CN110208722A - 检测直流电源稳定性的设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种检测直流电源稳定性的设备及其方法，其中该设备包括：可调负载配置电路，检测电路和控制单元；其中，在对所述检测直流电源稳定性的设备上电后，所述控制单元向与所述控制单元电连接的检测电路输出参考电位；所述检测电路向所述控制单元反馈电信号，其中，所述电信号用于指示是否检测到毛刺；所述可调负载配置电路，用于根据待测电子设备的工作参数设置所述设备的负载。通过本发明，解决了相关技术中经常会发生因为电源适配器不稳定而导致被供电设备工作异常或超标的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电路领域，具体而言，涉及一种检测直流电源稳定性的设备及其方法。
背景技术
目前电子市场的产品众多，但是大多数的产品是不配有电源的，需要客户自行购买电源适配器，但是市面上适配器的种类繁杂，标准不一，经常会发生因为电源适配器不稳定而导致被供电设备工作异常或EMC(Electro Magnetic Compatibility，电池兼容性)超标的现象。
针对相关技术中的上述问题，目前是尚未存在有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种检测直流电源稳定性的设备及其方法，以至少解决相关技术中经常会发生因为电源适配器不稳定而导致被供电设备工作异常或超标的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种检测直流电源稳定性的设备，包括：可调负载配置电路，检测电路和控制单元；其中，在对所述检测直流电源稳定性的设备上电后，所述控制单元向与所述控制单元电连接的检测电路输出参考电位；所述检测电路向所述控制单元反馈电信号，其中，所述电信号用于指示是否检测到毛刺；所述可调负载配置电路，用于根据待测电子设备的工作参数设置所述设备的负载。
可选地，所述可调负载配置电路包括：多个子负载配置电路；其中，每一个子负载配置电路包括一个开关，一个电容和一个电阻；所述电容的两端分别与所述开关的第一端和第二端电连接，所述电阻一端与所述开关的第三端连接，另一端接地，所述开关的第四端与电源连接。
可选地，所述检测电路由两个比较器组成。
可选地，还包括：采样电路；其中，所述采样电路的输入端与所述可调负载配置电路电连接，所述采样电路的输出端与所述检测电路电连接，用于采集所述检测电路的高频电压分量。
可选地，所述采样电路由两个串联的电阻，两个串联的电容，两个串联的整流二极管以及一个跟随器组成；其中，串联的电阻，串联的电容以及串联的整流二极管分别与所述跟随器并联。
可选地，还包括：滤波电路和稳压电路；所述滤波电路一端与电源连接，一端与所述稳压电路连接，用于对输入的电压进行滤波；所述稳压电路一端与所述滤波电路连接，一端与所述控制单元连接，用于输出稳定电压到所述控制单元。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种检测直流电源稳定性的方法，包括：在对检测直流电源稳定性的设备上电后，所述检测直流电源稳定性的设备中的控制单元向检测电路输出参考电位；所述检测电路向所述控制单元反馈电信号，其中，所述电信号用于指示是否检测到毛刺；所述控制单元通过所述电信号确定是否调整参数以确定毛刺的峰值。
可选地，所述控制单元通过所述电信号确定是否调整参数以确定毛刺的峰值，包括：在所述参考电位为上限参考电位，且检测到毛刺的情况下，所述控制单元升高所述上限参考电位知道检测不到毛刺，以确定毛刺的上峰值；或，在所述参考电位为上限参考电位，且未检测到毛刺的情况下，所述控制单元降低所述上限参考电位直到检测到毛刺，以确定毛刺的上峰值。
可选地，所述控制单元通过所述电信号确定是否调整参数以确定毛刺的峰值，包括：在所述参考电位为下限参考电位，且检测到毛刺的情况下，所述控制单元降低所述下限参考电位知道检测不到毛刺，以确定毛刺的下峰值；或，在所述参考电位为下限参考电位，且未检测到毛刺的情况下，所述控制单元升高所述下限参考电位直到检测到毛刺，以确定毛刺的下峰值。
可选地，在控制单元向与检测电路输出参考电位之前，所述方法还包括：根据待测电子设备的工作参数调整可调负载配置电路的负载以设置当前负载。
通过本发明，在对检测直流电源稳定性的设备上电后，控制单元向与控制单元电连接的检测电路输出参考电位；检测电路向控制单元反馈电信号，其中，电信号用于指示是否检测到毛刺；可调负载配置电路，用于根据待测电子设备的工作参数设置设备的负载；可见，通过配置负载电路,模拟电源工作的环境,可以真实的检测电源的质量,进而通过是否检测到毛刺的方式提高了检测的准确性，从而解决了相关技术中经常会发生因为电源适配器不稳定而导致被供电设备工作异常或超标的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的检测直流电源稳定性的设备的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的可调负载配置电路的电路图；
