[發明專利]一種正反換向脈沖電源輸出波形的控制方法

有效

• 申請號: 201310363848.6
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103441698A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 黃瑞爐;黃海波;張洪強;丁少云
• 申請（專利權）人: 東莞市力與源電器設備有限公司
• 主分類號: H02M9/02
• 分類號: H02M9/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

技術領域

本申請涉及電源技術領域，特別涉及一種正反換向脈沖電源輸出波形的控制方法。

背景技術

隨著有色金屬電鍍及電子線路板電鍍的要求越來越高，大功率正反換向脈沖電源應運而生，其輸出波形對電鍍影響很大，輸出波形是大功率正反換向脈沖電源的重要技術指標。現有的大功率正反換向脈沖電源因工作在脈沖狀態中，輸出電流大，輸出波形的上升沿及下降沿難以做到陡峭，極容易過沖，且又由于輸出可變，難以保證在全范圍內輸出波形一致，影響其在電鍍等領域的應用。

發明內容

本申請的目的是提供一種正反換向脈沖電源輸出波形的控制方法。

本申請可以通過采取以下技術方案予以實現：

一種正反換向脈沖電源輸出波形的控制方法，該控制方法包括采用反饋單元檢測功率單元輸出到負載的正脈沖或負脈沖，并將檢測到的正脈沖或負脈沖反饋給控制單元；控制單元計算出上升沿或下降沿，根據設定的上升沿或下降沿的閾值控制可調直流電源的輸出電壓；從而修正脈沖的上升沿或下降沿。

進一步的，本申請的正反換向脈沖電源輸出波形的控制方法，還包括采用趨勢分析的方法，在脈沖達到脈沖幅度時停止脈沖控制，同時通過PWM調制波控制方式調整過沖。

本申請的一種實現方式中，調整過沖的具體方式為，在上升沿或下降沿未到達脈沖的幅度時進行趨勢分析，預計到達脈沖幅度的時間，在預計時間時停止正向或反向脈沖控制，同時啟動正向或反向PWM調制；以減小過沖。

進一步的，反饋單元包括輸出端并聯的三個輸出為電流型的高頻霍爾傳感器，霍爾傳感器的濾波時間小于0.25us，以確保最快周期為150KHz的PWM調制波能無延時、無損地送到控制單元。

進一步的，可調直流電源采用高頻開關電源，并采用RS485通訊方式接收來自控制單元的控制指令。

本申請的一種實現方式中，控制單元由單片機和FPGA組成，單片機通過通訊接口與上位機通訊，并通過總線方式與FPGA交換數據。

進一步的，FPGA的內部還嵌有一個實時計算單片機。

進一步的，功率單元采用H橋式電路。

由于采用以上技術方案，本申請的有益效果在于：

采用本申請的脈沖電源輸出波形控制方法，使得正反換向脈沖電源具有從小功率到額定功率全范圍內上升沿、下降沿均能保證小于150us，滿足高質量電鍍的技術要求，從而提高了電鍍的質量。

本申請進一步的方案中，采用趨勢分析和PWM調制波控制方式調整過沖，使得過沖小于5‰，進一步的提高了正反換向脈沖的質量。

附圖說明

圖1是本申請的大功率正反換向脈沖電源的電路框圖。

圖2是本申請的大功率正反換向脈沖電源的控制單元的電路圖。

圖３是本申請的大功率正反換向脈沖電源的控制單元的另一電子圖。

圖４是本申請的大功率正反換向脈沖電源的控制單元的另一電子圖。

圖５是本申請的大功率正反換向脈沖電源的可調直流電源的電路圖。

圖６是本申請的大功率正反換向脈沖電源的驅動單元的電路圖。

圖７是本申請的大功率正反換向脈沖電源的功率單元的電路圖。

圖８是本申請的大功率正反換向脈沖電源的反饋單元的電路圖。

具體實施方式

本申請的關鍵在于對現有的大功率正反換向脈沖電源進行改進，在改進的大功率正反換向脈沖電源的基礎上提出了本申請的正反換向脈沖電源輸出波形的控制方法。

本申請改進的大功率正反換向脈沖電源具體包括，控制單元、可調直流電源、若干個驅動單元、若干功率單元、上位機、反饋單元和負載，可調直流電源與控制單元的電源控制端連接，若干個功率單元和負載并聯接于可調直流電源的兩端，控制單元通過驅動單元與相應的功率單元連接，負載通過反饋單元與控制單元連接，控制單元與上位機連接。其中，可調直流電源為高頻開關電源，優選的，可調直流電源包括三相不可控整流電路和AC/DC變換電路，三相不可控制整流電路的輸入端與三相電源連接，其輸出端與AC/DC變換電路的輸入端連接，AC/DC變換電路的輸出端與功率單元和負載連接，AC/DC變換電路的控制端與控制單元連接。可調直流電源通過RS485接口與控制單元連接。控制單元通過通訊接口與上位機連接。

以下結合附圖對本申請的最佳實施方式作詳細描述。