一种功率偏差值修正装置及方法与流程

本发明涉及电子技术领域，具体地，涉及一种功率偏差值修正装置及方法。

背景技术：

目前，部分家电产品，特别是小家电产品，如豆浆机等，其加热功率或搅打功率都是由产品的实时工作电压所决定的。从而，当实时工作电压发生波动时，家电产品的加热功率或搅打功率也会随之发生波动，而加热功率或搅打功率的波动会对家电产品的性能和使用寿命产生影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种功率偏差值修正装置及方法，用于实现在电压波动的情况下使家电产品的与电压相关的功率参数保持平稳。

为了实现上述目的，本发明提供一种功率偏差值修正装置，该功率偏差值修正装置包括：采样电路，连接电子产品中的功率器件，用于采样所述功率器件的电流值和电压值；以及控制器，连接所述采样电路和所述功率器件，用于根据所述采样电路所采样的功率器件的电流值和电压值计算该功率器件的实时功率值，并调节所述功率器件的导通时间以使对应的实时功率值保持在设定的标准功率范围内。

可选地，所述采样电路包括：电流互感器，连接所述功率器件及所述控制器，用于实时采样所述功率器件的电流值，并将该电流值传输给所述控制器；以及电流电压转换器，连接所述电流互感器及所述控制器，用于将所述功率器件的电流值转换为相应的电压值，并将该电压值传输给所述控制器。

可选地，所述控制器包括：ad转换模块，连接所述采样电路，用于将所述采样电路所采样的电流值和电压值转换为对应的ad值；计算模块，连接所述ad转换模块，用于根据所述电流值和所述电压值对应的ad值计算该功率器件的实时功率值；判断模块，连接所述计算模块，用于判断所述实时功率值是否在预设标准功率范围内；以及处理模块，连接所述判断模块，用于在所述实时功率值不在所述预设标准功率范围内时，调节所述功率器件的导通时间以修正所述实时功率值，使修正后的实时功率值保持在设定的标准功率范围内。

可选地，所述控制器还包括：标准功率范围设定模块，用于根据给定的标准电压下的多个标准功率点的标准功率值和功率误差，设定相应功率标准点对应的标准功率范围；其中，所述多个标准功率点是以标准功率值从小至大的顺序排列的阶梯式标准功率点，所述标准功率范围中的功率值大于等于所述标准功率值与对应的所述功率误差的差值，且小于等于所述标准功率值与对应的所述功率误差的和值。

可选地，所述处理模块包括：功率调大模块，连接所述判断模块和所述功率器件，用于在所述实时功率值小于所述标准功率值与对应的所述功率误差的差值时，调节所述功率器件的导通时间延长，以使所述实时功率值增大；以及功率调小模块，连接所述判断模块和所述功率器件，用于在所述实时功率值大于所述标准功率值与对应的所述功率误差的和值时，调节所述功率器件的导通时间缩短，以使所述实时功率值减小。

可选地，所述控制器还包括：功率点调整模块，连接所述标准功率范围设定模块，用于在所述实时功率值小于当前标准功率点的标准功率值与最大偏差的差值或者大于所述标准功率值与所述最大偏差的和值时，将当前标准功率点调整为下一阶梯的标准功率点或上一阶梯的标准功率点，再通过所述标准功率范围设定模块设定调整后的标准功率点对应的标准功率范围；其中，所述最大偏差是在同一标准功率点时通过调节功率器件的导通时间来修正实时功率值的极限值。

本发明还提供了一种功率偏差值修正方法，该功率偏差值修正方法包括：采样电子产品中的功率器件的电流值和电压值；以及根据所采样的功率器件的电流值和电压值计算该功率器件的实时功率值，并调节所述功率器件的导通时间以使对应的实时功率值保持在设定的标准功率范围内。

可选地，该功率偏差值修正方法还包括：根据给定的标准电压下的多个标准功率点的标准功率值和功率误差设定相应功率标准点对应的标准功率范围；其中，所述多个标准功率点是以标准功率值从小至大的顺序排列的阶梯式标准功率点，所述标准功率范围中的功率值大于等于所述标准功率值与对应的所述功率误差的差值，且小于等于所述标准功率值与对应的所述功率误差的和值。

