[发明专利]基于FPGA的电压和电流补偿校正系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种基于FPGA的电压和电流补偿校正系统及其工作方法，工作方法包括：上位机进行参数校正，FPGA通过FLASH擦除读写模块将参数写入到M25P80器件中，进行数据的保存，FPGA通过电压配置模块进行参数化配置，输出电压，FPGA通过电压读取模块和电流读取模块将输出电压和电流值进行参数化转换并显示，电压补偿模块实时检测并自动实现电压的补偿。本发明基于FPGA的高精度的电压和电流参数校正设计与实现的方法，用于消除电子类产品硬件设计固有误差，实现电压和电流校正的参数化设计，实行输出电压的自动补偿，提高远端电压输出精度，准确把握实际电流输出。

技术领域

本发明涉及电压电流校正系统领域，具体涉及一种基于FPGA的电压和电流补偿校正系统及其工作方法。

背景技术

目前电源设计中多采用升压和降压电路进行电压的转换，以及模数转换等电路对电压进行配置和读取，在转换过程中，因器件固有的精度限制，阻抗，容抗，外部干扰等对电路的影响，造成电压实际输出与理论值存在较大差异，造成输出电压精度偏低，需要花费大量的时间和精力用于硬件调试，无法做到批量性生产，用户调试难度大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于FPGA的电压和电流补偿校正系统及其工作方法，用以解决现有技术中的电压电流转换器件精度差、无法批量生产、调试难度大的问题。

本发明一方面提供了一种基于FPGA的电压和电流补偿校正方法，包括：

上位机进行参数校正，得出空载电压参数、带载电压参数和电流参数；

FPGA通过参数解析模块读取空载电压参数、带载电压参数和电流参数，并通过FLASH擦除读写模块将空载电压参数、带载电压参数和电流参数写入到M25P80器件中，进行数据的保存；

FPGA通过电压配置模块将空载电压参数从FLASH擦除读写模块中读取出来，进行参数化配置，输出电压，可直接改变电压输出，方便用户调试；

FPGA通过电压读取模块和电流读取模块，将输出的电压和电流值进行参数化转换，显示电压和电流的输出；

FPGA通过电压补偿模块实时检测电压输出值与理论电压的关系，超过理论电压5mv将自动实现电压的补偿。

进一步的，所述上位机进行参数校正具体包括空载电压参数校正、带载电压参数校正和电流参数校正。

进一步的，所述空载电压参数校正具体包括如下步骤：

上位机通过网口向FPGA下发空载电压参数校正命令；

上位机下发电压配置模块所需的电压值v_da，FPGA配置DAC转换器和BUCK电压调整模块将电压输出；

直流电源负载机连接反馈和电压反馈端子，读取实际电压输出值v_out，并通过USB-TTL返回上位机；

上位机根据用户实际输出电压，设置电压采集范围，通过网口多次向FPGA下发参数校正命令，并重复步骤(2)-(3)；

上位机将采集到的多组电压值进行筛选，进行数字信号处理，根据v_da＝A₁*v_out+B₁，模拟出v_da和v_out最佳的线性关系，得出A₁和B₁；

上位机通过网口将计算所得参数A₁和B₁以四个字节的形式发送给FPGA内的参数解析模块。

进一步的，所述带载电压参数校正具体包括如下步骤：

上位机通过网口向FPGA下发带载电压参数校正命令；