不规则纹波有源补偿电路及供电系统的制作方法

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种不规则纹波有源补偿电路及供电系统。

背景技术：

电源纹波是指电源输出的电压/电流中的存在波动的现象，在实际应用过程中，稳定的电源通常由交流电源经过稳压处理等环节后而形成，因此在这个过程中，电源输出的电压/电流中就会存在交流成分，这种交流成分将会导致电力系统的不稳定，无法对电源输出的电压/电流进行精确地测量，进而电子元器件所接入的电能容易出现尖峰电流/尖峰电压，电力设备处于极不稳定的工作状态，严重的电源纹波甚至会引发电力安全事故，限制了电源的应用范围。

由于电源输出的电流/电压中存在纹波，导致电源输出电能的精度较低，无法使电子设备处于额定的工作状态；在传统技术中，一方面，电源数字化的A/D采样时离散的，受制于采样周期等因素，A/D采样速率一般只能达到几KHz到十几KHz，这样的纹波检测精度只能够描绘出频率在一两百Hz以下的简单包络波形，而对于200Hz以上的波形，越是高频，传统技术越不能完整地描绘出来电源纹波的真实相位，因此对于数字控制的纹波采集电路不能实时还原所需的高频电流信号，使采集的信号发生畸变，无法有效地控制电源输出电能中真实纹波；另一方面，由于电源输出的电能中存在多种类型的电流纹波信号，其中所述电流纹波信号包含高频交流成分和低频交流成分等，而传统技术对电源中的电流纹波信号进行处理的过程中，也会影响到电源中直流成分和低频交流成分的稳定性，产生一定的电能损耗，影响电源的整体品质。

综上所述，由于传统技术无法对电流纹波信号中的高频纹波进行分类精确采样，并且无法对于电源中的不规则纹波中高频纹波进行调节，导致电源的精度较低的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种不规则纹波有源补偿电路及供电系统，旨在解决传统的技术方案无法对不规则纹波中的高频纹波信号进行调节，电源输出的电压/电流精度较低，造成电源输出的电源存在不规则的交流干扰分量，电力系统不稳定，难以普遍适用的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种不规则纹波有源补偿电路，与供电电源连接，所述不规则纹波有源补偿电路包括：

电源输入端接直流电源，接入第一驱动信号和第二驱动信号，被配置为根据第一驱动信号和第二驱动信号对所述直流电源的电能进行同步整流后输出具有与所述供电电源中干扰纹波极性相反的补偿信号的同步整流模块；

与所述同步整流模块连接，被配置为对所述补偿信号进行采样得到一电流采样信号的第一采样模块；

与所述供电电源连接，被配置为采集所述供电电源的交流纹波的第二采样模块；

与所述第一采样模块以及所述第二采样模块连接，被配置为对所述交流纹波和所述电流采样信号进行处理得到第一纹波信号的纹波处理模块；

被配置为生成三角波信号的信号发生模块；以及

与所述纹波处理模块、所述信号发生模块以及同步整流模块连接，被配置为对所述第一纹波信号和所述三角波信号进行调制生成两路互补的所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的信号调制模块。

