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专利号: 201710928050X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含共用阻抗补偿单元的分段式直流供电系统,其特征在于:含共用阻抗补偿单元的分段式直流供电系统包括直流输出电源、阻抗补偿单元、函数发生器、分段控制器、第1受控电流源至第N受控电流源和第1电压型负载至第N电压型负载;

所述函数发生器的端口vc与直流输出电源的正端vo+相连,其端口f输出电流控制信息,其端口f的输出电压vf是直流输出电源输出电压vo的任意函数;

所述分段控制器的端口vc与直流输出电源的正端vo+相连,根据直流输出电源输出电压vo决定并由其端口e1至en分别控制第1受控电流源至第N受控电流源的关断状态;

第J受控电流源的端口fj接收来自函数发生器的电流控制信息,并转化成流过其端口sj+和sj-的工作电流,其端口dj输出其端口sj+和sj-内部的工作电压差信息,J的取值范围为1至N,j的取值范围为1至n;

所述阻抗补偿单元的端口c接收来自函数发生器的电流控制信息,其端口d1至dn分别接收来自第1受控电流源至第N受控电流源的内部工作电压差信息,其端口a与b之间的工作电压差由函数发生器的电流控制信息和第1受控电流源至第N受控电流源的内部工作电压差信息共同确定。

2.如权利要求1所述的含共用阻抗补偿单元的分段式直流供电系统,其特征在于:所述直流输出电源的正端vo+同时与所述阻抗补偿单元的端口a、函数发生器的端口vc以及分段控制器的端口vc相连,所述阻抗补偿单元的端口b与第1电压型负载的正端l1+相连,第K电压型负载的负端lk-同时与第K受控电流源的端口sk+和第K+1电压型负载的正端lk+1+相连,K的取值范围是1至N-1,k的取值范围是1至n-1,第N电压型负载的负端ln-与第N受控电流源的端口sn+相连,第1受控电流源的端口s1-至第N受控电流源的端口sn-均与直流输出电源的负端vo-相连,第1受控电流源的端口d1至第N受控电流源的端口dn分别与所述阻抗补偿单元的端口d1至dn相连,函数发生器的端口f同时与阻抗补偿单元的端口c以及第1受控电流源的端口f1至第N受控电流源的端口fn相连,分段控制器的端口e1至en分别与第1受控电流源的端口e1至第N受控电流源的端口en相连。

3.如权利要求2所述的一种含共用阻抗补偿单元的分段式直流供电系统,其特征在于:

所述阻抗补偿单元包括PNP型BJT管Qa1、NPN型BJT管Qa2、NPN型BJT管Qa3、电阻Ra1、电阻Ra2、电阻Ra3、电阻Ra4_1至电阻Ra4_n,PNP型BJT管Qa1的发射极与所述阻抗补偿单元的端口a相连,PNP型BJT管Qa1的集电极与阻抗补偿单元的端口b相连,PNP型BJT管Qa1的基极与电阻Ra1的一端相连,电阻Ra1的另一端与NPN型BJT管Qa2的集电极相连,NPN型BJT管Qa2的基极同时与电阻Ra2的一端和电阻Ra3的一端相连,电阻Ra2的另一端与阻抗补偿单元的端口c相连,电阻Ra3的另一端与NPN型BJT管Qa3的集电极相连,NPN型BJT管Qa3的基极与电阻Ra4_1的一端至电阻Ra4_n的一端相连,电阻Ra4_1的另一端至电阻Ra4_n的另一端分别与阻抗补偿单元的端口d1至dn相连,NPN型BJT管Qa2的发射极和NPN型BJT管Qa3的发射极均与所述直流输出电源的负端vo-相连。

4.如权利要求2或3所述的含共用阻抗补偿单元的分段式直流供电系统,其特征在于:

所述第J受控电流源,J的取值范围为1至N,包括NPN型BJT管Qjsa1、NPN型BJT管Qjsa2、NPN型BJT管Qjsa3、稳压管Zjsa1、电阻Rjsa1、电阻Rjsa2和电阻Rjsa3,j的取值范围为1至n,NPN型BJT管Qjsa2的集电极与第J受控电流源的端口sj+相连,NPN型BJT管Qjsa2的发射极同时与NPN型BJT管Qjsa1的集电极和稳压管Zjsa1的阴极相连,稳压管Zjsa1的阳极与所述第J受控电流源的端口dj相连,NPN型BJT管Qjsa2的基极同时与电阻Rjsa2的一端和NPN型BJT管Qjsa3的集电极相连,电阻Rjsa2的另一端和电阻Rjsa1的一端均与第J受控电流源的端口fj相连,电阻Rjsa1的另一端与NPN型BJT管Qjsa1的基极相连,NPN型BJT管Qjsa3的基极与电阻Rjsa3的一端相连,电阻Rjsa3的另一端与所述第J受控电流源的端口ej相连,NPN型BJT管Qjsa3的发射极以及NPN型BJT管Qjsa1的发射极均与所述第J受控电流源的端口sj-相连。

