功率保護電路及功率控制方法
2023-08-03 17:16:36
專利名稱：功率保護電路及功率控制方法
技術領域：
本發明涉及一種電路，尤其是一種功率保護電路。本發明還涉及一種 功率控制方法。
背景技術：
在移動通訊系統網絡中，基站、直放站等是主要的組成部分。在組網 測試過程中如果出現誤操作，或者某個設備出現故障，都會導致輸出功率 突然增大，而對設備構成威脅。因此必須對網絡中的設備增加過功率保護 電路，以保證在輸入信號突然增大時，迅速對設備進行保護，不至於損壞 事故的發生。
傳統的功率保護的實現方式有以下幾種
軟體方式實現。設備中處理器通過對輸入輸出功率進行監視， 一旦發 現輸入功率突然增加到超過額定最大輸入功率，並達到過功率門限值時對 輸入信號進行衰減。首先快速地以最大的衰減量進行衰減，然後逐步放開 衰減量，直到輸出滿足要求。
這種方法的缺點是，由於需要快速進行功率保護，而在軟體處理中又 需要對監控量進行多次採集，以避免外界的幹擾，並且處理器需要儘可能 快地獲取該監控量的狀態。因此要求A/D轉換器轉換速度儘可能快，而且
處理器的處理時間同樣儘可能快。這樣必然會對A/D轉換及處理器的要求
大大提高，使得成本也會大大提高。
另外一種是硬體方式實現， 一旦輸入信號超過保護門限，迅速進行保 護，關閉電源或關閉信號放大器件。
這種方法的缺點是，由於網絡在工作過程中，.幹擾隨時有可能發生， 採用此方法，幹擾信號會隨時導致誤關閉。這就要求必須要對檢測的信號 進行濾波，但這樣又降低了保護的響應速度。如果要保證響應速度，又必 須降低抗幹擾的性能，二者是矛盾的。
還有一種方法是自動電平/增益控制，它能夠實現快速過功率自動保護 功能。
這種方法的缺點是，功率門限不可調或通過可調電阻進行門限設置， 由於產品批量生產中不一致，導致每一套產品都需要調整，需要大量的調 試工作，費時費力。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種功率保護電路，以及採用這種 功率保護電路的一種功率控制方法，使得在功率發生異常的時候，電路能 夠迅速的響應，採取保護措施；採用較為便宜的器件，降低電路的成本； 並且能夠便於調試。
為解決上述技術問題，本發明功率保護電路的技術方案是，包括 監控電路，將門限控制電壓和正常工作時的控制電壓傳輸給功率控制 電路，並且檢測工作狀態指示信號，控制是否將輸入信號功率減小或功率 減小或關斷；
功率控制電路，接收來自於所述監控電路的門限控制電壓和正常工作
時的控制電壓，將所述工作狀態指示信號傳輸給所述監控電路，用功率控 制電壓控制功率器件，並根據所述功率器件反饋電壓對所述功率器件進行 負反饋控制；
功率器件，接受所述功率控制電壓的控制，並將所述功率器件反饋電 壓輸出給所述功率控制電路。
本發明功率控制方法的技術方案是，當功率器件的輸出功率過大時， 功率反饋電壓增大，所述功率控制電路將功率反饋電壓與門限控制電壓之 差進行積分運算後的結果與正常工作時的控制電壓相加，使得所述功率控 制電壓增加，從而減小所述功率器件的輸出功率，之後所述功率反饋電壓 降低，所述功率控制電壓也降低，功率器件回到正常工作狀態。
本發明採用功率控制電路，迅速對功率異常作出響應，通過監控電路 保證整個電路的安全運行，不需要特別要求的器件，因此成本低，而且監 控電路對功率控制電路的信號可以根據需要進行調節，便於調試。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明-
圖1為本發明功率保護電路的結構框圖； 圖2為本發明功率保護電路中功率控制電路的電路圖。
具體實施例方式
本發明功率保護電路可參見圖1所示，包括
