[发明专利]脉宽调节供电方法、电子式高电压取能及采样装置和方法

权利要求书

1.一种电子式高电压取能及采样装置，其特征在于，包括高压电源、与所述高压电源连接的高压取能模块、与所述高压取能模块连接的整流模块以及与所述整流模块连接的稳定输出模块，所述稳定输出模块与负载连接，所述高压取能模块包括高压侧元件和低压侧元件；

所述高压电源，用于提供高压交流电源；

所述高压侧元件，用于与所述高压电源串联连接组成高压臂；

所述低压侧元件，用于与所述高压侧元件串联连接组成低压臂；

所述整流模块，用于与所述低压侧元件连接并对所述低压侧元件输出的电源进行整流；

所述稳定输出模块，用于给所述负载提供稳定的直流电源。

2.根据权利要求1所述的电子式高电压取能及采样装置，其特征在于，所述稳定输出模块包括开关元件、稳压元件、反馈元件和脉宽控制器；所述开关元件包括第一连接端、第二连接端和第三连接端，所述开关元件的第一连接端和第二连接端与所述整流模块的输出端并联连接，所述开关元件的第三连接端与所述脉宽控制器的输出端连接，所述开关元件的第一连接端还与所述稳压元件的第一端连接，所述稳压元件的第二端分别与所述反馈元件的第一端、所述脉宽控制器的第一输入端和所述负载连接，所述反馈元件的第二端接地，所述脉宽控制器的第二输入端与信号供给模块连接；所述脉宽控制器用于根据其输出脉宽信号的占空比调节所述稳压元件输出电流的脉冲宽度，以使给所述负载提供稳定的直流电源。

3.根据权利要求2所述的电子式高电压取能及采样装置，其特征在于，所述脉宽控制器用于根据所述反馈元件输出的电压高于额定电压阈值，增加所述脉宽控制器输出脉宽信号的占空比；或根据所述反馈元件输出的电压低于额定电压阈值，减少所述脉宽控制器输出脉宽信号的占空比。

4.根据权利要求1所述的电子式高电压取能及采样装置，其特征在于，所述高压电源每相输出高压交流电源的连接端均与所述高压取能模块连接。

5.根据权利要求1所述的电子式高电压取能及采样装置，其特征在于，包括用于检测所述高压取能模块输出端电流的电流采样模块。

6.根据权利要求1所述的电子式高电压取能及采样装置，其特征在于，所述高压侧元件包括高压电容，所述低压侧元件包括低压电感。

7.一种脉宽调节供电方法，应用于如权利要求2或3的所述的电子式高电压取能及采样装置上，其特征在于，该脉宽调节供电方法包括以下步骤：

获取负载所需的额定电压阈值和反馈元件输出的电压；

根据所述反馈元件输出的电压高于额定电压阈值，增加脉宽控制器输出脉宽信号的占空比；或根据所述反馈元件输出的电压低于额定电压阈值，减少脉宽控制器输出脉宽信号的占空比；

根据所述脉宽占空比调节稳压元件输出电流的脉冲宽度，以使给所述负载提供稳定的直流电源。

8.根据权利要求7所述的脉宽调节供电方法，其特征在于，根据所述脉宽占空比调节所述稳压元件输出电流的脉冲宽度包括：

若增加脉宽控制器输出脉宽信号的占空比，则控制开关元件导通时间增加，所述稳压元件输出电流的脉冲宽度减小，即所述稳压元件平均输出电流减小，降低给所述负载提供直流电源的电压；

若减少脉宽控制器输出脉宽信号的占空比，则控制开关元件导通时间减少，所述稳压元件输出电流的脉冲宽度增加，即所述稳压元件平均输出电流增大，提高给所述负载提供直流电源的电压。

9.一种电子式高电压取能及采样方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于如权利要求1-6任意一项所述的电子式高电压取能及采样装置，获取低压侧元件的电容数值和低压侧元件输出的电流；

根据低压侧元件的电容数值和低压侧元件输出的电流计算，得到与低压侧元件对应相高压交流电源的电压数据。

10.根据权利要求9所述的电子式高电压取能及采样方法，其特征在于，根据低压侧元件的电容数值和低压侧元件输出的电流计算，得到与低压侧元件对应相高压交流电源的电压数据包括：

采用比例积分运算公式对低压侧元件的电容数值和低压侧元件输出的电流计算，得到与低压侧元件对应相高压交流电源的电压数据；

所述比例积分运算公式为：U＝∫Idt/C，式中，I为低压侧元件输出的电流，U为与低压侧元件对应相高压交流电源的电压数据，C为低压侧元件的电容数值。