5.如权利要求1所述的含共用阻抗补偿单元的分段式直流供电系统,其特征在于:所述直流输出电源的正端vo+同时与第1受控电流源的端口s1+至第N受控电流源的端口sn+、函数发生器的端口vc以及分段控制器的端口vc相连,所述第N受控电流源的端口sn-与第N电压型负载的端口ln+相连,第K电压型负载的负端lk-与第K-1电压型负载的正端lk-1+以及第K-1受控电流源的端口sk-1-相连,K的取值范围是N至2,k的取值范围是n至2,第1电压型负载的负端l1-与所述阻抗补偿单元的端口a相连,阻抗补偿单元的端口b与直流输出电源的负端vo-相连,第1受控电流源的端口d1至第N受控电流源的端口dn分别与阻抗补偿单元的端口d1至dn相连,函数发生器的端口f同时与第1受控电流源的端口f1至第N受控电流源的端口fn以及阻抗补偿单元的端口c相连,分段控制器的端口e1至en分别于第1受控电流源的端口e1至第N受控电流源的端口en相连。

6.如权利要求5所述的含共用阻抗补偿单元的分段式直流供电系统,其特征在于:所述阻抗补偿单元包括NPN型BJT管Qb1、NPN型BJT管Qb2、电阻Rb1_1至电阻Rb1_n、电阻Rb2和电阻Rb3,NPN型BJT管Qb1的集电极与所述阻抗补偿单元的端口a相连,NPN型BJT管Qb1的基极同时与电阻Rb3的一端以及电阻Rb2的一端相连,电阻Rb3的另一端与所述阻抗补偿单元的端口c相连,电阻Rb2的另一端与NPN型BJT管Qb2的集电极相连,NPN型BJT管Qb2的基极同时与电阻Rb1_1的一端至电阻Rb1_n的一端相连,电阻Rb1_1的另一端至电阻Rb1_n的另一端分别与阻抗补偿单元的端口d1至dn相连,NPN型BJT管Qb1的发射极和NPN型BJT管Qb2的发射极均与所述阻抗补偿单元的端口b相连。

7.如权利要求5或6所述的含共用阻抗补偿单元的分段式直流供电系统,其特征在于:

所述第J受控电流源,J的取值范围为1至N,包括PNP型BJT管Qjsb1、PNP型BJT管Qjsb2、PNP型BJT管Qjsb3、NPN型BJT管Qjsb4、NPN型BJT管Qjsb5、NPN型BJT管Qjsb6、NPN型BJT管Qjsb7、稳压管Zjsb1、电阻Rjsb1、电阻Rjsb2、电阻Rjsb3、电阻Rjsb4、电阻Rjsb5、电阻Rjsb6和电阻Rjsc7,j的取值范围是1至n,PNP型BJT管Qjsb1的发射极、电阻Rjsb1的一端、PNP型BJT管Qjsb3的发射极均与所述第J受控电流源的端口sj+相连,PNP型BJT管Qjsb1的集电极同时与PNP型BJT管Qjsb2的发射极以及稳压管Zjsb1的阳极相连,稳压管Zjsb1的阴极同时与电阻Rjsb1的另一端以及PNP型BJT管Qjsb3的基极相连,PNP型BJT管Qjsb3的集电极与所述第J受控电流源的端口dj相连,PNP型BJT管Qjsb2的集电极与所述第J受控电流源的端口sj-相连,PNP型BJT管Qjsb1的基极与电阻Rjsb2的一端相连,电阻Rjsb2的另一端与NPN型BJT管Qjsb4的集电极相连,NPN型BJT管Qjsb4的发射极与NPN型BJT管Qjsb5的集电极相连,NPN型BJT管Qjsb4的基极与电阻Rjsb3的一端相连,NPN型BJT管Qjsb5的基极与电阻Rjsb4的一端相连,电阻Rjsb3的另一端、电阻Rjsb4的另一端和电阻Rjsb5的一端均与所述第J受控电流源的端口fj相连,电阻Rjsb5的另一端同时与NPN型BJT管Qjsb6的基极以及NPN型BJT管Qjsb7的集电极相连,NPN型BJT管Qjsb7的基极与电阻Rjsb7的一端相连,电阻Rjsb7的另一端与所述第J受控电流源的端口ej相连,NPN型BJT管Qjsb5的发射极、NPN型BJT管Qjsb6的发射极和NPN型BJT管Qjsb7的发射极均与所述直流输出电源的端口vo-相连。