監控電路，將門限控制電壓Vtl、 Vt2，和正常工作時的控制電壓Vc 傳輸給功率控制電路，並且檢測工作狀態指示信號Vs，控制是否將輸入信
號功率減小或關斷；
功率控制電路，接收來自於所述監控電路的門限控制電壓Vtl、 Vt2和 正常工作時的控制電壓Vc，將所述工作狀態指示信號Vs傳輸給所述監控電 路，用功率控制電壓Vo控制功率器件，並根據所述功率器件反饋電壓Vf 對所述功率器件進行負反饋控制；
功率器件，接受所述功率控制電壓Vo的控制，並將所述功率器件反饋 電壓Vf輸出給所述功率控制電路。
如圖2所示，所述功率控制電路包括一個由運算放大器N2和電容Cl 組成的積分運算電路，將功率器件反饋電壓Vf與門限控制電壓Vt之差進 行積分運算，所述積分運算電路的輸出Vco連接到一個由運算放大器N3和 電阻R5、 R6、 R7、 R8組成的第一加法運算電路，與正常工作時的控制電壓 Vc進行加法運算，所述第一加法運算電路的輸出作為功率控制電壓Vo連接 到所述功率器件上，所述功率器件反饋電壓Vf與所述門限控制電壓Vt都 連接到一個由運算放大器N4構成的電壓比較器的兩個輸入端，所述電壓比 較器的輸出作為工作狀態指示信號Vs。
由於決定所述門限控制電壓Vt的因素可以有一個，也可以有多個。如 果只有一個，那可以由監控電路直接將該門限控制電壓傳輸到所述功率控 制電路的積分運算電路中。但是如果有兩個或者更多，就需要在積分運算 電路與監控電路中間設置一個加法運算電路，由監控電路將多個門限控制 電壓Vtl、 Vt2傳輸給該加法運算電路。如圖2所示，所述多個門限控制電 壓Vtl、 Vt2通過一個由運算放大器Nl和電阻Rl、 R2、 R3、 R4組成的第二
加法運算電路進行相加，所述第二加法運算電路的輸出作為總的門限控制 電壓Vt連接到所述積分運算電路，與所述功率器件反饋Vf電壓之差進行 積分運算。
所述監控電路採用計算機系統，可以隨時根據需要調節所述門限控制 電壓以及正常工作時的控制電壓的大小。
本發明還提供了一種如上述功率保護電路實現的功率控制方法，當功
率器件的輸出功率過大時，功率反饋電壓Vf增大，所述功率控制電路將功 率反饋電壓Vf與門限控制電壓Vt之差進行積分運算後的結果Vco與正常 工作時的控制電壓Vc相加，使得所述功率控制電壓Vo增加，從而減小所 述功率器件的輸出功率，之後所述功率反饋電壓Vf降低，所述功率控制電 壓Vo也降低，功率器件回到正常工作狀態。
當功率反饋電壓過小時，功率反饋電壓Vf減小，所述功率控制電路將 功率反饋電壓Vf與門限控制電壓Vt之差進行積分運算後的結果Vco與正 常工作時的控制電壓Vc相加，使得所述功率控制電壓Vo減小，從而增大 所述功率器件的輸出功率，之後所述功率反饋電壓Vf升高，所述功率控制 電壓Vo也升高，功率器件回到正常工作狀態。
通過上述方法，使得功率控制電路可以自行的將所述功率器件的輸出 功率穩定在某一確定值，當實際的輸出功率偏離這一確定值時，所述功率 控制電路就會採用負反饋的方式對功率值進行調節，使其回到該確定值。
所述監控電路不斷檢測工作狀態指示信號Vs，當所述功率器件的輸出 值過大時，就會導致電壓比較器N4輸出工作狀態指示信號Vs。如果功率控
制電路及時的對功率器件的輸出進行了調整，使所述功率器件的輸出功率 回到了安全的範圍之內，電壓比較器就不再輸出工作狀態指示信號Vs。但 是，如果由於電路發生故障，或者功率器件超出安全範圍輸出功率，而功 率控制電路無法對其進行控制時，所述工作狀態指示信號Vs就會持續的輸 出。當所述工作狀態指示信號連續一段時間表示所述功率器件功率過大時， 所述監控電路就將輸入信號功率減小或關斷，避免危險的發生。