可选地，所述调节所述功率器件的导通时间以使对应的实时功率值保持在设定的标准功率范围内包括：在所述实时功率值小于所述标准功率值与对应的所述功率误差的差值时，调节所述功率器件的导通时间延长，以使所述实时功率值增大；以及在所述实时功率值大于所述标准功率值与对应的所述功率误差的和值时，调节所述功率器件的导通时间缩短，以使所述实时功率值减小。

可选地，所述设定相应功率标准点对应的标准功率范围包括：在所述实时功率值小于当前标准功率点的标准功率值与最大偏差的差值或者大于所述标准功率值与所述最大偏差的和值时，将当前标准功率点调整为下一阶梯的标准功率点或上一阶梯的标准功率点，再设定调整后的标准功率点对应的标准功率范围；其中，所述最大偏差是在同一标准功率点时通过调节功率器件的导通时间来修正实时功率值的极限值。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的功率偏差值修正装置及方法可以实现在电压波动的情况下，对电子产品的功率进行修正以保证电子产品中与电压相关的功率参数能够保持平稳，从而有利于提高电子产品的性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例的功率偏差值修正装置的结构示意图；

图2是本发明实施例的采样电路的结构示意图；

图3是本发明实施例的控制器的结构示意图；

图4是本发明实施例的功率偏差值修正方法的流程示意图；

图5是本发明实施例的进行功率偏差值修正的示例的流程示意图。

附图标记说明

1功率偏差值修正装置2功率器件

11采样电路12控制器

111电流互感器112电流电压转换器

121ad转换模块122计算模块

123判断模块124处理模块

125标准功率范围设定模块126功率点调整模块

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本发明实施例公开了一种功率偏差值修正装置1，该功率偏差值修正装置1包括：采样电路11，连接电子产品中的功率器件2，用于采样所述功率器件的电流值和电压值；以及控制器12，连接所述采样电路11和所述功率器件2，用于根据所述采样电路11所采样的功率器件2的电流值和电压值计算该功率器件的实时功率值，并调节所述功率器件2的导通时间以使对应的实时功率值保持在设定的标准功率范围内。

这里，所述电子产品可以包括电水壶等加热器具和豆浆机等搅拌器具，对于这些加热器具和搅拌器具，其整个运行电路中包括有多个功率器件，如双向晶闸管(即可控硅)等，这些功率器件在器具运行时相应导通或关闭，以产生相应的加热功率或搅打功率。因此，电子产品中的功率器件的实时功率值反映了电子产品的加热功率、搅打功率等，而功率器件的实时功率值与其导通时间有关，导通时间越长，功率器件的工作电压越大，工作电流也越大，从而实时功率值也相应变大，即可通过控制功率器件的导通时间来实现电压的升降，达到功率调整的目的。据此，本实施例利用采样电路和控制器构成的硬件设备，调节电子产品的功率器件的导通时间，修正偏离设定的标准功率范围的功率值，以使功率器件的实时功率值保持在设定的标准功率范围内，从而实现在电压波动的情况下，保持电子产品工作过程中的功率范围的平稳。

本实施例中，所述采样电路可以是本领域常规的电压采样电路和电流采样电路的组合，其中电压采样电路和电流采样电路可采用具体相应功能的传感器、采样芯片等。

可选地，如图2所示，本实施例的采样电路11可以包括：电流互感器111，连接所述功率器件2及所述控制器12，用于实时采样所述功率器件2的电流值，并将该电流值传输给所述控制器12；以及电流电压转换器112，连接所述电流互感器111及所述控制器12，用于将所述功率器件2的电流值转换为相应的电压值，并将该电压值传输给所述控制器3。

其中，电流互感器111的型号可根据实际需求进行选择，电流电压转换器112可采用本领域中将输入的电流信号转换成电压信号的电路，如常规的i/v电路或芯片等。

进一步地，本实施例中控制器12可采用现有技术中具备数据处理功能的常规控制器，如单片机、数字信号处理器和微处理器等。

本实施例的控制器12主要实现功率计算和功率器件导通时间控制这两部分的功能。其中，在p＝ui(p为功率，u为电压，i为电流)的常规功率计算式和配置有所述采样电路1的基础上，利用控制器12计算功率器件2运行时的实时功率值为公知的计算机程序，从而不需要对控制器进行程序上的实质改进。此外，控制功率器件2的导通时间也是控制器的常规功能之一，同样也不需要对控制器进行实质的程序改进。

