CN204304821U - 一种智能化的模块组合型大功率数字电镀电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了电源领域内的一种智能化的模块组合型大功率数字电镀电源，包括若干连接在控制系统上结构相同的功率单元模块，三相整流器通过断路器连在电网上，三相整流器输出端连接滤波电容，滤波电容与全桥逆变器相连，全桥逆变器输出端连接在高频变压器的原边上，高频变压器的副边与全波整流电路输入端相连，全波整流电路输出端与均流电感相连；控制系统包括若干连接在主控制器上的单元触发电路，每个功率单元模块匹配一个单元触发电路，单元触发电路还与电压型全桥逆变器相连，本电源控制变得更加简单，更容易操作，更加的人性化，可用于电镀生产中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数字电源，特别涉及一种电镀电源。
背景技术
电镀是表面处理的重要手段，电镀电源的质量直接影响到电镀产品的品质，当前主要使用的电镀电源为传统的工频整流器，但是由于其存在体积大、效率低、纹波大、精度不高等缺点已经不能完全满足当前生产技术的需求，随着电力电子技术的发展开关型的电镀电源已经有逐步取代工频整流电源的趋势，但是由于电力电子器件以及磁性器件的限制，单台开关型电镀电源的容量还不能做的太大，同时稳定性与可靠性也存在一定的问题。为了解决以上问题，模块化的电镀电源被提出，但是目前的模块化电源大都采用模拟控制的方式，各模块之间的均流控制采用公共模拟均流母线或者通信总线的的方式，采用模拟技术的均流方式不可避免的存在着容易受到环境影响及抗干扰能力差等缺点，采用通信总线的方式虽然比模拟总线有了进步，但是会存在总线竞争、总线冲突、总线速度等问题，系统并联的稳定性不高。另一方面电镀工业现场环境复杂，工程师时常需要根据不同的工业环境和电镀规格来设置不同的控制参数，电源系统自适应能力不强。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种智能化的模块组合型大功率数字电镀电源，保证系统工作的稳定性和可靠性，提高电源的自适应能力。
本实用新型的目的是这样实现的：一种智能化的模块组合型大功率数字电镀电源，包括若干连接在控制系统上结构相同的功率单元模块，每个功率单元模块均包括断路器、三相整流器、滤波电感、滤波电容、全桥逆变器、隔直电容、变压器、全波整流电路以及均流电感，三相整流器通过断路器连在电网上，三相整流器输出端连接滤波电容，滤波电容与全桥逆变器相连，全桥逆变器输出端连接在高频变压器的原边上，高频变压器的副边与全波整流电路输入端相连，全波整流电路输出端与均流电感相连；所述控制系统包括若干连接在主控制器上的单元触发电路，每个功率单元模块匹配一个单元触发电路，单元触发电路还与电压型全桥逆变器相连。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型通过采用模块化的设计解决了单台开关型电镀电源容量受限的问题，另一方面，对于一条电镀生产线来说往往需要多台电源一起工作，如果使用独立单台电镀电源那么每台电源柜都需要单独的控制器，生产线的操作工人需要对每台电源柜进行单独的操作，使用本实用新型的组合式电镀电源，只要工人给定需要的功率大小，本实用新型电镀电源系统可统一控制单台电镀电源工作，使得整个控制现场变得更加简单，更容易操作，更加的人性化。本实用新型可用于电镀生产中。
作为本实用新型的改进，所述主控制器包括数字信号处理器和FPGA芯片，数字信号处理器通过FPGA芯片与单元触发电路相连。数字信号处理器检测功率单元模块输出的电压信号、电流信号进行运算处理，并发出脉冲调制信号给全桥逆变器，控制器工作，以保证电路工作的稳定性。
作为本实用新型的进一步改进，所述单元触发电路包括三态反相输出总线缓冲器、光耦隔离电路以及施密特触发器，所述FPGA芯片经三态反相输出总线缓冲器与光耦隔离电路相连，光耦隔离电路通过施密特触发器与全桥逆变器相连。将一路输出信号分成多路控制信号，使得本装置可控制更多的电源。
