【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，特别是涉及一种阻抗自适应恒流控制装置和方法。
技术介绍
1、buck变换器为一种典型的直流-直流变换电路，在其输入侧连接直流电源，其输出侧连接负载。通过控制，可以实现输出恒压、恒流或恒功率等各种控制目标。当输出侧短路时，一般通过检测电流并封波，实现对buck变换器的保护，以免由于负载短路引起过大电流而损坏buck变换器。在有些工况时，如在超级电容无电(相当于短路)时对其充电，需要buck变换器在输出短路情况下，仍然持续运行，并以恒定的电流输出，而不是简单的封波保护。
2、现有公开专利文献cn206402200u公开了一种基于sg1525的转换电路，电路在正常运转下处于pfm工作方式，在轻载空载转换为pwm工作方式，但其没有给出短路下的处理方法。现有公开专利文献cn214960216u通过对mos管的占空比与开关频率同时进行实时调整，输出恒定电流，来驱动大功率的led设备。当负载短路时能否持续恒定的电流输出，其并没有给出解决方案。现有公开专利文献cn15664204a公开了一种通过判断输出电流与实际电流进行比较来判断电阻是否发生短路的方法，该方法发生短路后关闭输出，因此其不能在短路后输出电流。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种阻抗自适应恒流控制装置和方法，使得负载即使是在短路下也能调控电路实现恒流输出。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种阻抗自适应恒流控制装置，包括：
3、等效阻
4、pwm控制模块，用于基于电流给定值和负载输出电流生成第一斩波管驱动信号，所述第一斩波管驱动信号为非短路状态时的驱动信号；
5、pfm控制模块，用于基于电流给定值和负载输出电流生成第二斩波管驱动信号，所述第二斩波管驱动信号为短路状态时的驱动信号；
6、输出切换模块，用于根据所述负载等效阻抗的大小切换buck变换器中斩波管的控制端与所述pwm控制模块的输出端相连或与所述pfm控制模块的输出端相连。
7、所述等效阻抗计算模块采用zf＝uf/if计算负载等效阻抗，其中，zf为负载等效阻抗，uf为负载输出电压，if为负载输出电流。
8、所述输出切换模块包括：
9、判断单元，用于判断所述负载等效阻抗是否大于阻抗阈值；
10、切换单元，用于在所述负载等效阻抗大于所述阻抗阈值时，控制所述buck变换器中斩波管的控制端与所述pwm控制模块的输出端相连，在所述负载等效阻抗不大于所述阻抗阈值时，控制所述buck变换器中斩波管的控制端与所述pfm控制模块的输出端相连。
11、所述pwm控制模块包括：
12、第一计算单元，用于计算所述电流给定值和负载输出电流的偏差；
13、pwm调节器，用于根据所述偏差调整信号的占空比；
14、pwm调制器，用于根据所述信号的占空比生成pwm驱动信号作为第一斩波管驱动信号。
15、所述pfm控制模块包括：
16、第二计算单元，用于计算所述电流给定值和负载输出电流的偏差；
17、pfm调节器，用于根据所述偏差调整脉冲频率；
18、pfm调制器，用于根据所述脉冲频率生成脉冲驱动信号作为第二斩波管驱动信号。
19、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种阻抗自适应恒流控制方法，包括以下步骤：
20、将采集到的负载输出电压和负载输出电流输入等效阻抗计算模块，经过所述等效阻抗计算模块的计算得到负载等效阻抗；
21、将所述负载等效阻抗输入输出切换模块，所述输出切换模块根据所述负载等效阻抗的大小切换buck变换器中斩波管的控制端与pwm控制模块的输出端相连或与pfm控制模块的输出端相连；
22、其中，所述pwm控制模块基于电流给定值和负载输出电流生成第一斩波管驱动信号，所述第一斩波管驱动信号为非短路状态时的驱动信号；所述pfm控制模块基于电流给定值和负载输出电流生成第二斩波管驱动信号，所述第二斩波管驱动信号为短路状态时的驱动信号。
23、所述输出切换模块根据所述负载等效阻抗的大小切换buck变换器中斩波管的控制端与pwm控制模块的输出端相连或与pfm控制模块的输出端相连，具体为：
24、判断所述负载等效阻抗是否大于阻抗阈值；