綜上所述，本發明採用功率控制電路，迅速對功率異常作出響應，通 過監控電路保證整個電路的安全運行，不需要特別要求的器件，因此成本 低，而且監控電路對功率控制電路的信號可以根據需要進行調節，便於調 試。
權利要求
1.一種功率保護電路，其特徵在於，包括監控電路，將門限控制電壓和正常工作時的控制電壓傳輸給功率控制電路，並且檢測工作狀態指示信號，控制是否將輸入信號功率減小或關斷；功率控制電路，接收來自於所述監控電路的門限控制電壓和正常工作時的控制電壓，將所述工作狀態指示信號傳輸給所述監控電路，用功率控制電壓控制功率器件，並根據所述功率器件反饋電壓對所述功率器件進行負反饋控制；功率器件，接受所述功率控制電壓的控制，並將所述功率器件反饋電壓輸出給所述功率控制電路。
2. 根據權利要求1所述的功率保護電路，其特徵在於，所述功率控制 電路包括一個積分運算電路，將功率器件反饋電壓與門限控制電壓之差進 行積分運算，所述積分運算電路的輸出連接到一個第一加法運算電路，與 正常工作時的控制電壓進行加法運算，所述第一加法運算電路的輸出作為 功率控制電壓連接到所述功率器件上，所述功率器件反饋電壓與所述門限 控制電壓都連接到一個電壓比較器的兩個輸入端，所述電壓比較器的輸出 作為工作狀態指示信號。
3. 根據權利要求1所述的功率保護電路，其特徵在於，所述門限控制 電壓有多個，所述多個門限控制電壓通過一個第二加法運算電路進行相加， 所述第二加法運算電路的輸出連接到所述積分運算電路，與所述功率器件 反饋電壓之差進行積分運算。
4. 根據權利要求1所述的功率保護電路，其特徵在於，所述監控電路採用計算機系統。
5. —種如權利要求1所述的功率保護電路的功率控制方法，其特徵在 於，當功率器件的輸出功率過大時，功率反饋電壓增大，所述功率控制電 路將功率反饋電壓與門限控制電壓之差進行積分運算後的結果與正常工作 時的控制電壓相加，使得所述功率控制電壓增加，從而減小所述功率器件 的輸出功率，之後所述功率反饋電壓降低，所述功率控制電壓也降低，功 率器件回到正常工作狀態。
6. 根據權利要求5所述的功率控制方法，其特徵在於，當功率反饋電 壓過小時，功率反饋電壓減小，所述功率控制電路將功率反饋電壓與門限 控制電壓之差進行積分運算後的結果與正常工作時的控制電壓相加，使得 所述功率控制電壓減小，從而增大所述功率器件的輸出功率，之後所述功 率反饋電壓升高，所述功率控制電壓也升高，功率器件回到正常工作狀態。
7. 根據權利要求5所述的功率控制方法，其特徵在於，所述監控電路 不斷檢測工作狀態指示信號，當所述工作狀態指示信號連續一段時間表示 所述功率器件功率過大時，所述監控電路將輸入信號功率減小或關斷。
全文摘要
本發明公開了一種功率保護電路，包括監控電路、功率控制電路和功率器件，監控電路將門限控制電壓和正常工作時的控制電壓傳輸給功率控制電路；功率控制電路將工作狀態指示信號傳輸給監控電路，控制功率器件，並輸入功率器件反饋電壓。本發明還公開了一種功率控制方法，當輸出功率過大時，功率反饋電壓增大，功率反饋電壓與門限控制電壓之差經過積分之後的結果與正常工作時的控制電壓相加，使得所述功率控制電壓增加，從而減小所述功率器件的輸出功率。本發明採用功率控制電路，迅速對功率異常作出響應，通過監控電路保證整個電路的安全運行，不需要特別要求的器件，因此成本低，而且監控電路對功率控制電路的信號可以根據需要進行調節，便於調試。
文檔編號H04B7/26GK101106401SQ20071009398
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月27日 優先權日2007年7月27日
發明者蔣薈林, 馬如濤 申請人:銳迪科無線通信技術(上海)有限公司