[发明专利]电容储能型高功率脉冲驱动源控制系统及时序控制方法

说明书

本发明公开了电容储能型高功率脉冲驱动源控制系统及时序控制方法，具体涉及电子技术领域，包括上位机、通讯链路、主控单元、数据采集模块和触发控制模块，所述上位机通过通讯链路与主控单元连接，所述主控单元连接端与数据采集模块和触发控制模块连接。本发明通过上位机实现人机交互、参数下传、状态监测和远程控制，避免高功率脉冲驱动源工作时的电磁辐射对人员的伤害，并且利用时序控制方法，根据预定的T1、T2和T3的时序，由触发控制模块控制晶闸管开关的通断，保证放电电容电压的稳压，解决了现有技术中高功率脉冲驱动源工作时因瞬态大电流引起的强电磁辐射的问题。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体地说，本发明涉及电容储能型高功率脉冲驱动源控制系统及时序控制方法。

背景技术

高功率脉冲驱动源是进行高功率微波、Z箍缩、电子束泵浦高功率激光、X射线、废气废水处理、医疗、杀菌以及食品保鲜等研究的重要试验平台，在民用和国防领域展现出重要的应用价值。

高功率脉冲驱动源主要作用是在空间和时间上对能量进行快速压缩和转换，最终产生强流相对论电子束。因此，高功率脉冲驱动源实现能量的压缩和转换的核心技术，就是要实现对开关的精准有效控制。

但是高功率脉冲驱动源工作时因瞬态大电流会引起强电磁辐射，因此需要提供一种结构紧凑且抗电磁干扰能力强的控制系统及时序控制方法。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供电容储能型高功率脉冲驱动源控制系统及时序控制方法，通过上位机实现人机交互、参数下传、状态监测和远程控制，避免高功率脉冲驱动源工作时的电磁辐射对人员的伤害，并且利用时序控制方法，根据预定的T1、T2和T3的时序，由触发控制模块控制晶闸管开关的通断，保证放电电容电压的稳压，解决了现有技术中高功率脉冲驱动源工作时因瞬态大电流引起的强电磁辐射的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电容储能型高功率脉冲驱动源控制系统，包括上位机、通讯链路、主控单元、数据采集模块和触发控制模块，所述上位机通过通讯链路与主控单元连接，所述主控单元连接端与数据采集模块和触发控制模块连接；

所述上位机用于人机交互，并且用于参数下传、状态监测和远程控制；

所述通讯链路用于根据设计好的通讯协议规则，实现上位机和主控单元直接的实时数据通讯；

所述主控单元用于对控制系统集中控制和管理，一端与上位机进行数据传输，另一端根据预定的时序控制数据采集模块和触发控制模块的正常运行；

所述数据采集模块用于对储能电容和放电电容模拟电压值的数据采集；

所述触发控制模块用于控制晶闸管开关的通断，实现对放电电容的充放电。

在一个优选地实施方式中，所述上位机内安装有上位机界面程序，用于实现人机交互、参数下传、状态监测和远程控制。

在一个优选地实施方式中，所述通讯链路包括通讯协议接口和物理通讯接口，利用计算机的通讯接口，并基于Modbus、CAN总线和TCP/UDP等协议，实现控制系统上位机和主控单元之间的通讯，所述计算机的通讯接口具体为串口、USB口和网口。

在一个优选地实施方式中，所述主控单元采用具有逻辑控制能力的可编程器件，具体为单片机、FPGA或PLC，用于实现对控制系统的集中控制和管理。

在一个优选地实施方式中，所述数据采集模块具体为模数转化芯片，用于将原始的模拟物理电压信号转化为数字信号，采集并上传到主控单元。

在一个优选地实施方式中，所述触发控制模块接收主控单元发送来的时序触发指令，输出触发脉冲控制晶闸管开关的通断。