[实用新型]一种非隔离大功率任意脉冲电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于多行业及用途的大功率脉冲电源，具体涉及一种非隔离大功率任意脉冲电源。

背景技术

脉冲电源适用于电镀金、银、镍、锡、合金，可明显改善镀层的功能性；用于防护-装饰性电镀(如装饰金)时，可使镀层色泽均匀一致，亮度好，耐蚀性强；双脉冲电源比单脉冲电源电镀更细致，光洁度更好。目前国内也研制出具有交流不对称脉冲输出特性的脉冲电源，主要有晶闸管整流型电源，二极管整流型电源，两极逆变调压型电源和两级斩波型电源。其中晶闸管整流型电源及二极管整流型电源：大部分主要由正负两极变压，晶闸管或二极管整流，电容电感滤波，IGBT斩波等电路组成，相当于两套电源交替工作，设备笨重，成本高。两极逆变调压型电源：主电路由输入整流滤波电路、逆变调压电路、输出端整流滤波电路、极性转换电路等组成。也是分阴阳两极组成，同样是增加设备体积及成本。两级斩波型电源都是采用一级变压处理，第二级斩波输出，两级都处于硬开关模式，效率低。所以目前的脉冲电源，开关频率低、体积庞大、成本高、工作效率低，达不到某些行业工艺要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种效率高、体积小而且脉冲频率、脉冲占空比等电源参数可连续调节的非隔离大功率任意脉冲电源。

本实用新型的目的可以通过下述方案予以实现：一种非隔离大功率任意脉冲电源，包括：

主电路：包括电源开关、输入整流滤波电路、Boost升压滤波电路、全桥PWM变换电路、输出滤波电路；工频交流电网通过电源开关进入输入整流滤波电路，之后输出至Boost升压滤波电路，其后进入全桥PWM变换电路，经输出滤波电路后输出；

数字控制处理器：数字控制处理器的工作电源由工频交流电网通过控制电源提供，数字控制处理器发出控制驱动信号给Boost升压滤波电路和全桥PWM变换电路，全桥PWM变换电路的输出反馈至数字控制处理器；

人机交互设备：包括键盘、显示器，与数字控制处理器上相应端口连接。

所述输入整流滤波电路采用三相二极管整流桥整流输出连接电感、电容的二阶低通滤波电路组成。

所述Boost升压滤波电路采用高频(大于20kHz)Boost结构电路升压。

所述全桥PWM变换电路采用全桥式高频(大于20kHz)逆变转换电路，主要由四个IGBT管组成桥的四臂，四个IGBT管两两串接后并联接在Boost升压滤波电路中的电容两端，输出滤波电路与四个IGBT管分别连接。

所述输出滤波电路采用电感、电容组成的二阶低通滤波，滤波对象是全桥PWM变换电路输出的高频方波。

本实用新型还包括电压/电流信号调理电路，连接于全桥PWM变换电路与数字控制处理器之间，对全桥PWM变换电路输出电压/电流进行调理采样传输到数字控制处理器。

作为对本实用新型的进一步改进，还包括故障保护电路，与数字控制处理器的相关管脚连接。

相对于现有的大功率脉冲电源，本实用新型有以下优点：

(1)通过单级变换实现任意波形输出，控制简单，对数字控制处理器要求低；

(2)电源采用非隔离变换方式，结构简单，成本低，体积小；

(3)电源工作在高频状态，系统动态响应性高，电源输出精度和范围比传统电源有显著提高；

(4)采用全数字化监测控制，提供友好的人机交互界面，设置参数齐全，使用方便，输出波形实时控制，波形一致性好。

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图。

图2为本实用新型系统主电路原理图。

图3为本实用新型数字控制处理器外围电路框图。

图4为本实用新型全桥变换电路工作波形示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，非隔离大功率任意脉冲电源，包括：

主电路：包括电源开关、输入整流滤波电路、Boost升压滤波电路、全桥PWM变换电路、输出滤波电路；工频交流电网通过电源开关进入输入整流滤波电路，之后输出至Boost升压滤波电路，其后进入全桥PWM变换电路，经输出滤波电路后输出；

数字控制处理器：数字控制处理器的工作电源由工频交流电网通过控制电源提供，数字控制处理器发出控制驱动信号给Boost升压滤波电路和全桥PWM变换电路，全桥PWM变换电路的输出反馈至数字控制处理器；处理器可以选用具有上述功能的常用型号处理器。

人机交互设备：包括键盘、显示设备，与数字控制处理器连接。