CN201663548U - 基于dsp技术的大功率智能高频开关电源 - Google Patents

基于dsp技术的大功率智能高频开关电源 Download PDF

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本实用新型属于电力电子行业中低电压高电流的高频脉冲开关领域，特别涉及到一种通过DSP控制核心控制整个电路的大功率高频开关电源。它包括滤波及整流电路、逆变电路、高频隔离变压器、高频整流、滤波器、过流检测电路、过压欠压检测电路、电流采样装置、电压采样装置、隔离驱动、温度传感器，DSP控制核心外接计算机管理系统，操作指令输入是通过给定操作电路或计算机管理系统控制DSP控制核心，DSP控制核心控制隔离驱动。此装置可做成模块化的开关电源装置，多个装置并联形成超大电流电源，并由统一的信号处理装置进行均流控制，形成工作需要的超大电流智电源输出。

Description

基于DSP技术的大功率智能高频开关电源
技术领域
本实用新型属于电力电子行业中低电压高电流的高频脉冲开关电源领域，特别涉及到一种通过DSP(Digital Signal Processing数字信号处理)控制核心控制整个电路的大功率高频开关电源。
技术背景
随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源。各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。而目前，电解厂、电镀厂、等离子热压炉、电阻炉等领域需要的低压大电流开关电源在国内外仍是一个技术难点。目前存在的高频开关电源均存在可靠性差、自动化程度低等问题，而且超大电流的开关电源由于系统稳定性等问题在国内外仍是一个空白，目前世界上最大电流的开关电源输出不到3万安培，不能满足很多低压大电流作业领域的工作需求。
发明内容
本实用新型的目的是通过DSP控制核心控制IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor绝缘栅双极型晶体管)隔离驱动电路完成直流、脉冲直流、脉冲直流和直流叠加的低压大电流输出，通过均流控制完成模块化大电流电源，经并联形成超大电流智能高频电源输出。
本实用新型的目的是由以下技术方案来实现的：一种基于DSP技术的大功率智能高频开关电源，它包括滤波及整流电路、逆变电路、高频隔离变压器、高频整流、滤波器、过流检测电路、过压欠压检测电路、电流采样装置、电压采样装置、隔离驱动、温度传感器，50HZ的220V/380V市电输入经过滤波及整流电路整流电路变成直流电，过流检测电路、过压欠压检测电路在此检测得到数字信号，直流电经逆变电路变成高频交流电，经高频隔离变压器变成低压交流电，经高频整流、滤波器变成低压直流电，经电流采样装置、电压采样装置后输出，隔离驱动对逆变电路控制，温度传感器检测逆变电路和高频整流的温度变化，设有DSP控制核心、给定操作电路、LED显示装置，过流检测电路、过压欠压检测电路、温度传感器、电流采样装置、电压采样装置所得到的数字信号都传给DSP控制核心，DSP控制核心工作情况各种参数经LED显示装置显示出来，操作指令输入是通过给定操作电路控制DSP控制核心，DSP控制核心控制隔离驱动。逆变电路采用IGBT。
DSP控制核心外接计算机管理系统，可通过计算机管理系统控制DSP控制核心，从而实现对逆变电路的控制。由DSP控制核心控制IGBT隔离驱动完成自动保护功能、过流监测功能及负载短路功能等。
此装置可做成模块化的开关电源装置，多个装置并联形成超大电流电源，并由统一的信号处理装置进行均流控制，形成工作需要的超大智能高频电流输出。
本实用新型的优点是：装置数字控制模块化，系统稳定性好，可多个并联形成超大智能高频电流电源。
附图说明
图1是本实用新型的一种实施例的工作原理图，
1、滤波及整流电路    2、逆变电路
3、高频隔离变压器    4、高频整流
5、滤波器                6、过流检测电路
7、电流采样装置          8、电压采样装置
9、计算机管理系统        10、给定操作电路
11、过压欠压检测电路     12、DSP控制核心
13、隔离驱动             14、LED显示装置
15、温度传感器
具体实施方式
如图1所示，本申请人实施了一种基于DSP技术的大功率智能高频开关电源，它包括滤波及整流电路1、逆变电路2、高频隔离变压器3、高频整流4、滤波器5、过流检测电路6、过压欠压检测电路11、电流采样装置7、电压采样装置8、隔离驱动13、温度传感器15、DSP控制核心12、给定操作电路10、LED显示装置14，逆变电路2采用IGBT，50HZ的220V/380V市电输入经过滤波及整流电路整流电路1变成直流电，过流检测电路6、过压欠压检测电路11在此检测得到数字信号，直流电经逆变电路2变成高频交流电，经高频隔离变压器3变成低压交流电，经高频整流4、滤波器5变成低压直流电，经电流采样装置7、电压采样装置8后输出，隔离驱动13对逆变电路2控制，温度传感器15检测逆变电路2和高频整流4的温度变化，过流检测电路6、过压欠压检测电路11、温度传感器15、电流采样装置7、电压采样装置8所得到的数字信号都传给DSP控制核心12，DSP控制核心12工作情况各种参数经LED显示装置14显示出来，操作指令输入是通过给定操作电路10控制DSP控制核心12，DSP控制核心12控制隔离驱动13。DSP控制核心12外接计算机管理系统9，可通过计算机管理系统9控制DSP12控制核心。
DSP控制核心控制隔离驱动通过IGBT逆变电路将该直流转换成脉宽可调的高频交流(20KHZ)，再经以非晶软磁材料为铁芯的高频隔离变压器降压，高频整流装置整流转换成适于工作需求的低压直流、脉冲、间歇性脉冲、脉冲与直流叠加经滤波器滤波后输出。输出的电流电压信号经电压采样装置和电流采样装置可传给DSP控制核心，经DSP控制核心分析后控制输出形成闭环控制模式。
逆变电路和高频整流部分与温度传感器连接，温度检测信号传输至DSP控制核心。整个过程采用闭环控制模式，通过过流检测电路、过压欠压检测电路、温度传感装置等将检测参数传给DSP控制核心，由DSP控制核心控制隔离驱动完成自动保护功能、过流监测功能及负载短路功能等。
DSP控制核心外接给定操作电路和LCD显示屏，用于操作指令输入和参数显示，同时DSP控制核心与计算机管理系统通过RS-485通信连接，可通过计算机管理系统控制DSP控制核心。
此装置可做成模块化的开关电源装置，多个装置并联形成超大电流电源，并由统一的信号处理装置进行均流控制，形成工作需要的超大电流输出。

