[发明专利]一种正反换向脉冲电源输出波形的控制方法

说明书

技术领域

本申请涉及电源技术领域，特别涉及一种正反换向脉冲电源输出波形的控制方法。

背景技术

随着有色金属电镀及电子线路板电镀的要求越来越高，大功率正反换向脉冲电源应运而生，其输出波形对电镀影响很大，输出波形是大功率正反换向脉冲电源的重要技术指标。现有的大功率正反换向脉冲电源因工作在脉冲状态中，输出电流大，输出波形的上升沿及下降沿难以做到陡峭，极容易过冲，且又由于输出可变，难以保证在全范围内输出波形一致，影响其在电镀等领域的应用。

发明内容

本申请的目的是提供一种正反换向脉冲电源输出波形的控制方法。

本申请可以通过采取以下技术方案予以实现：

一种正反换向脉冲电源输出波形的控制方法，该控制方法包括采用反馈单元检测功率单元输出到负载的正脉冲或负脉冲，并将检测到的正脉冲或负脉冲反馈给控制单元；控制单元计算出上升沿或下降沿，根据设定的上升沿或下降沿的阈值控制可调直流电源的输出电压；从而修正脉冲的上升沿或下降沿。

进一步的，本申请的正反换向脉冲电源输出波形的控制方法，还包括采用趋势分析的方法，在脉冲达到脉冲幅度时停止脉冲控制，同时通过PWM调制波控制方式调整过冲。

本申请的一种实现方式中，调整过冲的具体方式为，在上升沿或下降沿未到达脉冲的幅度时进行趋势分析，预计到达脉冲幅度的时间，在预计时间时停止正向或反向脉冲控制，同时启动正向或反向PWM调制；以减小过冲。

进一步的，反馈单元包括输出端并联的三个输出为电流型的高频霍尔传感器，霍尔传感器的滤波时间小于0.25us，以确保最快周期为150KHz的PWM调制波能无延时、无损地送到控制单元。

进一步的，可调直流电源采用高频开关电源，并采用RS485通讯方式接收来自控制单元的控制指令。

本申请的一种实现方式中，控制单元由单片机和FPGA组成，单片机通过通讯接口与上位机通讯，并通过总线方式与FPGA交换数据。

进一步的，FPGA的内部还嵌有一个实时计算单片机。

进一步的，功率单元采用H桥式电路。

由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于：

采用本申请的脉冲电源输出波形控制方法，使得正反换向脉冲电源具有从小功率到额定功率全范围内上升沿、下降沿均能保证小于150us，满足高质量电镀的技术要求，从而提高了电镀的质量。

本申请进一步的方案中，采用趋势分析和PWM调制波控制方式调整过冲，使得过冲小于5‰，进一步的提高了正反换向脉冲的质量。

附图说明

图1是本申请的大功率正反换向脉冲电源的电路框图。

图2是本申请的大功率正反换向脉冲电源的控制单元的电路图。

图３是本申请的大功率正反换向脉冲电源的控制单元的另一电子图。

图４是本申请的大功率正反换向脉冲电源的控制单元的另一电子图。

图５是本申请的大功率正反换向脉冲电源的可调直流电源的电路图。

图６是本申请的大功率正反换向脉冲电源的驱动单元的电路图。

图７是本申请的大功率正反换向脉冲电源的功率单元的电路图。

图８是本申请的大功率正反换向脉冲电源的反馈单元的电路图。

具体实施方式

本申请的关键在于对现有的大功率正反换向脉冲电源进行改进，在改进的大功率正反换向脉冲电源的基础上提出了本申请的正反换向脉冲电源输出波形的控制方法。

本申请改进的大功率正反换向脉冲电源具体包括，控制单元、可调直流电源、若干个驱动单元、若干功率单元、上位机、反馈单元和负载，可调直流电源与控制单元的电源控制端连接，若干个功率单元和负载并联接于可调直流电源的两端，控制单元通过驱动单元与相应的功率单元连接，负载通过反馈单元与控制单元连接，控制单元与上位机连接。其中，可调直流电源为高频开关电源，优选的，可调直流电源包括三相不可控整流电路和AC/DC变换电路，三相不可控制整流电路的输入端与三相电源连接，其输出端与AC/DC变换电路的输入端连接，AC/DC变换电路的输出端与功率单元和负载连接，AC/DC变换电路的控制端与控制单元连接。可调直流电源通过RS485接口与控制单元连接。控制单元通过通讯接口与上位机连接。

以下结合附图对本申请的最佳实施方式作详细描述。