进一步地，为实现功率计算和功率器件导通时间控制，如图3所示，本实施例的控制器12可以包括：ad转换模块121，连接所述采样电路11，用于将所述采样电路11所采样的电流值和电压值转换为对应的ad值；计算模块122，连接所述ad转换模块121，用于根据所述电流值和所述电压值对应的ad值计算该功率器件2的实时功率值；判断模块123，连接所述计算模块122，用于判断所述实时功率值是否在预设标准功率范围内；以及处理模块124，连接所述判断模块123，用于在所述实时功率值不在所述预设标准功率范围内时，调节所述功率器件2的导通时间，以使所述实时功率值保持在设定的标准功率范围内。

其中，所述ad转换模块121可采用常规ad芯片，如ad7865芯片，目前很多控制器(如dsp2812控制器)均配置有ad芯片。因此，ad转换模块121其连接所述采样电路11，即相当于将所述采样电路11采集的电流值和电压值输入控制器的ad口。所述计算模块122和所述判断模块123实现的是常规的功率计算和逻辑判断，通过常规控制器中集成的计算器即可实现。所述处理模块124的主要功能是控制所述功率器件2的导通，其也是常规控制器所具有的基本控制功能。

进一步地，所述控制器12还可以包括：标准功率范围设定模块125，用于根据给定的标准电压下的多个标准功率点的标准功率值和功率误差设定相应功率标准点对应的标准功率范围。其中，标准功率点可以有多个，对应于电子产品的不同运行模式，如对于榨汁机，其针对物料的不同硬度，提供了多个榨汁的工作档位，对此每一档位对应一个标准功率点，如档位i对应100w的标准功率点，档位ii对应200w的档位工作点。

各标准功率点对应的标准功率值可设定为阶梯递增，即形成以标准功率值从小至大的顺序排列的阶梯式标准功率点，如以100w为阶梯递增，阶梯值越小，能够实现功率修正越精确，但同时对硬件的精准要求也越高，因此所根据实际应用来具体确定阶梯值。另外，所述功率误差为功率波动可接受的范围，默认在(标准功率值±功率误差)范围内波动为正常功率，若实时功率值在这个范围内，则认为不需要进行功率修正。

本实施例中，该标准功率范围设定模块125可通过常规控制器中具有的存储器来实现，即是根据给定的标准功率值和功率误差预设并存储标准功率范围。

因此，虽然本实施例的控制器12虽包含多个功能模块，但这些功能模块所具有的功能均可通过对常规控制器的基本功能进行适应性调整来实现，而并不需要进行软件程序上的实质改进。

在实际中，实时计算的功率器件的实时功率值可能小于设定的标准功率范围，也可能大于该标准功率范围，因此为便于处理这两种情况，可理解为所述处理模块124包括以下两个子模块：

功率调大模块，连接所述判断模块123和所述功率器件2，用于在所述实时功率值小于所述标准功率范围中的最小功率值时，调节所述功率器件的导通时间延长，以使所述实时功率值增大。

功率调小模块，连接所述判断模块123和所述功率器件2，用于在所述实时功率值大于所述标准功率范围中的最大功率值时，调节所述功率器件的导通时间缩短，以使所述实时功率值减小。

这里，通过功率调大模块和功率调小模块可以使功率器件的实时功率值逐步趋近于标准功率范围，但是若实时功率值与标准功率范围差距过大，则可能需要较长的调节时间，修正效果不明显。为解决这一问题，本实施例的控制器3可进一步包括：功率点调整模块126，连接所述标准功率范围设定模块125，用于在所述实时功率值小于当前标准功率点的标准功率值与最大偏差的差值或者大于所述标准功率值与所述最大偏差的和值时，将当前标准功率点调整为下一阶梯的标准功率点或上一阶梯的标准功率点，再通过所述标准功率范围设定模块125设定调整后的标准功率点对应的标准功率范围.

