[发明专利]用于估计元件参数的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于估计元件参数的系统和方法，且更具体地但非排他地涉及用于估计与开关模式功率转换器的电气元件相关的元件参数的系统。

背景技术

开关模式功率转换器——或有时称为开关模式电源部件——是通常在需要可控恒定和调整的电源的复杂电子设备上使用的电源部件。为了产生这样的可控和调整的电源，这些开关模式电源装置包括开关电路以处理输入电流，以便独立于从主电源供应的电而重新产生可控和调整的电流。

在一些例子中，开关电路可布置成通过接通和断开输入电流或在相反的方向上以非常高的频率来处理它，以便产生电流的非常好和恒定的波形。因为电流的这个波形通过开关模块人工地重新产生，电气波形的质量和属性可由用户根据需要来控制和调整。在很多情况下，电流的这个波形也可接着被输出滤波器过滤，使得来自开关电路的过多的噪声或不希望有的干扰可在电流被供应到电子或电气设备之前被移除。

在这些例子中，开关电路可由控制器控制，该控制器被编程为执行输入电流的切换以便为用户产生期望的调整功率。然而，在控制器系统内被编程的控制方法可能不能对放置在开关模式电源上的变化的负载做出响应，且因此降低开关模式电源的性能。在开关电路能够接收反馈以便满足变化的负载的需要的一些高级设计中，由于不同的原因例如老化或参数漂移引起的在电源内的元件的特征的变化然而可降低开关模式电源的效率和性能。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了用于估计与电路的电子元件有关的元件参数的方法，其包括下列步骤：

-接收与电路相关的一个或多个样本变量；

-将一个或多个样本变量应用于与电路的电子元件的布置相关的一个或多个元件关系；以及

-使用近似过程处理一个或多个元件关系以确定一个或多个估计元件参数。

在第一方面的实施方式中，电路是滤波器。

在第一方面的实施方式中，电路是包括一个或多个电感器和一个或多个电容器的LC滤波器。

在第一方面的实施方式中，一个或多个估计元件参数包括：

-与一个或多个电容器中的每个相关的电容值；

-与一个或多个电感器中的每个相关的电感值；

-与一个或多个电感器中的每个相关的串联电阻值；或

其中的任一个或多个。

在第一方面的实施方式中，一个或多个样本变量与电路的输入电流、电路的输出电流和电路的一个或多个节点的节点电压相关。

在第一方面的实施方式中，电路的一个或多个节点由电容器和电感器之间的电气接头限定。

在第一方面的实施方式中，近似过程是递归最小二乘过程。

在第一方面的实施方式中，一个或多个元件关系包括布置成使用递归最小二乘过程来应用以得到与一个或多个电容器中的每个相关的一个或多个电容值的电容关系。

在第一方面的实施方式中，电容关系由下式给出：

其中：

-i_in是电路的输入电流；

-i_out是电路的输出电流；以及

-V_n是电路的一个或多个节点的节点电压。

-V_rcn是电容器的一个或多个等效串联电阻ESR的电压。

在第一方面的实施方式中，与一个或多个电容器中的每个相关的一个或多个电容值应用于电感器电流关系以得到与一个或多个电感器中的每个相关的一个或多个电感器电流值。

在第一方面的实施方式中，电感器电流关系由下式给出：

其中：

-i_n+1是串联的下一电感器的输入电流；

-i_n是电感器的输出电流；

-C_n是与电感器相关的电容器的电容值；以及

-dv_n/dt是电感器两端的电压随时间的变化率。

在第一方面的实施方式中，与一个或多个电感器中的每个相关的一个或多个电感器电流值应用于电感关系以得到与一个或多个电感器中的每个相关的一个或多个电感值和串联电阻值。

在第一方面的实施方式中，定义

Δi_n(t)＝i_n(t)-i_n(0)以及

v_Ln(t)＝v_n-1(t)-v_n(t)

电感关系由下式给出：