25、若所述负载等效阻抗大于所述阻抗阈值，则控制所述buck变换器中斩波管的控制端与所述pwm控制模块的输出端相连；
26、若所述负载等效阻抗不大于所述阻抗阈值，则控制所述buck变换器中斩波管的控制端与所述pfm控制模块的输出端相连。
27、所述等效阻抗计算模块采用zf＝uf/if计算负载等效阻抗，其中，zf为负载等效阻抗，uf为负载输出电压，if为负载输出电流。
28、所述pwm控制模块基于电流给定值和负载输出电流生成第一斩波管驱动信号，具体为：
29、计算所述电流给定值和负载输出电流的偏差；
30、根据所述偏差调整信号的占空比；
31、根据所述信号的占空比生成pwm驱动信号作为第一斩波管驱动信号。
32、所述pfm控制模块基于电流给定值和负载输出电流生成第二斩波管驱动信号，具体为：
33、计算所述电流给定值和负载输出电流的偏差；
34、根据所述偏差调整脉冲频率；
35、根据所述脉冲频率生成脉冲驱动信号作为第二斩波管驱动信号。
36、有益效果
37、由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本专利技术通过实时计算的负载等效阻抗来判断负载是否发生短路，并基于该判据实时切换输入斩波管的驱动信号，从而实现了即使是在短路下也能调控电路实现恒流输出。
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1.一种阻抗自适应恒流控制装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的阻抗自适应恒流控制装置，其特征在于，所述等效阻抗计算模块采用Zf＝Uf/If计算负载等效阻抗，其中，Zf为负载等效阻抗，Uf为负载输出电压，If为负载输出电流。
3.根据权利要求1所述的阻抗自适应恒流控制装置，其特征在于，所述输出切换模块包括：
4.根据权利要求1所述的阻抗自适应恒流控制装置，其特征在于，所述PWM控制模块包括：
5.根据权利要求1所述的阻抗自适应恒流控制装置，其特征在于，所述PFM控制模块包括：
6.一种阻抗自适应恒流控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的阻抗自适应恒流控制方法，其特征在于，所述输出切换模块根据所述负载等效阻抗的大小切换Buck变换器中斩波管的控制端与PWM控制模块的输出端相连或与PFM控制模块的输出端相连，具体为：
8.根据权利要求6所述的阻抗自适应恒流控制方法，其特征在于，所述等效阻抗计算模块采用Zf＝Uf/If计算负载等效阻抗，其中，Zf为负载等效阻抗，Uf为
9.根据权利要求6所述的阻抗自适应恒流控制方法，其特征在于，所述PWM控制模块基于电流给定值和负载输出电流生成第一斩波管驱动信号，具体为：
10.根据权利要求6所述的阻抗自适应恒流控制方法，其特征在于，所述PFM控制模块基于电流给定值和负载输出电流生成第二斩波管驱动信号，具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种阻抗自适应恒流控制装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的阻抗自适应恒流控制装置，其特征在于，所述等效阻抗计算模块采用zf＝uf/if计算负载等效阻抗，其中，zf为负载等效阻抗，uf为负载输出电压，if为负载输出电流。
3.根据权利要求1所述的阻抗自适应恒流控制装置，其特征在于，所述输出切换模块包括：
4.根据权利要求1所述的阻抗自适应恒流控制装置，其特征在于，所述pwm控制模块包括：
5.根据权利要求1所述的阻抗自适应恒流控制装置，其特征在于，所述pfm控制模块包括：
6.一种阻抗自适应恒流控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的阻抗自适应恒流控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛耕，魏琛，吴鸣，季宇，孙丽敬，郑楠，胡丽娟，朱越，寇凌峰，蔺圣杰，刘国宇，张海，张颖，王文博，徐旖旎，
申请(专利权)人：国网上海能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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