在其中的一个实施例中，所述干扰纹波包括：所述供电电源的交流纹波中高频纹波和谐波。

在其中的一个实施例中，所述不规则纹波有源补偿电路还包括：

连接在所述第二采样模块与所述纹波处理模块之间，被配置为对所述交流纹波进行高通滤波的滤波模块。

在其中的一个实施例中，所述纹波处理模块包括：

与所述第一采样模块连接，被配置为对所述电流采样信号进行比例放大的第一信号放大器；

与所述第二采样模块连接，被配置为对所述供电电源的交流纹波进行比例放大的第二信号放大器；

与所述第一信号放大器和第二信号放大器连接，被配置为对比例放大后的所述电流采样信号和比例放大后的交流纹波进行相加得到第一纹波信号的加法器；以及

连接在所述加法器和所述信号调制模块之间，被配置为对所述第一纹波信号进行反相积分的反相积分器。

在其中的一个实施例中，所述不规则纹波有源补偿电路还包括：

连接在所述信号调制模块与所述同步整流模块之间，被配置为对所述第一驱动信号进行PWM整流的第一PWM驱动电路；

连接在所述信号调制模块与所述同步整流模块之间，被配置为对所述第二驱动信号进行PWM整流的第二PWM驱动电路。

在其中的一个实施例中，所述同步整流模块包括：

电源输入端接所述直流电源，被配置为对所述直流电源的电能进行共模信号抑制的共模抑制单元；

控制端接入所述第一驱动信号，第一导通端接所述共模抑制单元的第一电源输出端，被配置为根据所述第一驱动信号导通或者关断的第一开关单元；

控制端接入所述第二驱动信号，第二导通端接所述共模抑制单元的第二电源输出端，被配置为根据所述第二驱动信号导通或者关断的第二开关单元；

其中所述第一开关单元的第二导通端和所述第二开关单元的第一导通端共接，以输出第一交流信号；

一端与所述第一开关单元的第二导通端和第二开关单元的第一导通端连接，另一端与所述第一采样模块，被配置为对所述第一交流信号进行微分的微分单元；以及

与所述微分单元的另一端连接，被配置为对所述微分后的第一交流信号进行滤除直流分量以及滤除低频交流分量，以输出所述补偿信号的隔离单元。

在其中的一个实施例中，所述共模抑制单元包括：共模电感；

所述第一开关单元包括：第一开关管和第一二极管；

所述第二开关单元包括：第二开关管和第二二极管；

所述微分单元包括：至少两个串联的电感；

所述隔离单元包括：多个并联的电容。

在其中的一个实施例中，所述第一开关管为MOS管或者IGBT，所述第二开关管为MOS管或者IGBT。

在其中的一个实施例中，所述第二采样模块包括电流传感器。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种供电系统，包括：

供电电源、直流电源以及如上所述的不规则纹波有源补偿电路，所述不规则纹波有源补偿电路与所述供电电源以及所述直流电源连接；

所述不规则纹波有源补偿电路对所述直流电源进行调节，以使所述直流电源输出与所述供电电源中干扰纹波极性相反的补偿信号，通过所述补偿信号对所述供电电源中干扰纹波进行反补偿。

上述的不规则纹波有源补偿电路通过同步整流模块对直流电源的电能进行同步整流，以输出具有与所述供电电源中干扰纹波极性相反的补偿信号，第一采样模块和第二采样模块能够分别对补偿信号和供电电源的交流纹波信号进行采样并处理后，以生成驱动信号，通过该驱动信号操控同步整流模块的工作状态，以形成不规则纹波补偿电路的内部动态反馈回路，根据供电电源中交流纹波的变化状态直接调节同步整流模块所需生成的补偿信号；通过补偿信号中的补偿纹波来消除供电电源中干扰纹波，在不影响供电电源的供电性能的基础之上，提高了供电电源的精度和品质，其控制响应速度极快，适用范围广，可用于精密电流源设计、谐波补偿、电池检测设备等领域；有效地解决了传统技术无法对不规则纹波进行调节时，难以采集不规则纹波中的高频分量，导致电源输出的电能精度较低，稳定性和可靠性不佳，实用价值不高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种不规则纹波有源补偿电路的模块结构图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种不规则纹波有源补偿电路的模块结构图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种不规则纹波有源补偿电路的模块结构图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种不规则纹波有源补偿电路的模块结构图；

图5是本实用新型实施例提供的另一种不规则纹波有源补偿电路的模块结构图；

图6是本实用新型实施例提供的一种同步整流模块的电路结构图；

图7是本实用新型实施例提供的一种不规则纹波有源补偿方法的实现流程图；

图8是本实用新型实施例提供的一种供电系统的模块结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的不规则纹波有源补偿电路10的模块结构，其中，所述不规则有源补偿电路10与供电电源20连接，当供电电源20输出电压/电流时，不规则有源补偿电路10能够获取不规则纹波信息，并对所述不规则纹波实现反补偿作用，滤除供电电源20中的干扰纹波，极大地提高了供电电源20的精度，本实施例中的不规则纹波有源补偿电路10可应用各个工业领域中，实用价值极高；为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

所述不规则纹波有源补偿电路10包括：同步整流模块101、第一采样模块102、第二采样模块103、纹波处理模块104、信号发生模块105以及信号调制模块106。

其中，同步整流模块101的电源输入端接直流电源30，同步整流模块101接入第一驱动信号和第二驱动信号，同步整流模块101根据第一驱动信号和第二驱动信号对直流电源30的电能进行同步整流后输出具有与供电电源20中干扰纹波极性相反的补偿信号。

所述供电电源20能够输出电能，通过该电能能够驱动负载实现相应的电路功能；并且所述供电电源20输出的电能存在干扰纹波，该干扰纹波将会导致供电电源20输出的电能存在不稳定的现象，负载所接入的电能会出现较大的波动性；通过同步整流模块101的整流输出端能够输出补偿信号，补偿信号中的补偿纹波与干扰纹波存在极性相反的关系，当供电电源20的主电源回路接入该补偿信号时，通过该补偿纹波能够消除干扰纹波，以减少了供电电源20中电能的波动性，提高供电电源20的精度和品质。

作为一种具体的实施方式，所述同步整流模块101能够改变直流电源所输出电能的幅值和极性，通过第一驱动信号和第二驱动信号可改变同步整流模块101的工作状态，可选的，当第一驱动信号和第二驱动信号分别处于具有不同的电平状态时，同步整流模块101能够对直流电源进行同步整流以后，可输出具有不同极性和幅值补偿纹波，以实现对于供电电源20的干扰纹波的反补偿作用；因此本实施例中的不规则纹波有源补偿电路10能够利用同步整流模块101对于供电电源20中的干扰纹波进行调节，操作简便，兼容性极强，有效地提高了不规则纹波有源补偿电路10对于供电电源20的控制响应速度。

