[发明专利]一种直流电源及其控制方法

权利要求书

1.一种直流电源，其特征在于：包括AC-DC控制模块和DC-DC控制模块，AC-DC控制模块与DC-DC控制模块电连接；

所述AC-DC控制模块包括第一采集电路、第一DSP、IGBT开关、直流输出模块和第二采集电路，所述第一采集电路接收外界的220V的交流电，并把交流电的电流和电压信号输入到第一DSP，所述第一DSP对电流和电压信号进行计算处理后发出PWM脉冲控制量控制IGBT开关连通，所述外界的220V交流电通过IGBT开关输入到直流输出模块中，所述直流输出模块中包含有PWM整流器，PWM整流器把220V的交流电整流为720V的直流电，720V的直流电通过第二采集电路把电压信号输送到第一DSP中进行计算处理；

所述DC-DC控制模块包括第二DSP、FPGA模块、高压输出模块和第三采集电路，所述PWM整流器整流后的直流电传递给高压输出模块，所述高压输出模块包括全桥逆变电路和倍压整流电路，所述全桥逆变电路和倍压整流电路把720V直流电转化为-80KV的直流电压，-80KV的直流电压通过第三采集电路输送电压信号给第二DSP中进行计算处理，所述第二DSP处理后发出PWM脉冲控制量给FPGA模块，FPGA模块对DC-DC控制模块的电路进行监控，保障PWM脉冲宽度值，所述FPGA模块把PWM脉冲控制量传输给高压输出模块。

2.根据权利要求1所述的一种直流电源，其特征在于：所述第一采集电路包括交流侧电流采集电路和交流侧电压采集电路，交流侧电流采集电路包括基于霍尔效应的线性传感器ACS712和AD820运算放大器，第一采集电路通过霍尔效应的线性传感器ACS712进行交流电的电流采集，通过AD820运算放大器把采集到的交流电电流进行放大。

3.根据权利要求2所述的一种直流电源，其特征在于：第一采集电路的交流侧电压采集电路包括电压霍尔传感器LV100和AD820运放电压偏压电路，第一采集电路通过电压霍尔传感器LV100进行电压的采集，通过AD820运放电压偏压电路把电压霍尔传感器LV100采集到的电压转化为正电压。

4.根据权利要求1所述的一种直流电源，其特征在于：第二采集电路和第三采集电路均为直流侧电压采集电路，采用电阻分压电路进行电压的采集，所述第二采集电路把采集到的电压信号输送给第一DSP中，所述第三采集电路把采集到的电压信号输送给第二DSP中。

5.根据权利要求1所述的一种直流电源，其特征在于：所述第一DSP和第二DSP通过并口通讯交换信息，所述第一DSP的运算能力为32位浮点，系统主频为150MHz。

6.根据权利要求1所述的一种直流电源，其特征在于：IGBT开关通过IGBT驱动电路进行驱动，IGBT驱动电路包括QA02电源模块和si8220驱动芯片。

7.根据权利要求1所述的一种直流电源，其特征在于：所述FPGA模块等待的固定脉动时间为4us。

8.权利要求1-7任一所述的一种直流电源的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

把220V的交流电压输送给第一采集电路，第一采集电路采集交流电的电流和电压信号传递给第一DSP进行处理，第一DSP发出PWM控制信号量控制IGBT开关的连通，220V的交流电通过IGBT开关进入到直流输出模块后转化为720V的直流电；

第二采集电路采集把采集的电压信号送给第一DSP进行处理，所述AC-DC控制模块把转化来的直流电传递给DC-DC控制模块，所述直流输出模块输出的直流电传递给高压输出模块，高压输出模块把720V直流电转化为-80KV的直流电；

第三采集电路向第二DSP反馈高压输出模块处采集到的电压信号，第二DSP根据这个信号对高压输出模块输出电压值进行控制，保证输出电压值的稳定性。