CN209560319U - 一种用于脉冲电源的控制分机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于脉冲电源的控制分机，包括DSP集成控制板以及电源板，还包括内部通讯端口、外部通讯端口、同步端口、泄能端口、I/O端口以及电源端口；所述内部通讯端口、外部通讯端口、同步端口、泄能端口以及I/O端口分别通过光纤与所述DSP集成控制板电连接，所述内部通讯端口还通过CAN数据总线与所述DSP集成控制板电连接，所述DSP集成控制板通过所述电源板与所述电源端口电连接。本实用新型提供的控制分机不易受电磁环境干扰。

Description

一种用于脉冲电源的控制分机

技术领域

本实用新型涉及脉冲电源控制技术领域，具体涉及一种脉冲电源的控制分机。

背景技术

现有的脉冲电源控制系统通常采用的是PLC控制方式，而一般脉冲电源现场的电磁环境较为复杂，通过PLC控制方式实现的脉冲电源控制系统，其电磁兼容性较差，因此受电磁环境影响较大，经常会出现死机的情况，导致脉冲电源的监测控制单元故障。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种脉冲电源的控制分机，解决现有技术中脉冲电源控制受电磁环境影响大，容易出现死机的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种用于脉冲电源的控制分机，包括DSP集成控制板以及电源板，还包括内部通讯端口、外部通讯端口、同步端口、泄能端口、I/O端口以及电源端口；

所述内部通讯端口、外部通讯端口、同步端口、泄能端口以及I/O端口分别通过光纤与所述DSP集成控制板电连接，所述内部通讯端口还通过CAN数据总线与所述DSP集成控制板电连接，所述DSP集成控制板通过所述电源板与所述电源端口电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：本实用新型通过DSP集成控制板实现对脉冲电源的控制，相对于现有的PLC控制方式，采用DSP集成控制板进行控制可以大大缩小控制系统的体积，且DSP集成控制板功能强大，运算速度、成本低、性能稳定；同时，DSP集成控制板采用光纤进行通讯，大大提高了其电磁兼容性，减少因电磁环境引起的死机和故障。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于脉冲电源的控制分机的电路原理图；

图2是本实用新型提供的用于脉冲电源的控制分机的电路图；

图3是本实用新型提供的用于脉冲电源的控制分机的DSP集成控制板的内部电路图。

附图标记：

1、DSP集成控制板，11、DSP芯片，12、光耦隔离器，13、硬件转发电路，2、电源板，21、第一电源板，22、第二电源板，3、内部通讯端口，30、串口扩展电路，31、主充电端口，32、预充电端口，33、第一扩展端口，34、第二扩展端口，35、第三扩展端口，36、第四扩展端口，37、第五扩展端口，38、第六扩展端口，39、诊断端口，4、外部通讯端口，41、第一外部通讯端口，42、第二外部通讯端口，5、同步端口，51、主同步端口，52、预同步端口，6、泄能端口，61、主泄能端口，62、预泄能端口，7、I/O端口，8、电源端口，9、网络信号转换电路，91、光纤转换器，92、联网服务器，93、光电转换器，94、单路电源板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

如图1所示，本实用新型的实施例1提供了一种用于脉冲电源的控制分机，以下简称控制分机，包括DSP集成控制板1以及电源板2，还包括内部通讯端口3、外部通讯端口4、同步端口5、泄能端口6、I/O端口7以及电源端口8；

所述内部通讯端口3、外部通讯端口4、同步端口5、泄能端口6以及I/O端口7分别通过光纤与所述DSP集成控制板1电连接，所述内部通讯端口3还通过CAN数据总线与所述DSP集成控制板1电连接，所述DSP集成控制板1通过所述电源板2与所述电源端口8电连接。

本实用新型通过DSP集成控制板1代替以往的PLC控制器，实现脉冲电源内部功能单元的操作控制。具体的，通过内部通讯端口3实现对充电机以及参数测试诊断机的控制，通过外部通讯端口4实现与外部终端的通讯。通过同步端口5实现对放电开关的触发控制，通过泄能端口6实现脉冲电源的泄能继电器的泄能开关的控制，通过I/O端口7实现I/O通讯。本实用新型涉及的控制逻辑简单，采用现有技术即可实现，例如可以采用现有技术中PLC控制器控制脉冲电源的控制逻辑。本实用新型的创新点在于采用DSP集成控制板替代PLC控制器，并不涉及对控制逻辑的改进，在此也就不再赘述。电源板8为控制分机提供电源，具体的，如图2所示，本实施例提供了两个电源板8，分别为第一电源板81和第二电源板82，为控制分机提供电源；本实施例还提供了两个泄能端口6，分别为主泄能端口61和预泄能端口62。图2中两端带箭头的实现表示光纤连接，箭头旁的数字，表示该条光纤的编号。