第一采样模块102与同步整流模块101连接，第一采样模块102对补偿信号进行采样得到一电流采样信号。

其中，第一采样模块102能够实时监控同步整流模块101输出的补偿信号，并且所述第一采样模块102生成电流采样信号，通过该电流采样信号能够得到同步整流模块101的工作状态，提高了所述不规则纹波有源补偿电路10的可操控性，所述不规则纹波有源补偿电路10具有极高的控制响应速度，补偿信号的采样精度更高。

第二采样模块103与供电电源20连接，第二采样模块103采集所述供电电源20的交流纹波；

所述供电电源20中的交流纹波是极不规则的，并且供电电源20所输出的电压/电流的波动性极大，本实施例通过第二采样模块103能够实时采集供电电源20中的电流波动信息，通过该第二采样模块103能够监控供电电源20中的电能波动情况，采集的精度极高；所述不规则纹波有源补偿电路10通过第二采样模块103能够获取供电电源20中真实的交流纹波，进而不规则纹波有源补偿电路10可及时地滤除供电电源20中的干扰纹波，提高了本实施例中不规则纹波有源补偿电路10对于供电电源20中干扰纹波信息的补偿精度，不规则纹波有源补偿电路10的控制性能更佳。

作为一种可选的实施方式，所述第二采样模块103包括电流传感器，其中，电流传感器能够准确地探测到供电电源20中电能的变化信息，通过电流传感器能够实时获取供电电源20的交流纹波，功耗低，采样速率极快；因此本实施通过电流传感器能够极大地提高交流纹波的采样精度，降低了供电电源20的纹波采样成本，保障不规则纹波有源补偿电路10中的控制精确性，供电电源20输出电能的稳定性更强。

纹波处理模块104与第一采样模块102以及第二采样模块103连接，纹波处理模块104对交流纹波和电流采样信号进行处理得到第一纹波信号。

第二采样模块103将交流纹波传输至纹波处理模块104，第一采样模块102将电流采样信号传输至纹波处理模块104，通过该纹波处理模块104能够将干扰纹波信息和电流采样信号的信息进行融合，以得到第一纹波信号；根据该第一纹波信号能够得到补偿信号中的纹波信息和供电电源20中的纹波信息，有助于本实施例中不规则纹波有源补偿电路10对于供电电源20中交流纹波的实时操控能力，实现对于供电电源20中干扰纹波进行精确地调节，纹波处理模块104具有齐全的信号处理分析能力，加快了不规则纹波有源补偿电路10的动态反馈控制速率，不规则纹波有源补偿电路10具有较广的适用范围。

信号发生模块105生成三角波信号。

其中，所述三角波信号具有不同频率和幅值，可选的，所述三角波信号的频率和幅值可根据所述第一纹波信号的频率、幅值以及所述同步整流模块101的工作状态进行预先设定；通过该三角波信号能够使不规则纹波有源补偿电路10处于不同的工作状态，实现相应的电路功能；信号发生模块105能够向不规则纹波有源补偿电路10提供不同的频率信息，不规则纹波有源补偿电路10对供电电源20中的交流纹波实现最佳的综合控制能力，以使不规则纹波有源补偿电路10的控制稳定性更强，动态反馈性能更佳，提高了供电电源20中的电能稳定性和精确性。

信号调制模块106与纹波处理模块104、信号发生模块105以及同步整流模块101连接，信号调制模块106对第一纹波信号和三角波信号进行调制生成两路互补的第一驱动信号和第二驱动信号。

其中，所述信号调制模块106对信号能够实现调制的功能，当纹波处理模块104将第一纹波信号传输至信号调制模块106，信号发生模块105将三角波信号传输至信号调制模块106，通过信号调制模块106能够产生两路隔离互补的PWM波，即第一驱动信号和第二驱动信号；可选的，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的相位交错；信号调制模块106将第一驱动信号和第二驱动信号传输至同步整流模块101，通过第一驱动信号和第二驱动信号调整同步整流模块101的工作状态，以形成反馈控制；从而本实施例中的信号调制模块106能够产生所需的PWM波，以使同步整流模块101输出的补偿信号能够对供电电源20中的干扰纹波进行反补偿，保障了供电电源20输出电能的稳定性。

在本实施例提供的不规则纹波有源补偿电路10中，通过第一采样模块102能够实时检测同步整流模块101的工作状态，并根据补偿信号来反馈调节同步整流模块101的工作状态，以使输出补偿信号中的补偿纹波接近供电电源20中的干扰纹波，通过同步整流模块101将直流电源30的电能整流为与干扰纹波极性相反的补偿信号，通过补偿信号中的补偿纹波能够完全滤除供电电源20中的干扰纹波，保障供电电源20的稳定性；从而本实施例通过不规则纹波补偿电路10能够实时、准确地采集供电电源20中真实的交流纹波信息，并通过对于交流纹波信息进行处理分析后，动态反馈补偿纹波。所述不规则纹波补偿电路10具有良好的控制效果以及较快地控制响应速度，一方面，极大地提高了供电电源20的精度和品质，保障负载始终能够接入稳定的供电电能，以维持安全稳定的工作状态；另一方面，有效地解决了传统技术无法对电源的高频分量进行精确采样，特别对于母线控制策略容易产生较大的电流纹波，导致电源输出的电压/电流精度较低，使得电源中的干扰纹波信号容易造成电力系统不稳定，电源难以普遍适用的问题。

