电源控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电源输出控制，特别涉及一种具有多种波形输出的电源控制系统，可应用于金属表面处理领域。
【背景技术】
[0002]现有的大功率金属表面处理电源控制系统，主要由专用PffM调制芯片，例如:TL494、SG3525、UCC2895等，模拟PID调节器，D/Α数模转换板、单片机通讯板、单片机并机板、数字量I/O板、功率管驱动板等辅助电路组成，该控制系统主要是用于控制电源设备输出纯直流、脉动直流，从某种程度上讲，该控制系统相对可靠性较高，至今大部分金属表面处理电源生产厂家仍然延续该控制系统，但随着金属表面处理工艺对金属表面处理电源要求不断提高，要求设备能够兼具输出纯直流、脉动直流、正负双脉冲、多波形、多功能大功率电能时，受制于专用PffM(Pulse-Width Modulat1n，脉宽调制)调制芯片输出PffM波单一特性，而无法满足兼具输出多种波形、多功能电能的金属表面处理生产工艺要求；其次，其实现大功率输出是通过并机完成，由单片机均流板控制，只能在恒流工作模式时实现均流，恒压状态不能实现均流，并且恒流工作模式下均流平衡度低、动态响应差，导致无法实现真正意义上的大功率输出；再次，控制方式大部分是通过模拟PID (Proport1nal integralderivative,比例-积分-微分)实现，元器件电气特性受环境影响很大，尤其是电容器，使已整定好的控制参数变化，使输出电能品质变差、甚至电源瘫痪，一定程度上降低了设备的可靠性；除此之外，还有功率管故障保护响应速度慢、不可靠及生产工艺逻辑控制策略在现有控制系统不能较好实现、能量转换效率低、总谐波失真度高的弊端。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种可输出多种波形、在恒压恒流工作模式下都能均流工作的电源控制系统。
[0004]为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种电源控制系统，包括:供电模块、数字信号处理模块、逻辑控制模块、数字开关量模块、功率管驱动模块、电能变换模块和电源输出模块，供电模块和逻辑控制模块均与数字信号处理模块连接，功率管驱动模块、电能变换模块和电源输出模块依次连接，功率管驱动模块与数字开关量模块连接。由此，数字信号处理模块根据接收的参数进行能量变换、PID控制、PffM调节等控制，使控制环路电压环、电流环、均流环稳态工作。控制系统异常时，逻辑控制模块能快速、可靠关断功率管的PWM信号，逻辑控制模块接收数字信号处理模块所输出PWM脉冲并对其进行叠加、切换、调制变换、同步、逻辑运算处理，经功率管驱动模块信号隔离放大，控制电能变换模块，使电源设备兼具纯直流、脉动直流、正负双脉冲、多波形脉冲、多功能电能输出、实现同步整流驱动和有源功率因素校正驱动技术，大大地降低了电源设备能耗、总谐波失真度，提高了设备整机的能量转换效率。
[0005]在一些实施方式中，数字信号处理模块包括DSP芯片，便于进行数字信号处理，可并行执行多个操作。
[0006]在一些实施方式中，逻辑控制模块包括FPGA芯片或CPLD芯片，可快速响应控制系统逻辑状态。
[0007]在一些实施方式中，电源控制系统还包括与数字信号处理模块连接的并机均流模块，并机均流模块设有CAN2.0通信单元。并机均流模块用于自数字信号处理模块获取并机参数，以CAN2.0通信发送并机参数至另一电源控制系统的数字信号处理模块。将每个电源控制系统并机数据以CAN2.0为载体传送电压值、电流值均流信息给数字信号处理模块，实现在恒压、恒流工作模式时都能精度高、动态响应好的均流及N+1冗余备份技术，提高设备可靠性及实现大功率输出。
[0008]在一些实施方式中，电源控制系统还包括与数字信号处理模块连接的输出反馈处理模块，用于采集输出电压、输出电流、功率管温度参数，发送至数字信号处理模块。输出反馈处理模块为数字信号处理模块提供反馈信号，数字信号处理模块根据反馈信号进行相应的能量变换、PID控制、PffM调节等控制，使电源控制系统的输出电能更加稳定。
[0009]在一些实施方式中，电源控制系统还包括与数字信号处理模块连接的上位机通讯模块，用于向数字信号处理模块发送设定参数。上位机通讯模块便于进行人机交互。
[0010]在一些实施方式中，电源控制系统还包括与数字信号处理模块连接的参数存储模块，用于保存上位机通讯模块设定的参数，将参数发送至数字信号处理模块。
[0011]本实用新型的有益效果为:通过数字信号处理模块及逻辑控制模块的配合，形成不同逻辑关系的PffM信号，实现纯直流、脉动直流、正负双脉冲、多波形脉冲、同步整流、有源功率因素校正的PffM脉冲驱动方法。通过并机均流模块的CAN2.0通信模式，实现在恒压、恒流工作模式时都能均流工作，其均流精度高、动态响应好。本实用新型的电源控制系统为金属表面处理领域提供高能量转换效率、低能耗、低总谐波失真度、高品质电能输出。需要说明的是，本实用新型的电源控制系统还可应用于除金属表面处理外的其他领域。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型一实施方式的电源控制系统的结构示意图；
[0013]图2为图1所示电源控制系统并机的原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0015]图1和图2示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的电源控制系统。
[0016]如图1所示，本实施方式的电源控制系统，包括:供电模块1、数字信号处理模块2、逻辑控制模块3、数字开关量模块4、功率管驱动模块5、电能变换模块6、电源输出模块7、并机均流模块8、输出反馈处理模块9、上位机通讯模块10和参数存储模块11。供电模块1、逻辑控制模块3、并机均流模块8、输出反馈处理模块9、上位机通讯模块1和参数存储模块11均与数字信号处理模块2连接，功率管驱动模块5、电能变换模块6和电源输出模块7依次连接，功率管驱动模块5与数字开关量模块4连接。
[0017]供电模块1，用于提供电能，为整个控制系统正常工作提供电能需求。
[0018]数字信号处理模块2，用于接收参数信号，生成PffM信号发送至逻辑控制模块3。参数信号来自并机均流模块8、输出反馈处理模块9、上位机通