全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供的全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統，涉及電子電路【技術領域】，包括與數字信號處理模塊連接的用于保存電源工作參數，控制參數掉電保存的EEROM、功率板和次級溫度檢測和保護的模塊、用于完成通信的通信端口、用于完成放大反饋電壓和電信信號的模擬放大器、PWM信號驅動變壓器以及用于進行電源狀態指示燈、蜂鳴器的顯示模塊。本實用新型提供一種全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統，其脈沖寬度精度高，保證了金屬表面處理中產品的一致性和產品質量。
【專利說明】全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及電子電路【技術領域】，尤其涉及一種全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統。
【背景技術】
[0002]單脈沖電源作為金屬表面處理工藝中下一代的供電設備較直流電源有著很好的優勢，但是當前無論是直流電源還是單脈電源，其控制都缺不了以專用PWM芯片為主的控制部分，例如:UC3526，UC3825等。在一定的程度上來講，這種模式有著其自身的優點，尤其體現在可靠性上，是開關電源控制方式中其他模式無法達到的，以至于在直流電源中使其占有者絕對的市場份額，并且延續至今。典型的控制系統方案見圖1。但是當金屬表面處理工藝發展到了必須用脈沖電源來提供電能時，這種單純使用專用PWM芯片的控制模式的缺點便暴露了出來。首先，由于單脈沖電源的一個唯一的輸出狀態要由原來的I個參數(即輸出電壓或者是輸出電流)增加為至少4個參數(峰值、基值、峰值脈沖寬度、基值脈沖寬度)見圖2所示的脈沖電源輸出波形示意圖和圖3所示的直流電源輸出波形示意圖來確定，模擬電路實現起來較為復雜且精度較低；其次，由于金屬表面處理工藝的要求，使得對脈沖寬度的精度要求達到了 100微秒誤差等級，只使用模擬電路來實現不現實，因為元器件的老化是目前技術無法克服的，尤其體現在電容器上；再次，從控制系統的響應特性來講，模擬電路由于其不可改變性，使其最佳的控制系統工作點只能工作在直流輸出或者是頻率固定的脈沖輸出狀態下，而對于頻率和占空比不定的情況，模擬電路無法保證整個數出頻域范圍內的最優控制，從而導致脈沖幅值精度下降。除此之外，還有模擬控制電路在控制方式上比較單一，最多的是使用比較器來實現PID控制，并且受器件電氣特性限制，參數整定的范圍有限，還有就是一些對金屬表面處理工藝很有用的智能儀器儀表很難集成其中等等，這些都是制約脈沖電源發展的因素。
[0003]鑒于以上的原因，當前國外也有使用部分數字化的控制方案，例如日本三舍公司出品的單脈沖電源使用了處理器+模擬控制電路的方案，這樣做基本上解決了以上提出的各個問題，而且使用效果也十分的理想，但是仍然存在著幾個問題:之一，數字和模擬兩套控制系統的并存使得產品的成本增加，在一定的程度上降低了可靠性，增加了維修調試的負擔；之二，受到模擬控制中元器件的影響，限制了脈沖輸出在全頻范圍內達到控制響應的最優，最終表現為低頻部分波形理想，高頻部分超調過大，見圖4。
[0004]因此，當下需要迫切解決的一個技術問題就是:如何能夠創新的提出一種有效的措施，以解決現有技術存在的問題，滿足實際應用的更多需求。
【發明內容】
[0005]本實用新型提供一種全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統，其脈沖寬度精度高，保證了金屬表面處理中產品的一致性和產品質量。
[0006]為了解決上述問題，本實用新型提供一種全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統，包括與數字信號處理模塊連接的用于保存電源工作參數，控制參數掉電保存的EEROM、功率板和次級溫度檢測和保護的模塊、用于完成通信的通信端口、用于完成放大反饋電壓和電信信號的模擬放大器、PWM信號驅動變壓器以及用于進行電源狀態指示燈、蜂鳴器的顯示模塊。
[0007]進一步的，所述通信端口為RS485端口。
[0008]進一步的，所述數字信號處理模塊為TMS320F28035。
[0009]綜上，本方案所提供的全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統，其輸出脈沖寬度精度高，保證了金屬表面處理中產品的一致性和產品質量；
[0010]同時，成本低，省去了模擬控制部分，電路結構簡單可靠，便于調試維修；
[0011]此外，全頻段輸出波形質量好，方波波形平整度高，控制系統在更高頻段內工作在最優工作點；能夠集成各種使用的智能儀器儀表功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的【背景技術】部分提到的經典控制系統方案的示意圖；
[0013]圖2是本實用新型的【背景技術】部分提到的脈沖電源輸出波形示意圖；
[0014]圖3是本實用新型的【背景技術】部分提到的直流電源輸出波形示意圖；
[0015]圖4是本實用新型的全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統的方案示意圖；
[0016]圖5是本實用新型的全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統的結構示意圖；
[0017]圖6是本實用新型的【具體實施方式】中提到的控制系統的輸出波形示意圖；
[0018]圖7是本實用新型的【具體實施方式】中提到的控制板原理框圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖與實例對本實用新型作進一步詳細說明。但所舉實例不作為對本實用新型的限定。
[0020]如圖5所示，本實用新型提供一種全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統的結構示意圖，包括與數字信號處理模塊101連接的用于保存電源工作參數，控制參數掉電保存的EER0M102、功率板和次級溫度檢測和保護的模塊103、用于完成通信的通信端口 104、用于完成放大反饋電壓和電信信號的模擬放大器105、PWM信號驅動變壓器106以及用于進行電源狀態指示燈、蜂鳴器的顯示模塊107。
[0021]本方案的一個具體的實施例見表I。本電源采用了全數字的控制方式，控制系統方案圖見圖4，控制系統的輸出波形見圖6。
【權利要求】
1.一種全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統，包括與數字信號處理模塊連接的用于保存電源工作參數和控制參數掉電保存的EEROM、功率板和次級溫度檢測保護的模塊、用于完成通信的通信端口、用于完成放大反饋電壓和電信信號的模擬放大器、PWM信號驅動變壓器以及用于進行電源狀態指示的顯示模塊。
2.如權利要求1所述的全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統，其特征在于，所述通信端口為RS485端口。
3.如權利要求2所述的全數字式單脈沖電鍍電源的控制系統，其特征在于，所述數字信號處理模塊為TMS320F28035。
【文檔編號】H02M9/06GK203522575SQ201320529414
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年8月28日 優先權日:2013年8月28日
【發明者】黃成柏 申請人:昆山普源電子有限公司