一种外加阴极电流保护电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及防腐蚀电源技术领域，特别是涉及一种外加阴极电流保护电源。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，大型轮船的工作条件(温度、压力、介质等)越来越苛刻，因而在大型轮船中，尤其是远洋货轮，由于腐蚀而造成的破坏事故比例日渐提高。船体腐蚀关系着货物安全、环境保护和船员生命的安全，关系到现代化建设，因而对大型船体进行防腐工作十分重要。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种外加阴极电流保护电源，具有电源系统效率高，精度高，绿色环保的特点。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种外加阴极电流保护电源，包括带有同步整流的移向全桥变换器、微处理器、驱动器、检测电路和控制器，所述带有同步整流的移向全桥变换器用于将直流母线电压转换成脉冲波；所述检测电路用于检测移向全桥变换器中的电压电流信号，并将该电压电流信号分部输出给微处理器和控制器；所述微处理器用于采集经过隔离的电压电流信号并经过内部运算后产生控制信号；所述控制器在接受微处理器的控制信号后，用于产生移相信号输出给驱动器；所述驱动器是将控制器产生的信号转换成驱动带有同步整流的移向全桥变换器中金属-氧化物半导体场效应管的驱动信号，控制金属-氧化物半导体场效应管导通或者关断。
[0005]所述带有同步整流的移向全桥变换器包括由金属-氧化物半导体场效应管构成的全桥电路、高频变压器和滤波电路；所述高频变压器的原边与由金属-氧化物半导体场效应管构成的全桥电路相连，副边连有两个串联的金属-氧化物半导体场效应管；所述高频变压器的副边还连有LC滤波电路。
[0006]所述由金属-氧化物半导体场效应管构成的全桥电路中设有谐振电感。
[0007]所述微处理器采用CorteX-M3内核的STM32，所述控制器采用德州仪器的UCC28950 ；所述微处理器的数模转换端口与控制器的信号控制端口相连。
[0008]所述驱动电路包括相互连接的驱动芯片与驱动变压器。
[0009]所述驱动芯片为德州仪器的UCC27324 ;所述驱动变压器为PULSE公司的PA0184以及 PA0264。
[0010]有益效果
[0011]由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本发明可以为金属防腐蚀保护提高一种绿色环保，效率高，精度高的外加阴极电流保护电源，比传统镀锌方式节省镀层金属，同时防腐蚀效果也提升一个等级。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构框图；
[0013]图2是本发明中移向全桥变换器的电路图；
[0014]图3是本发明中微处理器和控制器的连接关系图；
[0015]图4是本发明中驱动电路的示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0017]本发明的实施方式涉及一种外加阴极电流保护电源，如图1所示，包括带有同步整流的移向全桥变换器、微处理器、驱动器、检测电路和控制器，所述带有同步整流的移向全桥变换器用于将直流母线电压转换成脉冲波；所述检测电路用于检测移向全桥变换器中的电压电流信号，并将该电压电流信号分部输出给微处理器和控制器；所述微处理器用于采集经过隔离的电压电流信号并经过内部运算后产生控制信号；所述控制器在接受微处理器的控制信号后，用于产生移相信号输出给驱动器；所述驱动器是将控制器产生的信号转换成驱动带有同步整流的移向全桥变换器中金属-氧化物半导体场效应管的驱动信号，控制金属-氧化物半导体场效应管导通或者关断。