其中，所述最大偏差是在同一标准功率点时通过调节功率器件的导通时间来修正实时功率值的极限值。当功率的波动超过所述最大偏差时，仅靠调整功率器件的导通时间进行修正的效果不明显。因此，可以通过增大或减小一个功率标准点，在另一个功率等级上进行判断比较。

基于与上述功率偏差值修正装置相同的发明思路，本发明实施例还提出了一种功率偏差值修正方法，如图4所示，该功率偏差值修正方法包括：

步骤s41，采样电子产品中的功率器件的电流值和电压值。

步骤s42，根据所采样的功率器件的电流值和电压值计算该功率器件的实时功率值，并调节所述功率器件的导通时间以使对应的实时功率值保持在设定的标准功率范围内。

进一步地，该功率偏差值修正方法还可以包括：

步骤s43(图4中未示出)，根据给定的标准电压下的多个标准功率点的标准功率值和功率误差设定相应功率标准点对应的标准功率范围；其中，所述多个标准功率点是以标准功率值从小至大的顺序排列的阶梯式标准功率点，所述标准功率范围中的功率值大于等于所述标准功率值与对应的所述功率误差的差值，且小于等于所述标准功率值与对应的所述功率误差的和值。

其中，所述设定相应功率标准点对应的标准功率范围可以包括：在所述实时功率值小于当前标准功率点的标准功率值与最大偏差的差值或者大于所述标准功率值与所述最大偏差的和值时，将当前标准功率点调整为下一阶梯的标准功率点或上一阶梯的标准功率点，再设定调整后的标准功率点对应的标准功率范围。其中，所述最大偏差是在同一标准功率点时通过调节功率器件的导通时间来修正实时功率值的极限值。

可选地，所述步骤s42中，调节所述功率器件的导通时间以使对应的实时功率值保持在设定的标准功率范围内的方法可以包括：在所述实时功率值小于所述标准功率值与对应的所述功率误差的差值时，调节所述功率器件的导通时间延长，以使所述实时功率值增大；以及在所述实时功率值大于所述标准功率值与对应的所述功率误差的和值时，调节所述功率器件的导通时间缩短，以使所述实时功率值减小。

本实施例的功率偏差值修正方法与上述的功率偏差值修正装置的具体实施细节相同，在此不再赘述。

另外，需说明的是，本实施例中进行功率修正的范围不包括单位周期内功率器件全部导通时的功率值，同样也不包括功率器件在单位周期内导通最少时间的功率值。这两个值已经到达极限，无法通过本发明实施例的方案进行修正。

下面通过具体的示例来进一步说明本发明实施例的功率偏差值修正装置及方法中实现功率偏差值修正的工作过程。

本示例中，电子产品的标准电压为220v，在该标准电压下，设置各标准功率点的值以100w为阶梯递增。如图5所示，本示例中对电子产品进行功率偏差值修正主要包括以下步骤：

步骤s51，设选择的标准功率点对应的功率ad值为t，功率误差为d，最大偏差为e。

据此，对应的标准功率范围为(t-d，t+d)。

步骤s52，检测电子产品的功率器件的实时功率值t。

此步骤中，通过上述的采样电路的采样和控制器的计算来获得实时功率值t，且实时功率值t为ad值。

步骤s53，判断实时功率值t是否在标准功率范围(t-d，t+d)中。

若是，则功率维持不变，不进行功率修改，否则继续执行其他步骤。

步骤s54，在t<t-d的情形下，判断t是否大于等于t-e的。

步骤s55，在t≥t-e时，调节功率器件的导通时长延长，增大功率。

步骤s56，在t<t-e时，增大一个标准功率点。

增大一个标准功率点后，可在新设定的标准功率点重新执行步骤s55。

步骤s57，在t>t+d的情形下，判断t是否小于等于t+e的。

步骤s58，在t≤t+e时，调节功率器件的导通时长缩短，减小功率。

步骤s59，在t>t+e时，减小一个标准功率点。

减小一个标准功率点后，可在新设定的标准功率点重新执行步骤s58。

在执行步骤s55、步骤s56、步骤s58和步骤s59之后，返回步骤s52，直到实时功率值(t-d)≤t≤(t+d)。如此，能够基于维持实时功率值t在t±d的范围内，保持整个功率范围的平稳。

本示例中，只要功率器件开始工作(有工作电流)，采样电路就会实时采样工作电流，从而得出实时功率ad值，将这个值带入控制器的判断逻辑中，确定在当前电压下，是否需要进行功率的修正。若需要，则控制相关硬件运行，实现功率修正；若不需要，则控制硬件维持当前工作状态。

综上所述，本发明实施例的功率偏差值修正装置及方法可以实现在电压波动的情况下，对电子产品的功率进行修正以保证电子产品中与电压相关的功率参数能够保持平稳。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。