图3是根据本发明实施例的检测电路的电路图；
图4是根据本发明实施例检测直流电源稳定性的设备的可选结构示意图一；
图5是根据本发明实施例的采样电路的电路图；
图6是根据本发明实施例检测直流电源稳定性的设备的可选结构示意图二；
图7是根据本发明实施例检测直流电源稳定性的方法流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本申请的实施例提供了一种检测直流电源稳定性的设备，图1是根据本发明实施例的检测直流电源稳定性的设备的结构示意图，如图1所示，该设备11包括：可调负载配置电路12，检测电路13和控制单元14；其中，
在对检测直流电源稳定性的设备11上电后，控制单元14向与控制单元14电连接的检测电路13输出参考电位；
检测电路13向控制单元14反馈电信号，其中，电信号用于指示是否检测到毛刺；
可调负载配置电路12，用于根据待测电子设备的工作参数设置设备的负载。
可选地，可调负载配置电路12包括：多个子负载配置电路；其中，每一个子负载配置电路包括一个开关，一个电容和一个电阻；电容的两端分别与开关第一端和第二端电连接，电阻一端与开关的第三端连接，另一端接地，开关的第四端与电源连接；具体地元器件连接关系如图2所示。
可选地，检测电路13由两个比较器组成，具体地元器件链接关系如图3所示。
可选地，本申请中的检测直流电源稳定性的设备11还包括：采样电路15；如图4所示，采样电路15的输入端与可调负载配置电路12电连接，采样电路15的输出端与检测电路13电连接，用于采集检测电路的高频电压分量。
其中，采样电路由两个串联的电阻，两个串联的电容，两个串联的整流二极管以及一个跟随器组成；其中，串联的电阻，串联的电容以及串联的整流二极管分别与跟随器并联；其中，具体地元器件连接关系如图5所示
可选地，如图6所示，本申请中的检测直流电源稳定性的设备11还包括：滤波电路16和稳压电路17；其中，
滤波电路16一端与电源连接，一端与稳压电路连接，用于对输入的电压进行滤波；稳压电路17一端与滤波电路连接，一端与控制单元连接，用于输出稳定电压到控制单元。
本申请还提供了一种检测直流电源稳定性的方法，图7是根据本发明实施例的检测直流电源稳定性的方法流程图，如图7所示，该方法的步骤包括：
步骤S702，在对检测直流电源稳定性的设备上电后，检测直流电源稳定性的设备中的控制单元向检测电路输出参考电位；
步骤S704，检测电路向控制单元反馈电信号，其中，电信号用于指示是否检测到毛刺；
步骤S706，控制单元通过电信号确定是否调整参数以确定毛刺的峰值。
其中，对于上述步骤S706中涉及到的控制单元通过电信号确定是否调整参数以确定毛刺的峰值的方式，具体可以是：
步骤S706-11，在参考电位为上限参考电位，且检测到毛刺的情况下，控制单元升高上限参考电位知道检测不到毛刺，以确定毛刺的上峰值；或，在参考电位为上限参考电位，且未检测到毛刺的情况下，控制单元降低上限参考电位直到检测到毛刺，以确定毛刺的上峰值。
步骤S706-12，在参考电位为下限参考电位，且检测到毛刺的情况下，控制单元降低下限参考电位知道检测不到毛刺，以确定毛刺的下峰值；或，在参考电位为下限参考电位，且未检测到毛刺的情况下，控制单元升高下限参考电位直到检测到毛刺，以确定毛刺的下峰值。
需要说明的是，在控制单元向与检测电路输出参考电位之前，本实施例的方法还包括：根据待测电子设备的工作参数调整可调负载配置电路的负载以设置当前负载。
下面结合本申请的可选实施方式对其进行详细描述；
本可选实施方式提供了对电子设备的DC电源稳定性检测装置，该装置主要由用于模拟电源工作环境的4路可调负载配置电路、可以采集高频电压分量的电压采集电路、用于检测毛刺的双阈值电压检测电路、用于***控制和逻辑运算的控制单元以及用于输出标准稳定电源的滤波电路和稳压电路构成。基于此，对DC电源进行稳定性检测方式如下：
首先，插上被测适配器，稳压电路有电源输出，控制单元上电；
进而，根据要匹配的电子设备的参数，如最大工作电流，或者最大工作功率等调节电路，配置匹配的负载电路，如附图2所示。其中，采样电路由R5、R6、C5、C6、D1、D2、U1构成，如附图4所示。R5、R6用于分压，可以通过调节分压比例改变采样电压的大小；D1、D2防止上电瞬间打电流损伤电路和静电嵌位；U1是一个跟随器起到匹配阻抗的作用，在低频的时候运放极间有很大的阻抗，但是因为寄生电容的缘故，当频率上升，极间容抗下降会导致输入阻抗下降，C5、C6的作用就是增大极间电容的容抗值，增大输入阻抗，这样采样电路就可以采集高频信号了。
此外，检测电路由两路比较器构成，如图3所示，通过与控制单元输出的参考电位作比较，检测电源毛刺的峰峰值；