作为本实用新型的进一步改进，所述FPGA芯片通过光纤与单元触发电路相连。提高信号传输的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型系统结构示意图。
图2为本实用新型中功率单元模块电路原理图。
图3为本实用新型中控制原理图。
其中，1断路器，2三相整流器，3滤波电感，4滤波电容，5全桥逆变器，6隔直电容，7变压器，8全波整流电路，9均流电感。
具体实施方式
如图1-3所示的一种智能化的模块组合型大功率数字电镀电源，包括若干连接在控制系统上结构相同的功率单元模块，每个功率单元模块均包括断路器1、三相整流器2、滤波电感3、滤波电容4、全桥逆变器5、隔直电容6、变压器7、全波整流电路8以及均流电感9，三相整流器2通过断路器1连在电网上，三相整流器2输出端连接滤波电容4，滤波电容4与全桥逆变器5相连，全桥逆变器5输出端连接在高频变压器7的原边上，高频变压器7的副边与全波整流电路8输入端相连，全波整流电路8输出端与均流电感9相连；控制系统包括若干连接在主控制器上的单元触发电路，每个功率单元模块匹配一个单元触发电路，单元触发电路还与电压型全桥逆变器5相连，主控制器包括数字信号处理器和FPGA芯片，数字信号处理器通过FPGA芯片通过光纤与单元触发电路相连，单元触发电路包括三态反相输出总线缓冲器、光耦隔离电路以及施密特触发器，FPGA芯片经三态反相输出总线缓冲器与光耦隔离电路相连，光耦隔离电路通过施密特触发器与全桥逆变器5相连。
本发明的工作过程如下：三相交流进线通过三相整流器2以及滤波电感3、滤波电容4组成的滤波电路变成直流电压，再通过全桥逆变器5把直流电压转换成高频的交流电，再通过高频变压器7降压，最后通过全波整流电路8把降压后的交流电转换成最总的直流电源。如图3所示，控制系统由主控制器以及单元触发板组成，主控器是整个控制器的核心部分，主要由DSP28335和FPGA两个核心芯片组成，主控制器负责所有数据的采集、计算、各模块并联均流的自动控制、冗余控制的判断以及触发脉冲的分配，单元触发电路负责触发脉冲的转换以及隔离放大等相关操作并实施检测IGBT的运行状况，主控制器通过光纤传输触发脉冲给单元触发电路。1断路器，2三相整流器，3滤波电感，4滤波电容，5全桥逆变器，6隔直电容，7变压器，8全波整流电路，9均流电感。
本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1. 一种智能化的模块组合型大功率数字电镀电源，其特征在于，包括若干连接在控制系统上结构相同的功率单元模块，每个功率单元模块均包括断路器、三相整流器、滤波电感、滤波电容、全桥逆变器、隔直电容、变压器、全波整流电路以及均流电感，三相整流器通过断路器连在电网上，三相整流器输出端连接滤波电容，滤波电容与全桥逆变器相连，全桥逆变器输出端连接在高频变压器的原边上，高频变压器的副边与全波整流电路输入端相连，全波整流电路输出端与均流电感相连；所述控制系统包括若干连接在主控制器上的单元触发电路，每个功率单元模块匹配一个单元触发电路，单元触发电路还与电压型全桥逆变器相连。
2. 根据权利要求1所述的一种智能化的模块组合型大功率数字电镀电源，其特征在于，所述主控制器包括数字信号处理器和FPGA芯片，数字信号处理器通过FPGA芯片与单元触发电路相连。
3. 根据权利要求2所述的一种智能化的模块组合型大功率数字电镀电源，其特征在于，所述单元触发电路包括三态反相输出总线缓冲器、光耦隔离电路以及施密特触发器，所述FPGA芯片经三态反相输出总线缓冲器与光耦隔离电路相连，光耦隔离电路通过施密特触发器与全桥逆变器相连。
4. 根据权利要求2所述的一种智能化的模块组合型大功率数字电镀电源，其特征在于，所述FPGA芯片通过光纤与单元触发电路相连。
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