Claims (3)

1.一种基于DSP技术的大功率智能高频开关电源，它包括滤波及整流电路(1)、逆变电路(2)、高频隔离变压器(3)、高频整流(4)、滤波器(5)、过流检测电路(6)、过压欠压检测电路(11)、电流采样装置(7)、电压采样装置(8)、隔离驱动(13)、温度传感器(15)，50HZ的220V/380V市电输入经过滤波及整流电路整流电路(1)变成直流电，过流检测电路(6)、过压欠压检测电路(11)在此检测得到数字信号，直流电经逆变电路(2)变成高频交流电，经高频隔离变压器(3)变成低压交流电，经高频整流(4)、滤波器(5)变成低压直流电，经电流采样装置(7)、电压采样装置(8)后输出，隔离驱动(13)对逆变电路(2)控制，温度传感器(15)检测逆变电路(2)和高频整流(4)的温度变化，其特征是：设有DSP控制核心(12)、给定操作电路(10)、LED显示装置(14)，过流检测电路(6)、过压欠压检测电路(11)、温度传感器(15)、电流采样装置(7)、电压采样装置(8)所得到的数字信号都传给DSP控制核心(12)，DSP控制核心(12)工作情况各种参数经LED显示装置(14)显示出来，操作指令输入是通过给定操作电路(10)控制DSP控制核心(12)，DSP控制核心(12)控制隔离驱动(13)。
2.如权利要求1所述的一种基于DSP技术的大功率智能高频开关电源，其特征是：逆变电路(2)采用IGBT。
3.如权利要求1、2所述的一种基于DSP技术的大功率智能高频开关电源，其特征是：DSP控制核心(12)外接计算机管理系统(9)，可通过计算机管理系统(9)控制DSP(12)控制核心。
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