需要说明的是，检测的过程是有控制单元和检测电路组成的闭环***即在控制单元输出上限参考电位后，检测电路反馈是否检测到毛刺，如果检测到，判断是否为误判，之后调整参数升高参考电位，继续检测，直到参考电位超过设定的上限值最高值或者检测不到毛刺，就可以得到毛刺的上峰值；反之如果没有检测到毛刺就降低参考电位，直到参考电位超过设定的上限值最低值或者检测到毛刺就可以得到毛刺的上峰值。
下限参考电压比较逻辑与之相类似，即在控制单元输出下限参考电位后，检测电路反馈是否检测到毛刺，如果检测到，判断是否为误判，之后调整参数降低参考电位，继续检测，直到参考电位超过设定的下限值最低值或者检测不到毛刺，就可以得到毛刺的下峰值；反之如果没有检测到毛刺就升高参考电位，直到参考电位超过设定的下限值最高值或者检测到毛刺就可以得到毛刺的下峰值。
基于此得到的峰峰值就可以代表电源的质量，如果不在被供电设备电源标准内就可能导致EMC超标或者因为干扰导致的工作异常发烫等，严重的会烧毁被供电设备。
可见，在本申请的可选实施方式中，通过配置负载电路,模拟电源工作的环境,可以真实的检测电源的质量,从而提高检测的准确性；此外，由控制单元的DAC提供一个高精度的动态参考电位，通过算法进行法检测,增加检测的精度和稳定性；以及本申请中的采样电路可以检测高频分量，提高检测的范围。
因此，通过本申请的可选实施方式，提高了检测的范围,可以检测MHz以上的高频分量干扰；由于参考电位的精确和稳定,检测的精度可以达到mV级、并且可靠性得到了提升；并通过增加负载配置模拟实际工作的环境提高检测的实用性；由控制单元闭环控制检测提高检测的效率和准确性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种检测直流电源稳定性的设备，其特征在于，包括：可调负载配置电路，检测电路和控制单元；其中，
在对所述检测直流电源稳定性的设备上电后，所述控制单元向与所述控制单元电连接的检测电路输出参考电位；
所述检测电路向所述控制单元反馈电信号，其中，所述电信号用于指示是否检测到毛刺；
所述可调负载配置电路，用于根据待测电子设备的工作参数设置所述设备的负载。
2.根据权利要求1所述的检测直流电源稳定性的设备，其特征在于，所述可调负载配置电路包括：多个子负载配置电路；其中，每一个子负载配置电路包括一个开关，一个电容和一个电阻；所述电容的两端分别与所述开关的第一端和第二端电连接，所述电阻一端与所述开关的第三端连接，另一端接地，所述开关的第四端与电源连接。
3.根据权利要求1所述的检测直流电源稳定性的设备，其特征在于，所述检测电路由两个比较器组成。
4.根据权利要求1所述的检测直流电源稳定性的设备，其特征在于，还包括：采样电路；
所述采样电路的输入端与所述可调负载配置电路电连接，所述采样电路的输出端与所述检测电路电连接，用于采集所述检测电路的高频电压分量。
5.根据权利要求4所述的检测直流电源稳定性的设备，其特征在于，所述采样电路由两个串联的电阻，两个串联的电容，两个串联的整流二极管以及一个跟随器组成；其中，串联的电阻，串联的电容以及串联的整流二极管分别与所述跟随器并联。
6.根据权利要求1所述的检测直流电源稳定性的设备，其特征在于，还包括：滤波电路和稳压电路；
所述滤波电路一端与电源连接，一端与所述稳压电路连接，用于对输入的电压进行滤波；
所述稳压电路一端与所述滤波电路连接，一端与所述控制单元连接，用于输出稳定电压到所述控制单元。
7.一种检测直流电源稳定性的方法，其特征在于，包括：
在对检测直流电源稳定性的设备上电后，所述检测直流电源稳定性的设备中的控制单元向检测电路输出参考电位；
所述检测电路向所述控制单元反馈电信号，其中，所述电信号用于指示是否检测到毛刺；
所述控制单元通过所述电信号确定是否调整参数以确定毛刺的峰值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制单元通过所述电信号确定是否调整参数以确定毛刺的峰值，包括：
在所述参考电位为上限参考电位，且检测到毛刺的情况下，所述控制单元升高所述上限参考电位知道检测不到毛刺，以确定毛刺的上峰值；或，
在所述参考电位为上限参考电位，且未检测到毛刺的情况下，所述控制单元降低所述上限参考电位直到检测到毛刺，以确定毛刺的上峰值。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制单元通过所述电信号确定是否调整参数以确定毛刺的峰值，包括：
在所述参考电位为下限参考电位，且检测到毛刺的情况下，所述控制单元降低所述下限参考电位知道检测不到毛刺，以确定毛刺的下峰值；或，
在所述参考电位为下限参考电位，且未检测到毛刺的情况下，所述控制单元升高所述下限参考电位直到检测到毛刺，以确定毛刺的下峰值。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在控制单元向与检测电路输出参考电位之前，所述方法还包括：
根据待测电子设备的工作参数调整可调负载配置电路的负载以设置当前负载。
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