一种高频x射线探伤机的制作方法_2

文档序号:8997683阅读:来源:国知局
T,将输出电流Io控制在第一电流 值和第二电流值之间,保障了输出电流Io的稳定和精确控制,实现了变频。所述第一电流 值和第二电流值可根据需要进行设置,优选的,所述第一电流值为4. 9mA,所述第二电流值 为 5. OmA0
[0046] 本实用新型提供的高频X射线探伤机,采用变频技术,控制灵活,兼容性好,可匹 配绝大多数的国产机头和进口机头。
[0047] 进一步的,所述初始化单元具体用于:初始化高频开关电源模块10输出给高频X 射线探伤机机头30的信号的脉冲周期T、脉宽D和输出电压Uo ;在输出电流Io小于第一安 全电流或脉冲周期T达到脉冲周期最大值Tmax时,控制高频开关电源模块10逐渐增大输 出电压Uo至输出电压设置值Uoset ;在输出电压Uo逐渐增大的过程中,检测输出电流1〇, 在输出电流Io大于第二安全电流时,控制高频开关电源模块10增加脉冲周期T,以确保输 出电压Uo上升时输出电流Io在安全范围内。所述脉冲周期T的初始值为脉冲周期最小值 Tmin的1. 3倍,所述脉宽D的初始值和输出电压Uo的初始值均为0。所述第一安全电流和 第二安全电流根据需要进行设置,优选的,所述第一安全电流为3mA,所述第二安全电流为 2. 8mA。所述初始化单元可确保在输出电压Uo上升至输出电压设置值Uoset的过程中,输 出电流Io不会超过第一安全电流和第二安全电流,不会出现开机时大电流冲击机头30的 情况,有效的保护了机头30。
[0048] 所述初始化单元还用于控制高频开关电源模块10将所述脉宽D逐渐增加到脉宽 设置值Dset,所述脉宽设置值Dset根据机头的特性进行设置。
[0049] 更进一步的,处理控制模块20还包括故障报警单元,所述故障报警单元用于检测 所述脉冲周期T的大小,在所述脉冲周期T大于脉冲周期最大值Tmax或者小于脉冲周期最 小值Tmin时,将高频X射线探伤机的机头30停机并提示出现故障,具体在提示出现故障 时,在显示器50上显示出现故障,同时喇叭60发出报警提示音。
[0050] 请继续参阅图1,所述高频开关电源模块10包括:第一 EMI滤波器110、整流单元 120、第一滤波单元130、软启动单元140、DC/DC变换单元150、驱动单元160、第二滤波单元 170、第二EMI滤波器180和DC/AC变换单元190。
[0051] 所述第一 EMI滤波器110屏蔽交流电网中的高频干扰;所述整流单元120对外部 输入的交流电(220VAC)进行整流,第一滤波单元130对整流后的直流电进行滤波;所述处 理控制模块20采样第一滤波单元130滤波电容上的电压,在滤波电容的电压达到预设值后 开启软启动单元140,所述软启动单元140对所述滤波电容进行充电,实现输入软启动;所 述DC/DC变换单元150将滤波后的直流电转换为高频脉冲电,所述第二滤波单元170将高 频脉冲电滤波后经第二EMI滤波器180输出稳定的直流电给DC/AC变换单元190,所述DC/ AC变换单元190将稳定的直流电转换为交流电输出给机头30 ;所述处理控制模块20在输 入软启动后,通过驱动单元160使DC/AC变换单元190输出的脉宽D逐渐增加到脉宽设置 值Dset,在脉宽D达到脉宽设置值Dset后,所述处理控制模块20通过驱动单元160控制 DC/DC变换单元150,使高频开关电源模块10的输出电压Uo逐渐增加到输出电压设置值 Uoset0
[0052] 换而言之,所述第一 EMI滤波器110,用于屏蔽交流电网中的高频干扰。
[0053] 所述整流单元120,用于对外部输入的交流电(220VAC)进行整流。
[0054] 所述第一滤波单元130,用于对整流后的直流电进行滤波,并在软启动单元140的 控制下实现输入软启动。
[0055] 所述软启动单元140,用于根据处理控制模块20的控制,对第一滤波单元130的滤 波电容进行充电,这样就完成了输入软启动过程。输入软启动的目的是降低上电瞬间输入 电路上的冲击,同时减少对电网的污染。
[0056] 所述DC/DC变换单元150,用于将滤波后的直流电转换为高频脉冲电,根据驱动单 元160的控制,使输出母线电压逐渐升高,直到达到设定值,即,将输出电压Uo逐渐增加到 输出电压设置值Uoset。所述DC/DC变换单元150还用于跟据输出电流Io和输出电压Uo 的采样值来调整DC/DC变换的控制量,从而实现限压限流,保证输出具有较高的精度及稳 定度。
[0057] 所述DC/AC变换单元190,用于根据驱动单元160的控制,使所述脉宽D逐渐增加 到脉宽设置值Dset,以释放掉输出母线上的残余电压。
