[发明专利]一种PLC控制输出电压的电压可调开关电源装置

说明书

技术领域

本发明在于公开一种通过触摸屏为PLC输入电压数据，由PLC控制固态继电器(IGBT)的通断来控制输出电压的开关电源装置。

背景技术

现在的数控开关电源都是用单片机控制的，普通的开关电源是没有单片机的，目前市场上还没有用触摸屏输入电压值，由PLC直接控制输出电压的开关电源。

发明内容

本发明的目的在于公开一种由触摸屏输入电压数据，由PLC控制输出电压，电压可调的开关电源装置，该电源装置用触摸屏输入电压数据，PLC根据采样电路采集的电压数据和触摸屏输入的电压数据，调整PWM输出信号的占空比，PWM信号控制固态继电器(IGBT)通断时间的占空比，固态继电器(IGBT)直接控制电源的输出电压。

PLC控制的输出电压可调开关电源装置的工作原理是，电源接入220V交流电，220V交流电通过整流模块整流输出310V脉动直流电，脉动直流电经过电容滤波电路转化为平稳高压直流电，高压直流电经过逆变电路IGBT转化为高频方波交流电，高频方波交流电经过高频变压器转化为低压高频交流电，低压高频交流电通过高频滤波转化为脉动直流电，脉动直流电通过固态继电器调压转化为低压脉动直流电，低压脉动直流电经过电容滤波电路滤波转化为稳压直流电；触摸屏输入电压值，PLC控制输出电压的方法具有编程简单，操作方便的优点。

技术路线

用PLC控制输出电压的开关电源技术路线为：

(1)将电源接入220V交流电；

(2)220V交流电接整流管交流输入端，整流管将220V交流电转变成310V脉动直流电从整流管直流输出端输出；

(3)脉动直流电经过电容滤波电路转化为稳定直流电；

(4)稳定直流电经过逆变电路转变成方波高频交流电；

(5)高频交流电经过高频变压器转变为低压高频交流电；

(6)低压高频交流电经过高频整流模块转变成脉动直流电；

(7)脉动直流电经过固态继电器变成低压脉动直流电，PLC根据触摸屏的输入电压值和采样电路采集的电压值，向固态继电器发出PWM信号，固态继电器根据PWM信号调整输出电压；

(8)低压脉动直流电经过电容滤波电路滤波转变成稳定的直流电。

(9)PLC根据电流采样电路采集的电流值来保护电源的正常运行。

这样就制成了一块PLC控制，输出电压可调的开关电源。

具体实施

PLC控制的输出电压可调开关电源具体实施方案为：

1.设计一片电源线路板；

2.在线路板上焊接好整流模块，将220V交流电通过线路板的连线接到整流模块的交流输入端；

3.通过线路板的连线将整流模块的直流输出端输出的直流电连接到四个IGBT模块上，四个IGBT由脉冲发生器和控制电路控制，工作频率为10K以上，四个IGBT组成的逆变电路将直流电转变成方波高频交流电；

4.将高频交流电接到高频变压器的输入端，高频变压器的一个输出端接到固态继电器上；

5.固态继电器通过PLC输出的PWM信号将直流电压按照触摸屏输入的电压值降低；

6.固态继电器输出的脉动直流送到线路板上经过电容滤波电路输出稳定的直流电。

附图说明

图1是PLC控制输出电压的输出电压可调开关电源的结构示意图，如图1所示，图1中0为220V电源，用于提供交流电源，图1中1为整流模块，用于将交流电转化为脉动直流电，图1中2为滤波电路，用于将脉动直流转化为平稳的直流电，图1中3为逆变电路，用于将直流电转化为高频交流电，图1中4为高频变压器，用于将高压方波转换为低压方波，图中1中5为高频整流模块，用于将高频交流电转化为脉动直流电，图1中11为固态继电器，用于通过PLC输出的PWM信号，调整输出直流电压，图1中10为滤波电路，用于输出稳定直流电，图1中9为输出直流电，图1中8为电压、电流采样电路，用于为PLC提供输出电压值和电流值，电流采样用于保护电源的安全，电压采样用于为PLC输出的PWM信号提供输出电压依据，PLC根据触摸屏输入的电压值和电压采样电路采集的输出电压值来控制PWM信号的占空比，PWM信号控制固态继电器或IGBT管控制输出电压值。

本发明不仅限于开关电源用固态继电器调整输出电压还可用于PLC通过调整逆变电路中IGBT的占空比来调整输出电压的开关电源。