专利名称：基于pwm技术的高压除尘顶部振打控制主电路的制作方法
技术领域：
基于PWM技术的高压除尘顶部振打控制主电路
(一) 技术领域 本实用新型涉及一种高压除尘顶部振打控制主电路。
(二)
背景技术：
高压除尘顶部振打控制主电路，主要用于水泥厂、火力发电厂、 化工厂的高压除尘顶部振打控制系统中的主电路。
传统的高压除尘顶部振打控制系统主要有两类， 一类是采用可控 硅控制技术实现振打器矩阵的无触点控制，该技术的核心是通过控 制可控硅导通角大小实现电压的连续调节，该系统存在的问题是导 通角的过零触发存在滞后效应同时容易受到电网的干扰引起误触 发，从而导致振打器控制精度降低。第二类是采用PWM控制技术， 通过控制脉冲信号的占空比实现电压的连续调节，但是振打器矩阵 采用继电器阵列进行振打选择，由于机械类开关具有触点吸合次数
有限、有火花、响应慢等缺点。从而使振打控制系统存在系统维
护频繁、除尘效率较低等现象。
(三) 发明内容
为了克服已有的高压除尘顶部振打控制主电路的使用寿命短、控 制精度低、系统维护频繁的不足,本实用新型提供一种使用寿命长、控
制精度高的基于PWM技术的高压除尘顶部振打控制主电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
一种基于PWM技术的高压除尘顶部振打控制主电路，包括电源
电路、脉冲振打控制电路、脉冲振打器矩阵，所述的电源电路包括与
交流电源连接的桥式整流电路、滤波电容C以及取样电阻R，所述的 脉冲振打器矩阵为8x8脉冲振打器矩阵；所述的振打控制主电路还包 括PWM脉冲行、列分配电路，所述的PWM脉冲行、列分配电路包 括行分配隔离驱动子电路、列分配隔离驱动子电路。
所述的行分配隔离驱动子电路包括三一八译码器74LS138、光耦 驱动芯片TLP250以及场效应管IRF460;所述的三一八译码器74LS138 的A1、B1、C1脚和微处理的P 口连接，G2A脚连接微处理器的PWM 信号输入，三—八译码器74LS138的译码输出与光耦驱动芯片TLP250 的输入端连接，所述的光耦驱动芯片TLP250的输出端连接场效应管 IRF460，场效应管IRF460的输出连接8xg脉冲振打器矩阵的行线；
所述的列分配隔离驱动子电路包括三一八译码器74LS138、光耦 驱动芯片TLP250以及场效应管IRF460;所述的三一八译码器74LS138 的A2、 B2、 C2脚和微处理的P 口连接，G2A脚接地，三一八译码器 74LS138的译码输出与光耦驱动芯片TLP250的输入端连接，所述的 光耦驱动芯片TLP250的输出端连接场效应管IRF460，场效应管 IRF460的输出连接8x8脉冲振打器矩阵的列线。
进一步，所述的振打控制主电路还包括电源保护电路，所述的保 护电路包括霍尔电流传感器检测电路、电压比较器电路，所述的霍尔 电流传感器与取样电阻R串联，霍尔电流传感器的线性电压输出送到 A/D转换器件后反馈到微处理器，通过软件判别比较，控制PWM信 号的占空比，实现电流的闭环控制；取样电阻的电压与电压比较器的 同相端连接，电压比较器的反相端是基准电压，电压比较器的输出端 为过流封锁信号，所述的过流封锁信号通过三极管9013与行分配电路
的三一八译码器74LS138的G2B脚、列分配驱动子电路的三一八译
码器74LS138的G2B脚分别连接，所述的过流封锁信号通过反相器
与微处理器的外部中断口连接，实现了过流保护和过流检测。
再进一步，在所述的8x8脉冲振打器矩阵中，每条行线与列线之
间串联振打器线圈L和二极管D2，振打器线圈并联反相的大功率肖
特基二极管D1，用于振打器线圈的续流。