相对于以往的PLC控制方式，本实用新型采用DSP集成控制板1对脉冲电源进行控制，可以大大缩小控制分机的体积，且DSP集成控制板1运算速度高、成本低、性能稳定。同时，DSP集成控制板1可以通过光纤进行通讯，大大提高了控制分机的电磁兼容性，减小电磁环境对控制分机的影响。

优选的，如图2所示，所述内部通讯端口3包括充电端口以及扩展端口；所述充电端口以及扩展端口分别通过所述光纤与串口扩展电路,30电连接，所述串口扩展电路30通过所述光纤与所述DSP集成控制板1电连接，所述串口扩展电路30与所述电源板2电连接。

通过串口扩展电路30对通信接口进行扩展，从而提供充电端口以及扩展端口。具体的，如图2，本实施例中，充电端口,包括主充电端口31以及预充电端口32，分别用于与脉冲电源的主充电机以及预充电机电连接，实现对主充电机和预充电机的充电控制。预留的扩展端口一共有六个，分别为，第一扩展端口33、第二扩展端口34、第三扩展端口35、第四扩展端口36、第五扩展端口37以及第六扩展端口38，设置扩展端口便于后续扩展控制分机功能。

优选的，所述内部通讯端口3还包括诊断端口39，所述诊断端口39通过所述CAN数据总线与所述DSP集成控制板1电连接。

诊断端口39用于与脉冲电源的参数测试诊断机电连接，通过隔离CAN数据总线，实现与参数测试诊断机的高速数据通信。

优选的，如图1所示，所述外部通讯端口4通过所述光纤与网络信号转换电路9电连接，所述网络信号转换电路9通过所述光纤与所述DSP集成控制板1与电连接。

具体的，外部通讯端口4为FEP通讯端口。

优选的，如图2所示，所述网络信号转换电路9包括光纤转换器91、联网服务器92、光电转换器93以及单路电源板94；

所述外部通讯端口4通过通过所述光纤与所述光电转换器91电连接，所述光电转换器91通过网线与所述联网服务器92电连接，所述联网服务器92通过DB9接口线与所述光纤转换器93电连接，所述光纤转换器93通过所述光纤与所述外部通讯端口4电连接，所述光纤转换器91以及光电转换器93分别与所述单路电源板94电连接。

控制分机通过网络转换电路9实现光纤以太网通信，同时具备就地以太网通信功能。具体的，本实施例中，光纤转换器91的型号为TCF-142-M-ST V3.3.0；联网服务器92采用三合一串口联网服务器，其型号为Nport5150/CN V1.1.2；光电转换器93型号为IMC-21A-M-ST V1.0.1；单路电源板94选用15V单路电源板。

优选的，如图2所示，所述外部通讯端口4的数量为两个，两个所述外部通讯端口分别为第一外部通讯端口41以及第二外部通讯端口42，两个外部通讯端口分别通过光纤与所述DSP集成控制板1电连接，第一外部通讯端口41用于与远程终端电连接，第二外部通讯端口42用于与本地终端电连接。

具体的，如图2所示，第一外部通讯端口41以及第二外部通讯端口42分别通过光纤与网络信号转换电路9，第一外部通讯端口41以及第二外部通讯端口42所对应的网络转换电路9的电路结构相同。

优选的，所述同步端口5包括主同步端口51以及预同步端口52，所述主同步端口51以及预同步端口52分别通过所述光纤与所述DSP集成控制板1电连接，所述主同步端口51用于与主放电开关电连接，所述预同步端口52用于与预放电开关电连接。

通过同步端口5控制主放电开关和预放电开关，从而可以实现主预同步触发信号的光纤分束以及主预同步信号之间的延时监测。

具体的，如图2所示，主充电端口31、预充电端口32、六个扩展端口、第一外部通讯端口41、第二外部通讯端口42、主同步端口51、预同步端口52、主泄能端口61、预泄能端口62、I/O端口7均分别包括发送端TX和接收端RX。