作为一种可选的实施方式，所述直流电源30为+500V直流电源，也可根据需要输出补偿信号的运行参数进行相应的改变，通过该直流电源30能够将直流电能输出至同步整流模块101。

作为一种可选的实施方式，所述信号发生模块105为三角波发生器；其中三角波作为载波信号，其传输至信号调制模块106，实现相应的信号调制功能。所述信号调制模块106生成具有电路通断控制功能的第一驱动信号和第二驱动信号，以使所述不规则补偿电路10能够有效地消除供电电源20中的干扰纹波。

作为一种可选的实施方式，干扰纹波包括：供电电源20的交流纹波中高频纹波和谐波；所述不规则纹波有源补偿电路10能够采集供电电源20中的交流纹波信息，并根据所述交流纹波信息中的干扰纹波来反馈调节同步整流模块101的工作状态；本实施例中的补偿信号只针对高频纹波和谐波进行调节，而并不会影响供电电源20输出电流/电压的有效值和平均值；从而所述不规则纹波有源补偿电路10能够对供电电源20进行精确控制，提高了供电电源20中电能的精度，避免供电电源20中额外的电能损耗，以使供电电源20输出的电能具有更佳的稳定性，所述不规则纹波有源补偿电路10对于供电电源20能够实现性能更佳的反馈控制。

作为一种可选的实施方式，在上述不规则纹波有源补偿电路10中，第一采样模块102和信号调制模块106都可采用传统技术中的电路结构或者传统技术中的芯片来实现，对此不做限定；示例性的，所述信号调制模块106可采用传统技术中的PWM调制电路来实现，所述不规则有源补偿电路10具有极为简化的电路结构。

作为一种可选的实施方式，图2示出了本实施例提供的不规则纹波有源补偿电路10的另一种模块结构，相比于图1中不规则纹波有源补偿电路10的模块结构，图2中的不规则纹波有源补偿电路10还包括：滤波模块201。

其中，滤波模块201连接在第二采样模块103与纹波处理模块104之间，滤波模块201对交流纹波进行高通滤波。

如上所述，当第二采样模块103采集到供电电源20的交流纹波，交流纹波包含高频纹波、谐波、低频纹波以及直流分量，而所述交流纹波中的低频纹波和直流分量将会干扰不规则有源补偿电路10的控制性能，导致同步整流模块101输出的补偿信号影响供电电源20输出的有效值和平均值；因此本实施例通过滤波模块201阻断所述交流纹波中的低频纹波和直流分量，所述滤波模块201能够完全输出交流纹波中的高频纹波，以保障同步整流模块101输出的补偿信号仅仅针对供电电源20中交流纹波的高频分量进行控制；当同步整流模块101输出补偿信号时，通过补偿信号中的补偿纹波对所述干扰纹波进行反补偿，既保障了所述供电电源20中的低频分量和直流分量不被影响，又完全消除了供电电源20的交流纹波中高频纹波和谐波。

作为一种可选的实施方式，图3示出了本实施例提供的不规则纹波有源补偿电路10的另一种模块结构，相比于图1中不规则纹波有源补偿电路10的模块结构，在附图3中，纹波处理模块104包括：第一信号放大器1041、第二信号放大器1042、加法器1043以及反相积分器1044。

第一信号放大器1041与第一采样模块102连接，所述第一采样模块102将电流采样信号输出至第一信号放大器1041，第一信号放大器1041对电流采样信号进行比例放大，进而所述纹波处理模块104能够准确地获取同步整流模块101的工作状态。

第二信号放大器1042与第二采样模块103连接，第二采样模块103将供电电源20的交流纹波输出至第二信号放大器1042，第二信号放大器1042对供电电源20的交流纹波进行比例放大，进而所述纹波处理模块104能够得到所述供电电源20中的高频纹波信息。

因此在本实施例中，通过第一信号放大器1041和第二信号放大器1042分别对补偿纹波信号和交流纹波信号进行比例放大，以保障补偿纹波信号和交流纹波信号在不规则纹波有源补偿电路10中的信号传输效率和信号传输质量；可选的，所述第一信号放大器1041和第二信号放大器1042这两者的比例放大系数不同，可根据实际需要调整相应的比例放大系数，根据电流采样信号和供电电源20的交流纹波对于同步整流模块101进行反馈控制，提高不规则有源纹波补偿电路10对于供电电源20中干扰纹波的调节精度，以使所述供电电源20输出的电能具有更高的稳定性。

加法器1043与第一信号放大器1041以及第二信号放大器1042连接，第一信号放大器1041将比例放大后的电流采样信号输出至加法器1043，第二信号放大器1042将比例放大后供电电源20的交流纹波的输出至加法器1043，加法器1043对比例放大后的电流采样信号和比例放大后的交流纹波进行相加得到第一纹波信号。

