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龙图腾网恭喜中电科思仪科技(安徽)有限公司申请的专利一种太阳能方阵模拟器及其动态性能提升方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116166077B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211601514.3，技术领域涉及：G05F1/56；该发明授权一种太阳能方阵模拟器及其动态性能提升方法是由张根苗;任忠;王俊;党政;李斌设计研发完成，并于2022-12-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种太阳能方阵模拟器及其动态性能提升方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种太阳能方阵模拟器及其动态性能提升方法，涉及程控电源领域，在仿真模式下，通过屏蔽电压控制环路，采样输出端电压反馈信号，以输出端电压为索引查表获取IV曲线电流编程基准值，以电流控制环路完成IV曲线的输出；为了提高输出工作点切换速度，在电流控制环路中加入输出端电压动态变化的微分反馈信号，提升模拟器的动态调整性能，并采用电压钳位电路结合FPGA编程控制方式限制电压动态变化反馈量，保证环路稳定性的同时，可有效提升模拟器在不同工作点之间切换的动态响应性能。

本发明授权一种太阳能方阵模拟器及其动态性能提升方法在权利要求书中公布了：1.一种太阳能方阵模拟器的动态性能提升方法，其特征在于，太阳能方阵模拟器包括模拟控制单元和数字处理单元；所述模拟控制单元用于完成信号的采集和功率输出控制，包括开关选通电路、动态性能提升及钳位电路、功率调整电路、总电流限制电路、电流控制环路、输出电流检测电路、电压控制环路、输出电压检测电路、控制运放电路和电压嵌位电路；所述开关选通电路用于完成固定模式和仿真模式的切换；所述动态性能提升及钳位电路用于仿真模式下将输出电压信号以微分项引入电流控制环路，并通过钳位电路实现微分项的钳位，提升模拟器负载工作点动态调整速度和稳定性；所述功率调整电路用于完成输出电压电流的功率调整，包括多路功率MOSFET调整电路，采用均流方式将输出电流并联均分输出；所述总电流限制电路用于控制每个功率MOSFET的最大工作电流；所述输出电流检测电路用于将通过取样电阻R1将输出电流转化为电压信号，进行差分放大，输出电流反馈信号；所述电流控制环路用于将电流检测信号与电流编程参考信号进行误差运算及补偿校正，进而控制电流输出，实现恒流控制；所述输出电压检测电路用于将输出电压进行差分放大，输出电压反馈信号；所述电压控制环路用于将输出电压检测信号与电压编程参考信号进行误差运算及补偿校正，进而控制电压输出，实现恒压控制；所述控制运放电路用于将总电流限制电路、电流控制环路、电压控制环路输出的误差信号转化为控制驱动功率串联调整管的控制信号；所述电压嵌位电路用于环路总误差信号的嵌位；所述数字处理单元用于实现输出电压电流的编程和电压电流的查表和测量回读功能，包括DAC模块、ADC模块、FPGA以及存储器；所述DAC模块用于将输出电压电流的编程值，转换为电压电流的基准信号；所述ADC模块用于将电压电流的取样值，转换为电压电流的测量值；所述FPGA用于对ADC模块输出的电压电流的测量值完成电压电流测量回读功能；所述存储器用于对数字处理器处理后的信号进行存储；数字处理单元输出电压电流的编程值，经过DAC模块生成电压电流的基准信号，与取样信号进行误差放大，控制功率调整电路，完成输出电压电流的程控调整；同时，输出电压电流取样检测后，由ADC模块输出电压电流测量值，送入数字处理器，完成电压电流查表和测量回读功能；该方法包括以下步骤：S1、当模拟器工作在固定模式下，场效应管V4和三极管V8的控制信号由FPGA置高，三极管V8截止，运算放大器N3B的正向输入端接地，电压编程信号和电压反馈信号在运算放大器N3B的负向输入端产生电压误差信号，并通过运算放大器N3B补偿校正得到电压误差调整信号，电压控制环路有效；场效应管V4导通，电流控制环路中的输出电压反馈信号被钳位到0；S2、当模拟器工作在仿真模式下，场效应管V4和三极管V8的控制信号由FPGA置低，三极管V8导通，运算放大器N3B的正向输入端被钳位到5VD，此时，由电压编程信号和电压反馈信号产生的电压误差信号被屏蔽，即电压控制环路失效；场效应管V4截止，电压反馈信号经运算放大器N1B跟随隔离后，将输出电压反馈信号以微分项引入电流控制环路中，在电流控制环路中对输出电压信号的动态变化进行有效控制；当模拟器处于稳定的负载条件下，由于微分网络对低频段信号起衰减作用，因此电压反馈信号对电流控制环路误差运算无任何影响，FPGA以电压反馈信号为索引查表获取IV曲线的电流编程基准值，此时电流编程基准值与电流反馈信号进行误差运算及补偿校正，得到的误差调整信号控制功率放大电路；当模拟器处于动态切载条件下，动态变化的电压反馈信号通过微分网络参与电流控制环路误差运算，此时电压反馈信号经过运算放大器N1B跟随隔离后，通过电路R6、R10和R14，电容C2和C3变为电压微分反馈信号，电压微分反馈信号参与电流误差信号的运算，得到的误差调整信号控制功率放大电路，完成压控电流源的输出；其中FPGA编程控制的钳位电路用于动态变化的电压反馈信号钳位，仅当电压反馈信号高于钳位点电压时，电压反馈信号才能通过微分网络，达到快速调整作用；所述FPGA根据不同曲线的最大功率点电压输出不同频率不同宽度的脉冲信号，该脉冲信号经D1C反相，两级RC滤波以及D2C运放跟随后得到稳定的直流电压编程值，再经运算放大器N4B运算即得到钳位电压，利用镜像电路实现电压跟随功能，完成电压钳位；所述镜像电路由两组达林顿管V1A、V1D和V1B、V1C构成，达林顿管由参数一致且集成在同一芯片上的4只NPN三极管构成。

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