优选的，如图3所示，所述DSP集成控制板1包括DSP芯片11；

所述内部通讯端口3、外部通讯端口4、同步端口5、泄能端口6以及I/O端口7分别通过光纤与光耦隔离器12电连接，所述光耦隔离器12与所述DSP芯片11电连接。

DSP芯片11是控制分机的控制核心，它用于解析控制命令并发出各种控制信号。本实施例中控制分机的所有通讯控制和反馈信号均以光耦隔离，采用光纤信号传输，实现了通讯和控制信号的完全电气隔离，增强了控制分机的抗电磁干扰能力，提高了控制分机的稳定性。

具体的，如图3，DSP芯片11的eCAN引脚通过光耦隔离器12与诊断端口39电连接；DSP芯片11的eCAP引脚与硬件转发电路13电连接，硬件转发电路13通过光耦隔离器12与同步端口5电连接，同步端口5包括主同步端口51和预同步端口52,与硬件转发电路13连接的两个光耦隔离器分别用于同步信号的输入和输出；DSP芯片11的I/O引脚通过光耦隔离器12与I/O端口7电连接；DSP芯片11的SCL-A引脚通过光耦隔离器12与串口扩展电路30电连接，串口扩展电路30分别主充电端口31、预充电端口32以及扩展端口电连接；DSP芯片11的SCL-B引脚通过光耦隔离器12与外部通信端口4电连接；DSP芯片11的SCL-C引脚通过光耦隔离器12与泄能端口6电连接。

优选的，所述DSP芯片11的型号为TMS320F28335。

本实施例采用DSP TMS320F28335作为DSP芯片11。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于脉冲电源的控制分机，其特征在于，包括DSP集成控制板以及电源板，还包括内部通讯端口、外部通讯端口、同步端口、泄能端口、I/O端口以及电源端口；

所述内部通讯端口、外部通讯端口、同步端口、泄能端口以及I/O端口分别通过光纤与所述DSP集成控制板电连接，所述内部通讯端口还通过CAN数据总线与所述DSP集成控制板电连接，所述DSP集成控制板通过所述电源板与所述电源端口电连接。

2.根据权利要求1所述的用于脉冲电源的控制分机，其特征在于，所述内部通讯端口包括充电端口以及扩展端口；所述充电端口以及扩展端口分别通过所述光纤与串口扩展电路电连接，所述串口扩展电路通过所述光纤与所述DSP集成控制板电连接，所述串口扩展电路与所述电源板电连接。

3.根据权利要求2所述的用于脉冲电源的控制分机，其特征在于，所述内部通讯端口还包括诊断端口，所述诊断端口通过所述CAN数据总线与所述DSP集成控制板电连接。

4.根据权利要求1所述的用于脉冲电源的控制分机，其特征在于，所述外部通讯端口通过所述光纤与网络信号转换电路电连接，所述网络信号转换电路通过所述光纤与所述DSP集成控制板与电连接。

5.根据权利要求4所述的用于脉冲电源的控制分机，其特征在于，所述网络信号转换电路包括光纤转换器、联网服务器、光电转换器以及单路电源板；

所述外部通讯端口通过通过所述光纤与所述光电转换器电连接，所述光电转换器通过网线与所述联网服务器电连接，所述联网服务器通过DB9接口线与所述光纤转换器电连接，所述光纤转换器通过所述光纤与所述外部通讯端口电连接，所述光纤转换器以及光电转换器分别与所述单路电源板电连接。

6.根据权利要求1所述的用于脉冲电源的控制分机，其特征在于，所述外部通讯端口的数量为两个，两个所述外部通讯端口分别通过光纤与所述DSP集成控制板电连接，一个所述外部通讯端口用于与远程终端电连接，另一个所述外部通讯端口用于与本地终端电连接。

7.根据权利要求1所述的用于脉冲电源的控制分机，其特征在于，所述同步端口包括主同步端口以及预同步端口，所述主同步端口以及预同步端口分别通过所述光纤与所述DSP集成控制板电连接，所述主同步端口用于与主放电开关电连接，所述预同步端口用于与预放电开关电连接。

8.根据权利要求1所述的用于脉冲电源的控制分机，其特征在于，所述DSP集成控制板包括DSP芯片；

所述内部通讯端口、外部通讯端口、同步端口、泄能端口以及I/O端口分别通过光纤与光耦隔离器电连接，所述光耦隔离器与所述DSP芯片电连接。

9.根据权利要求8所述的用于脉冲电源的控制分机，其特征在于，所述DSP芯片的型号为TMS320F28335。