需要说明的是，所述加法器1043对电流采样信号和交流纹波进行矢量叠加，由于电流采样信号和交流纹波分别具有不同的大小和方向，因此通过矢量和运算后，第一纹波信号具有不同的相位，通过该第一纹波信号能够驱动不规则纹波有源补偿电路10实现不同的干扰纹波反补偿功能，提高了本实施例中不规则纹波有源补偿电路10的兼容性；从而本实施例中纹波处理模块104能够根据同步整流模块101的工作状态和供电电源20中的交流纹波信息来同步改变补偿信号的相位，提高了不规则有源补偿电路10的动态反馈精度。

反相积分器1044连接在加法器1043和信号调制模块106之间，反相积分器1044对所述第一纹波信号进行反相积分。

其中，所述反相积分器1044能够对第一纹波信号中的失调电压/失调电流进行调整，以对第一纹波信号积分补偿，以提高第一纹波信号的控制准确性，通过第一纹波信号能够精确地获取同步整流模块101输出的补偿纹波中的电能波动信息以及供电电源20的干扰纹波信息，通过第一纹波信号能够提高不规则纹波有源补偿电路10的反馈控制效率；当信号调制模块106接收该第一纹波信号时，信号调制模块106能够生成相应的第一驱动信号和第二驱动信号，通过第一驱动信号和第二驱动信号能够实现对于同步整流模块101的反馈控制，以使同步整流模块101输出与供电电源20的干扰纹波极性完全相反的补偿信号，提高供电电源20输出的电能稳定性。

因此，在图3所示出的纹波处理模块104，纹波处理模块104包括四个电路单元(第一信号放大器1041、第二信号放大器1042、加法器1043以及反相积分器1044)，通过纹波处理模块104对交流纹波和补偿纹波信号进行分析处理后，提高了第一纹波信号的传输质量和控制性能，以驱动不规则纹波有源补偿电路10能够实现准确的动态反馈控制；同步整流模块101根据供电电源20中的交流纹波信息生成补偿信号，通过补偿信号中的补偿纹波能够滤除供电电源20中的干扰纹波，不规则纹波有源补偿电路10具有更佳的控制性能。

作为一种可选的实施方式，图4示出了本实施例提供的不规则纹波有源补偿电路10的另一种模块结构，相比于图1中不规则纹波有源补偿电路10的模块结构，图4中的不规则纹波有源补偿电路10还包括：第一PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)驱动电路401和第二PWM驱动电路402。

其中，第一PWM驱动电路401连接在信号调制模块106与同步整流模块101之间，第一PWM驱动电路401对第一驱动信号进行PWM整流。

第二PWM驱动电路402连接在信号调制模块106与同步整流模块101之间，第二PWM驱动电路402对第二驱动信号进行PWM整流。

如上所述，第一驱动信号和第二驱动信号能够实现电路通断控制，以使同步整流模块101能够实现电能转换的功能，使不规则纹波有源补偿电路10处于稳定的工作状态；PWM驱动电路(包括第一PWM驱动电路401和第二PWM驱动电路402)对驱动信号进行脉宽调制并输出，以使PWM整流后的第一驱动信号和第二驱动信号具有互补的幅值和脉冲宽度，并且防止第一驱动信号和第二驱动信号在传输过程中受到外界噪声的干扰，导致控制误差；当同步整流模块101的控制端接入隔离互补的第一驱动信号和第二驱动信号时，同步整流模块101根据驱动信号(包括第一驱动信号和第二驱动信号)实现相应的电能转换功能，同步整流模块101能够更加精确地生成补偿信号，以实现供电电源20的干扰纹波的反补偿作用；从而本实施例通过第一PWM驱动电路401和第二PWM驱动电路402能够对同步整流模块101进行实时、精确地控制，实现了精密电源的设计。

需要说明的是，在附图2、附图3以及附图4中，滤波模块201、第一信号放大器1041、第二信号放大器1042、加法器1043、反相积分器1044、第一PWM驱动电路401以及第二PWM驱动电路402都可采用传统技术中的电路结构或者传统技术中的芯片来实现，对此不做限定；示例性的，所述第一信号放大器1041可采用传统技术中的信号放大电路来实现，其中所述信号放大电路包括：运算放大器、电阻等电子元器件，利用运算放大器对于电流采样信号进行精确的比例放大，通过改变信号放大电路的开环增益，通过信号放大电路对电流采样信号实现不同的放大倍数；因此本实施例中不规则有源补偿电路10的具有控制兼容性。

作为一种可选的实施方式，图5示出了本实施例提供的不规则纹波有源补偿电路10的另一种模块结构，相比于图1中不规则纹波有源补偿电路10的模块结构，在附图5中，同步整流模块101包括：共模抑制单元501、第一开关单元502、第二开关单元503、微分单元504以及隔离单元505。

其中，共模抑制单元501的电源输入端接直流电源30，共模抑制单元501对直流电源30的电能进行共模信号抑制。

在本实施例中，当直流电源30将稳定的直流电能输出至共模抑制单元501时，通过共模抑制单元501对共模信号进行抑制，以使同步整流模块101输出的补偿信号与干扰纹波极性相反，提高补偿信号对于供电电源20中干扰信号的反补偿能力；并且所述共模抑制单元501的共模抑制比可根据技术人员的实际需要进行相应的调节，提高了所述不规则纹波有源补偿电路10的适用范围。