本实用新型的工作原理是该主电路采用微处理器中的定时器产 生PWM控制信号，通过调节占空比实现输出电压的连续调节。采用 行、列大功率场效应管IRF460实现脉冲振打器矩阵的行和列的无触 点控制，电源电路中采用霍尔电流传感器实时测量输出电流，并通过 A/D转换实现了电流的闭环控制，使振打器的控制精度在lcm内。
本实用新型的有益效果主要表现在1、采用8x8振打器阵列无 触点开关控制，使用寿命长；2、采用PWM控制技术和电流闭环控制， 工作稳定可靠、精度高；3、 PWM信号行、列脉冲分配电路设计简洁、 可靠；4、采用封锁信号，具有良好的电源过流保护功能；5、功率管 发热小，能耗低，具有良好的节能效果；
图1是基于PWM技术的高压除尘顶部振打控制主电路的电源电 路的电路图。
图2是PWM脉冲行列分配驱动电路的电路图。 图3是脉冲振打器矩阵电路的电路图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图l、图2、图3， 一种基于PWM技术的高压除尘顶部振打
控制主电路，包括电源电路、脉冲振打器控制电路、振打器矩阵，所 述的电源电路包括与交流电源连接的桥式整流电路、滤波电容C以及 取样电阻R,所述的脉冲振打器矩阵为8x8脉冲振打器矩阵；所述的 振打控制电路还包括PWM脉冲行、列分配电路，所述的PWM脉冲 行、列分配驱动电路包括行分配隔离驱动子电路、列分配隔离驱动子 电路，
所述的行分配隔离驱动子电路包括三—八译码器74LS138、光耦 驱动芯片TLP250以及场效应管IRF460;所述的三一八译码器74LS138 的Al、 Bl、 Cl脚和微处理的P 口连接，G2A脚连接微处理器中的 PWM输出端，三一八译码器74LS138的译码输出与光耦驱动芯片 TLP250的输入端连接，所述的光耦驱动芯片TLP250的输出端连接场 效应管IRF460，场效应管IRF460的输出连接8x8脉冲振打器矩阵的 行线；
所述的列分配隔离驱动子电路包括三一八译码器74LS138、光耦
驱动芯片TLP250以及场效应管IRF460;所述的三一 八译码器74LS138
的A2、 B2、 C2脚和微处理的P 口连接，G2A脚接地，三一八译码器
74LS138的译码输出与光耦驱动芯片TLP250的输入端连接，所述的
光耦驱动芯片TLP250的输出端连接场效应管IRF460,场效应管
IRF460的输出连接8x8脉冲振打器矩阵的列线。
参见图1，交流电源经过桥式整流和电容C滤波后，在电源电
路中串联了 0.1欧姆50W的取样电阻R，并且和电压比较器的同相
端连接，电压比较器的反相端是基准电压，通过比较同相和反相端
电压的大小，输出电流封锁信号，此信号一方面送到行和列分配电
路的译码管74LS138的G2A脚，作为过流封锁信号，另一方面通过 反相器后送到微处理器的外部中断输入口，作为过流报警信号。
在图2中，PWM脉宽调制信号由微处理器中的定时器产生，两 片三一八译码器74LS138实现8X8脉冲振打器矩阵的行和列脉冲信 号的分配。在行PWM信号译码控制电路中，7化S138 — 1的A1、 Bl、 Cl脚实现输出端地址的译码，并且和微处理的P口连接，过流 封锁信号通过三极管9013后和G2B连接,G2A接PWM信号输入， Gl接电源，当封锁信号来时，74LS138—1译码输出都为高电平， 使后面的电路全部关断，防止过流引起器件的损坏。74LS138 —l译 码输出的PWM信号和光耦驱动芯片TLP250的输入端连接，TLP250 的输出采用独立的电源，用于驱动场效应管IRF460，场效应管的输 出连接脉冲振打器矩阵的行线。在列PWM信号译码控制电路中， 除了 74LS138—2的G2A脚直接接地外，其余的原理和行PWM信 号译码控制电路相同，列场效应管驱动输出后接脉冲振打器矩阵的 列线。行驱动中的8路光耦的输出电源都采用独立的电源，列驱动 输出的8路光耦可以共用一路独立的电源。