[0018]如图2所示，所述带有同步整流的移向全桥变换器包括由金属-氧化物半导体场效应管构成的全桥电路、高频变压器和滤波电路；所述高频变压器的原边与由金属-氧化物半导体场效应管构成的全桥电路相连，副边连有两个串联的金属-氧化物半导体场效应管；所述高频变压器的副边还连有LC滤波电路。其中，所述由金属-氧化物半导体场效应管构成的全桥电路中设有谐振电感。由于该移相全桥变换器是带有同步整流的，并且以开关MOSFET的方式代替了传统的二极管整流，使得电源系统大大减少在二极管导通的损耗。
[0019]所述微处理器系统采集电源系统的电压电流信号，然后将电流采集信号与给定电流信号相比较得出一个控制信号，这个控制信号作为电压环路的给定信号，再与电压采集信号相比较，得出电源控制信号，输出给控制电路。如图3所示，微处理器采用Cortex-M3内核的STM32，通过微处理器模数转换端口采集电压电流信号，然后经过微处理器内部运算之后再经过数模转换端口将控制信号传递给控制器，控制器采用德州仪器的UCC28950。
[0020]所述驱动电路包括相互连接的驱动芯片与驱动变压器，该驱动电路采用的是专用驱动芯片与驱动变压器相结合的方式，驱动芯片将控制电路的信号放大数倍，然后与驱动变压器相连接，直接驱动MOSFET。如图4驱动芯片采用德州仪器的UCC27324，驱动变压器分别采用PULSE公司的PA0184以及PA0264。
【主权项】
1.一种外加阴极电流保护电源，包括带有同步整流的移向全桥变换器、微处理器、驱动器、检测电路和控制器，其特征在于，所述带有同步整流的移向全桥变换器用于将直流母线电压转换成脉冲波；所述检测电路用于检测移向全桥变换器中的电压电流信号，并将该电压电流信号分部输出给微处理器和控制器；所述微处理器用于采集经过隔离的电压电流信号并经过内部运算后产生控制信号；所述控制器在接受微处理器的控制信号后，用于产生移相信号输出给驱动器；所述驱动器是将控制器产生的信号转换成驱动带有同步整流的移向全桥变换器中金属-氧化物半导体场效应管的驱动信号，控制金属-氧化物半导体场效应管导通或者关断。2.根据权利要求1所述的外加阴极电流保护电源，其特征在于，所述带有同步整流的移向全桥变换器包括由金属-氧化物半导体场效应管构成的全桥电路、高频变压器和滤波电路；所述高频变压器的原边与由金属-氧化物半导体场效应管构成的全桥电路相连，副边连有两个串联的金属-氧化物半导体场效应管；所述高频变压器的副边还连有LC滤波电路。3.根据权利要求2所述的外加阴极电流保护电源，其特征在于，所述由金属-氧化物半导体场效应管构成的全桥电路中设有谐振电感。4.根据权利要求1所述的外加阴极电流保护电源，其特征在于，所述微处理器采用Cortex-M3内核的STM32，所述控制器采用德州仪器的UCC28950 ;所述微处理器的数模转换端口与控制器的信号控制端口相连。5.根据权利要求1所述的外加阴极电流保护电源，其特征在于，所述驱动电路包括相互连接的驱动芯片与驱动变压器。6.根据权利要求5所述的外加阴极电流保护电源，其特征在于，所述驱动芯片为德州仪器的UCC27324 ;所述驱动变压器为PULSE公司的PA0184以及PA0264。
【专利摘要】本发明涉及一种外加阴极电流保护电源，包括带有同步整流的移向全桥变换器、微处理器、驱动器、检测电路和控制器。带有同步整流的移向全桥变换器用于将直流母线电压转换成脉冲波；检测电路用于检测移向全桥变换器中的电压电流信号，并将该电压电流信号分部输出给微处理器和控制器；微处理器用于采集经过隔离的电压电流信号并经过内部运算后产生控制信号；控制器在接受微处理器的控制信号后，用于产生移相信号输出给驱动器；驱动器是将控制器产生的信号转换成驱动带有同步整流的移向全桥变换器中金属-氧化物半导体场效应管的驱动信号，控制金属-氧化物半导体场效应管导通或者关断。本发明具有电源系统效率高，精度高，绿色环保的特点。
【IPC分类】H02M3/335
【公开号】CN104967318
【申请号】CN201510282192
【发明人】赵鹏, 孙培德
【申请人】东华大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月28日