第一开关单元502的控制端接入第一驱动信号，第一开关单元502的第一导通端接共模抑制单元501的第一电源输出端，第一开关单元502根据第一驱动信号导通或者关断。

其中，第一开关单元502的控制端接信号调制模块106的第一驱动信号输出端，当共模抑制单元501的第一电源输出端输出直流电能，通过第一驱动信号的电平状态能够改变第一开关单元502的导通或者关断状态；若第一开关单元502分别处于不同的导通或者关断状态时，第一开关单元502能够实现电压/电流转换的功能，以改变电能的极性。

第二开关单元503的控制端接入第二驱动信号，第二开关单元503的第二导通端接共模抑制单元501的第二电源输出端，第二开关单元503根据第二驱动信号导通或者关断。

其中第一开关单元502的第二导通端和第二开关单元503的第一导通端共接，以输出第一交流信号。

所述第二开关单元503的控制端接信号调制模块106的第二驱动信号输出端，信号调制模块106将第二驱动信号输出至第二开关单元503的控制端，通过第二驱动信号的电平状态能够改变第二开关单元503的导通或者关断状态；当第二开关单元503分别处于不同的导通或者关断状态，以驱动所述同步整流模块101实现相应的电源同步整流功能。

在本申请实施例中，通过信号调制模块106输出隔离互补的第一驱动信号和第二驱动信号，第一开关单元502和第二开关单元503分别接入第一驱动信号和第二驱动信号，通过第一驱动信号和第二驱动信号能够分别改变第一开关单元502和第二开关单元503的导通或者关断状态，通过第一开关单元502和第二开关单元503相互配合导通，以使第一开关单元502的第二导通端和第二开关单元503的第一导通端能够输出具有不同相位的第一交流信号，所述第一交流信号能够改变同步整流模块101的工作状态；同步整流模块101能够实现不同的整流功能，以促使不规则纹波有源补偿电路10能够输出相应的补偿信号，通过该补偿信号能够消除供电电源20的干扰纹波，操作简便，提高了不规则纹波有源补偿电路10的控制响应速度，实现对于供电电源20中干扰纹波的反补偿功能。

微分单元504的一端与第一开关单元502的第二导通端以及第二导通单元503的第一导通端连接，微分单元504的另一端接第一采样模块102，微分单元504对第一交流信号进行微分并输出。

所述微分单元504能够对交流信号进行微分处理，使微分单元504能够提高同步整流模块101输出补偿纹波的稳定性，通过补偿信号中的补偿纹波能够完全滤除供电电源20中的干扰纹波；同时当第一采样模块102采集到同步整流模块101输出的补偿信号，第一采样模块102根据补偿信号能够得到同步整流模块101的工作状态，实现对于同步整流模块101的反馈控制，保障不规则纹波有源补偿电路10的稳定控制性能，通过补偿信号能够极大地提高供电电源20的电压精度/电流精度。

隔离单元505与微分单元504的另一端连接，隔离单元505对微分后的第一交流信号进行滤除直流分量以及滤除低频交流分量，以输出所述补偿信号。

其中，隔离单元505具有高通滤波的功能；微分单元504将微分后的第一交流信号输出至隔离单元505以后，通过隔离单元505保留所述第一交流信号中的高频分量，则同步整流模块101所输出的补偿信号只包含高频分量，提高了补偿信号的精度，防止补偿信号中的噪声干扰所述不规则纹波有源补偿电路10的控制性能，即保证所述补偿信号仅对供电电源20中的干扰纹波进行反补偿，而不影响供电电源20输出的电流有效值和电流平均值；不规则纹波有源补偿电路10的适用范围更广，实用价值更高；因此本实施例中同步整流模块101具有较为简化的电路模块结构，保障了同步整流模块101的同步整流能力，同步整流模块101能够实现自适应反馈控制；当同步整流模块101稳定地输出补偿纹波，通过该补偿纹波能够实时消除供电电源20的干扰纹波，达到供电电源20中高频分量和谐波分量的滤除效果，供电电源20输出的电能具有更佳的稳定性。

作为一种可选的实施方式，图6示出了本实施例提供的同步整流模块101的电路结构，如图6所示，共模抑制单元501包括共模电感T1，所述共模电感T1能够实现对于电能中共模信号的抑制，并且不改变直流电源30所输出直流电能的电性能，以使同步整流模块101能够处于安全、稳定的工作状态，提高了本实施例中不规则有源补偿电力10的兼容性和普适性。