参见图3，振打器矩阵中，每只振打器线圈L串连了二极管D2， 是为了防止振打器阵列短路。为了防止振打器线圈频繁通、断产生的 反向瞬间大电流损坏场效应管，每个振打器线圈并联了一个反相的用 于电流续流的大功率肖特基二极管。
权利要求1、一种基于PWM技术的高压除尘顶部振打控制主电路，包括电源电路、脉冲振打器控制电路、脉冲振打器矩阵，所述的电源电路包括与交流电源连接的桥式整流电路、滤波电容C以及取样电阻R；所述的脉冲振打器控制电路为八行八列控制电路，控制的是8×8振打器矩阵，其特征在于所述的振打控制电路包括PWM脉冲行、列分配电路，所述的PWM脉冲行、列分配电路包括行分配隔离驱动子电路、列分配隔离驱动子电路，所述的行分配隔离驱动子电路包括三-八译码器74LS138、光耦隔离驱动芯片TLP250以及场效应管IRF460；所述的三-八译码器74LS138的A1、B1、C1脚和微处理的P口连接，G2A脚连接微处理器的PWM信号输入，三-八译码器74LS138的译码输出与光耦驱动芯片TLP250的输入端连接，所述的光耦驱动芯片TLP250的输出端连接场效应管IRF460，场效应管IRF460的输出连接8×8脉冲振打器矩阵的行线；所述的列分配隔离驱动子电路包括三-八译码器74LS138、光耦驱动芯片TLP250以及场效应管IRF460；所述的三-八译码器74LS138的A2、B2、C2脚和微处理的P口连接，G2A脚接地，三-八译码器74LS138的译码输出与光耦驱动芯片TLP250的输入端连接，所述的光耦驱动芯片TLP250的输出端连接场效应管IRF460，场效应管IRF460的输出连接8×8脉冲振打器矩阵的列线。
2、 如权利要求1所述的基于PWM技术的高压除尘顶部振打控制主电 路，其特征在于所述的振打控制电源电路还包括保护电路，所述的 保护电路包括霍尔电流传感器检测电路、电压比较器电路，所述的霍尔电流传感器与取样电阻R串联，霍尔电流传感器的输出线性电压送到A/D转换器件后反馈到微处理器；取样电阻R的电压连接比较器的同相端，电压比较器的反相端是基准电压，电压比较器的输出端为过流封锁信号，所述的过流封锁信号通过三极管9013与行分配隔离驱动 子电路的三一八译码器74LS138的G2B脚、列分配隔离驱动子电路 的三—八译码器74LS138的G2B脚分别连接，同时，所述的过流封 锁信号通过反相器后与微处理器的外部中断口连接。 3、如权利要求1或2所述的基于PWM技术的高压除尘顶部振打控制 主电路，其特征在于在所述的8x8脉冲振打器矩阵中，每条行线与 列线之间连接振打器线圈L和二极管D2，同时，振打器线圈并联反 相的大功率肖特基二极管D1。
专利摘要一种基于PWM技术的高压除尘顶部振打控制主电路，包括电源电路、脉冲振打器控制电路、振打器矩阵电路，所述的电源电路包括与交流电源连接的桥式整流电路、滤波电容C以及取样电阻R，所述的脉冲振打器矩阵为8×8脉冲振打器矩阵；所述的振打控制主电路还包括PWM脉冲行、列分配电路，所述的PWM脉冲行、列分配电路包括行分配隔离驱动子电路、列分配隔离驱动子电路，行分配隔离驱动子电路的输出连接8×8脉冲振打器矩阵的行线，列分配隔离驱动子电路的输出连接8×8脉冲振打器矩阵的列线。本实用新型提供一种使用寿命长、控制精度高的基于PWM技术的高压除尘顶部振打控制主电路。
文档编号B03C3/34GK201006486SQ20062013990
公开日2008年1月16日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者涌 王 申请人:浙江工业大学