤波器增益；C为所述高频滤波器增益；B为所述高频滤波器零点；A为所述高频滤波器极点；ADD_PZ为添加在所述数字补偿器上的一个额外的零点或极点；LFG为所述低频滤波器的增益系数，HFG为所述高频滤波器的增益系数，LFG＝5.968×m×10⁶/f_SW，HFG＝3.73×m×10⁵/f_SW，m为比例因子，f_SW为开关频率；所述m的取值根据所述开关频率f_SW预先设定。