所述第一开关单元502包括第一开关管M1和第一二极管D1；第二开关单元503包括第二开关管M1和第二二极管D2；当第一开关管M1接入第一驱动信号，第二开关管M2接入第二驱动信号；通过第一驱动信号能够改变第一开关管M1的导通或者关断状态，通过第二驱动信号能够改变第二开关管M2的导通或者关断状态，其中所述第一二极管D1和第二二极管D2具有续流作用，保障了第一开关管M1和第二开关管M2的物理安全性；因此本实施例中第一开关单元502和第二开关单元503具有较为简化的电路结构，兼容性极强，并且保障了不规则纹波有源补偿电路10的控制效率，同步整流模块101根据第一驱动信号和第二驱动信号实现自适应反馈控制，通过补偿信号中的补偿纹波能够精确地滤除供电电源20的干扰纹波，控制性能极佳。

所述微分单元504包括：至少两个串联的电感；电感接入第一交流电流信号，利用电感的磁场感应现象，电感对于电能能够实现微分的作用；本实施例中微分单元504利用多个电感能够提高补偿信号的反补偿精度，第一采样模块102能够稳定地采集同步整流模块101输出的补偿信号，提高了不规则纹波有源补偿电路10中的控制响应速度，所述不规则纹波有源补偿电路10通过补偿信号中的补偿纹波能够有效地消除供电电源20的干扰纹波。

所述隔离单元505包括多个并联的电容，其中电容能够起到“隔直通交”的作用，所述隔离单元505利用多个电容保障了高通滤波的精度，兼容性极强，避免了单器件故障；当隔离单元505输出补偿纹波时，通过该补偿纹波能够提高供电电源20中高频分量和谐波分量的反补偿精度，使供电电源20能够广泛地适用于不同的工业领域中。

作为一种可选的实施方式，如图6所示，在所述共模抑制单元501中，共模电感T1的异名端接直流电源30，共模电感T1的同名端为共模抑制单元501的电源输出端(第一电源输出端和第二电源输出端)，本实施例中的共模抑制单元501能够抑制共模信号并且不改变直流电源30输出的电性能；在第一开关单元502中，第一开关管M1的控制极接信号调制模块106，第一开关管M1的第一导通极和第一二极管D1的阴极共接于共模抑制单元501的第一电源输出端，第一开关管M1的第二导通极和第一二极管D1的阳极共接形成所述第一开关单元502的第二导通端，通过第一驱动信号的电平状态能够改变第一开关管M1的导通或者关断状态，当第一开关管M1的第一导通极和第二导通极之间导通时，通过第一开关单元502的第二导通端能够输出相应的第一交流信号，以驱动同步整流模块101实现相应电能转换的功能；在第二开关单元503的电路结构中，第二开关管M2的控制极接信号调制模块106，信号调制模块106将第二驱动信号输出至第二开关管M2的控制极，第二开关管M2的第一导通极和第二二极管D2的阴极共接形成第二开关单元503的第一导通端，第二开关管M2的第二导通极和第二二极管D2的阳极共接于共模抑制单元501的第二电源输出端，通过第二驱动信号的电平状态能够实时改变第二开关管M2的导通或者关断状态，当第二开关管M2导通时，共模抑制单元501输出的电能依次经过第二开关管M2的第二导通极、第二开关管M2的第一导通极输出，第一开关管M1和第二开关管M2依次交错导通。第一开关单元502和第二开关单元503互补导通使得同步整流模块101具有更快地动态响应。

作为一种可选的实施方式，所述第一开关管M1为MOS管，所述第二开关管M2为MOS管，也可选用其他功率开关管，如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)；因此本实施例中的同步整流模块101具有良好的控制兼容性。

示例性的，微分单元504包括：第一电感L1和第二电感L2，其中，所述第一电感L1第一端接第一开关单502元的第二导通端和第二开关单元503的第一导通端，第一电感L1的第二端接第二电感L2的第一端，第二电感L2的第二端接第一采样模块102和隔离单元505，通过第一电感L1和第二电感L2能够对于第一交流信号起微分作用，操作简便，不规则纹波有源补偿电路10的制造成本和应用成本更低，实现了不规则纹波有源补偿电路10的动态反馈控制；可选的，同步整流模块101还包括电容CS1，其中电容CS1的第一端接第一电感L1的第二端和第二电感L2的第一端，电容CS1的第二端接共模抑制单元501的第二电源输出端，所述电容CS1在同步整流模块101中能够起到稳压和防止过压的作用，以保障同步整流模块101的安全、稳定运行。

本实施例通过较为简化的同步整流模块101实现了电能的同步整流操作，同步整流模块101的可操控性较强，同步整流模块101根据供电电源20中交流纹波的高频分量和谐波分量生成相应的补偿纹波，以使该补偿纹波对于供电电源20的干扰纹波实现精确的反补偿作用，保障了供电电源20的精度和稳定性；本实施例中的不规则纹波有源补偿电路10能够广泛地适用于不同的工业领域中，适用范围极广。

图7示出了本实施例提供的不规则纹波有源补偿方法的实现流程，该不规则纹波有源补偿方法应用于供电电源，对供电电源真实的交流纹波进行采集，以实现对于供电电源中的干扰纹波进行调节，提高了供电电源的精度，以使本实施例中的供电电源具有更高的实用价值；如图7所示，所述不规则纹波有源补偿方法具体包括：