[0058] 所述驱动单元160,用于接收处理控制模块20的指令,使DC/DC变换单元150将输 出电压Uo逐渐增加到输出电压设置值Uoset,使DC/AC变换单元190将所述脉宽D逐渐增 加到脉宽设置值Dset ;还用于使DC/DC变换单元150调整DC/DC变换的控制量,从而实现 限压限流。
[0059] 第二滤波单元170,用于对DC/DC变换单元150输出的直流电进行滤波。
[0060] 所述第二EMI滤波器180,用于对屏蔽外界的电磁干扰。
[0061] 所述处理控制模块20,还包括软启动控制单元,所述软启动控制单元用于采样第 一滤波单元130的滤波电容的电压(即输入母线采样),在所述滤波电容的电压达到设定值 后,启动软启动单元对所述滤波电容进行缓慢充电,实现输入软启动。输入软启动的目的是 降低上电瞬间输入电路上的冲击,同时减少对电网的污染。
[0062] 所述初始化单元,具体用于通过驱动单元160使DC/AC变换单元190输出的脉宽 D逐渐展开到脉宽设置值Dset。
[0063] 所述处理控制模块20还包括关机控制单元,用于在关机时先关闭DC/DC变换单元 150,延时一定时间后再关闭DC/AC变换单元190,使机头30的冲击降到最小。
[0064] 外部交流电通过所述第一 EMI滤波器110连接整流单元120的输入端,所述整流 单元120的输出端通过第一滤波单元130连接DC/DC变换单元150的输入端,所述处理控 制模块20通过软启动单元140连接第一滤波单元130,所述处理控制模块20通过驱动单 元160连接所述DC/DC变换单元150,所述DC/DC变换单元150的输出端通过第二滤波单元 170连接第二EMI滤波器180,所述第二EMI滤波器180通过DC/AC变换单元190连接机头 30。所述处理控制模块20通过采样第二滤波单元170的输出信号实现对输出母线电压和 电流的采样。
[0065] 进一步的,所述DC/DC变换单元150包括DC/DC高频变换电路,所述DC/DC高频变 换电路可以是全桥变换、半桥变换、BUCK斩波变换、推挽变换、正激变换、反激变换等多种变 换方式。本实施例中,所述DC/DC变换单元150采用BUCK斩波变换。
[0066] 请参阅图2,所述DC/DC变换单元150包括高频电子开关管K1、快恢复二极管D1、 滤波电感Ll、输出滤波电容Cl和负载Rl。所述高频电子开关管Kl的一端为DC/DC变换单 元150的输入端、连接第一滤波单元130的输出端,所述高频电子开关管Kl的另一端连接 快恢复二极管Dl的负极、还通过滤波电感Ll连接输出滤波电容Cl的一端和负载Rl的一 端,所述快恢复二极管Dl的正极、输出滤波电容Cl的另一端和负载Rl的另一端接地。设 Vi为整流滤波后的输入的直流电,Vo为DC/DC变换单元150的输出电压,I为DC/DC变换 单元150的输出电流。电流连续工作模式,当高频电子开关管Kl导通时,快恢复二极管Dl 截止,滤波电感Ll电流线性上升,当电流大于负载电流I时,给输出滤波电容Cl充电,高频 电子开关管Kl导通时的电流环路如图3箭头所示。当高频电子开关管Kl关断时,快恢复 二极管Dl导通,滤波电感Ll电流线性减小,当其电流小于负载电流I时,输出滤波电容Cl 给负载Rl放电,直到高频电子开关管Kl再次导通,这样就完成了一周期的能量转换,高频 电子开关管Kl关断时的电流环路如图4箭头所示。
[0067] 所述驱动单元160通过控制高频电子开关管Kl的导通占空比即可控制DC/DC变 换单元150输出的大小。各点电压电流波形如图5所示。下面对图2所示的降压电路进行 公式推导。在输入输出不变的前提下,当高频电子开关管Kl导通时,在0~tl时间内电感电 流线性上升,其增量为
为电感增量(单位A),Vi为DC/DC变换单元150的输入电压(单位V),Vo为DC/DC变换单 元150的输出电压(单位V),tl为高频电子开关管Kl的导通时间(单位s),Dl为高频电子 开关管Kl导通占空比,Ts为高频电子开关管Kl开关周期(单位s)。
[0068] 当高频电子开关管Kl关断时,在tl~t2时间内,电感电流线性减小,其增量为:
由于稳态时, 滤波电感Ll上的电流增减变化量相等,即
故可推导出^ =D1Fri。由于Dl〈l,所以Vo〈Vi,从而实现降压。只要控制高频电子开关管 Kl的导通点空比Dl即可控制
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1