步骤S701：提供一直流电源，并对该直流电源进行同步整流以向供电电源的输出加载一补偿信号；其中通过该第一补偿信号能够改变所述供电电源中的交流纹波状态，实现供电电源输出电能的调节功能。

步骤S702：对供电电源的输出进行采样得到包括干扰纹波的交流纹波；所述供电电源中的交流纹波包含各种电能分量，通过干扰纹波能够准确地得到供电电源中真实的交流纹波信息，所述交流纹波具有极高的采样精度。

步骤S703：对补偿信号进采样得到一电流采样信号；根据该电流采样信号能够实时监控步骤S701中直流电源的同步整流过程。

步骤S704：对交流纹波和电流采样信号进行处理得到第一纹波信号；通过该第一纹波信号能够综合地得到直流电源的同步整流效果以及供电电源中的交流纹波信息，以实现对于供电电源中交流纹波的精确操控。

步骤S705：接入一三角波信号和第一纹波信号进行调制得到两路互补的隔离驱动信号；当两路驱动信号具有不同的电平状态时，本实施例中不规则纹波有源补偿方法能够对于供电电源实现相应的补偿功能，提高了供电电源中交流纹波的可控性。

步骤S706：利用两路互补的隔离驱动信号对直流电源进行调节使得补偿信号与干扰纹波极性相反；通过两路互补的隔离驱动信号实现供电电源的反馈控制，由于补偿信号与干扰纹波的极性相反，因此通过补偿信号中的补偿纹波能够实现对于干扰纹波的反补偿功能，以完全抑制供电电源输出电能中的干扰纹波，提高供电电源的精度。

需要说明的是，图7中不规则纹波有源补偿方法与图1中不规则纹波有源补偿电路10相对应，关于本实施例中不规则纹波有源补偿方法中的各个具体步骤可参照图1至图6的实施例，此处将不再赘述。

在图7所示出的不规则纹波有源补偿方法中，通过对于直流电源的同步整流过程进行实时采样、监控，根据交流纹波和电流采样信号得到驱动信号，其中所述驱动信号的电平状态与供电电源的实际交流纹波的信息具有对照关系，根据驱动信号来调节直流电源的同步整流操作，以形成反馈控制，通过补偿信号能够精确地消除供电电源中的干扰纹波，控制的精确性极高，供电电源能够输出更加稳定的电能，提高了供电电源的品质；从而本实施例中的不规则纹波有源补偿方法能够对于供电电源中交流纹波的反馈控制，实时消除了供电电源中的干扰纹波，响度速度更快，提高了电流的采样精度，实用价值极高；有效地解决了传统技术无法对电源的不规则纹波进行精确采样并且进行反补偿，电源的稳定性较低，电源输出的电压/电流精度不高，导致电源无法普遍适用的问题。

图8示出了本实施例提供的供电系统80的模块结构，如图8所示，供电系统80包括：供电电源801、直流电源802和不规则纹波有源补偿电路10，不规则纹波有源补偿电路10与供电电源801以及直流电源802连接。

其中，不规则纹波有源补偿电路10对直流电源802进行调节，以使直流电源802输出与供电电源801中干扰纹波极性相反的补偿信号，通过补偿信号对供电电源801中干扰纹波进行反补偿。

由于图8中供电系统80与图1中不规则纹波有源补偿电路10相对应，因此关于图8中供电系统80的具体工作原理可参照图1中不规则纹波有源补偿电路10的具体实施方式，此处将不再赘述。

通过不规则纹波有源补偿电路10能够根据供电电源801中的交流纹波信息对直流电源802进行调节，以使所述直流电源802输出的补偿信号对供电电源801中的干扰纹波进行反补偿，消除供电电源801中的干扰纹波，供电电源801输出的电能具有更佳的稳定性，供电电源801的控制响应速度更快，提高了供电电源801的精度和品质；从而本实施例中的供电系统80能够输出品质更高的电能，所述供电系统80能够适用于不同类型的负载中，以使负载长期处于额定的工作状态，提高了供电系统80的实用价值和普适性；有效地解决了传统的供电系统中干扰信号过大，供电系统中的电能精度较低，以及供电系统不稳定，供电系统无法适用在不同类型的负载中，实用价值不高的问题。

综上所述，本实用新型实施例中的不规则纹波有源补偿电路10能够根据供电电源中的交流纹波，对同步整流模块的工作过程进行反馈控制，以使同步整流模块输出的补偿信号对供电电源中干扰纹波进行反补偿，提高了供电电源输出电能的精度，使供电电源输出的电能具有更高的品质；所述不规则纹波有源补偿电路10对于供电电源具有极快的控制响应速度，降低了供电电源的电能损耗，提高供电电源的供电效率；进而本实用新型实施例中的不规则纹波有源补偿电路10能够广泛地适用于精密电源的设计、滤波补偿以及电池检测等各个领域，使用范围极广，对于电力技术的发展起到积极的促进作用。

在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此，关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合，而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如，加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容，且并不产生限制，特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式，但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如，附接、耦合、连接等)应被广泛地解释，并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此，连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子，且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。