[实用新型]基于全PLC控制的高压脉冲电源

摘要

基于全PLC控制的高压脉冲电源，属于脉冲功率技术领域。它解决了现有高压脉冲电源的单片机控制系统抗干扰能力差及其主电路的原始体积大的问题。它由主回路和控制回路组成，用可编程逻辑控制器输出占空比一定、频率连续可调的脉冲，同步触发产生一个同频率、脉宽固定的矩形波，再将其变为宽度一定的锯齿波，该锯齿波与PLC输出的模拟量比较产生一个新的脉冲，通过改变输出模拟量的大小，实现脉宽的连续调节，最小输出脉宽可以达到几个微秒，该脉冲再经过功率放大，驱动栅极电路，实现高压脉冲的调制，它以可编程逻辑控制器作为控制核心，通过人机界面，方便地设定和显示电源的各工作参数。本实用新型用作高压脉冲电源。

主权项

一种基于全PLC控制的高压脉冲电源，其特征在于：它由供电电源回路、主回路和控制回路组成，供电电源回路由主电路EMI滤波器(1 2)、三相整流桥电路(1 3)、主电路滤波电容(1 4)、全桥逆变器(1 5)和升压变压器(1 6)的初级线圈组成，主回路由升压变压器(1 6)的次级线圈、高频高压硅堆整流电路(1 7)、充电限流电阻(1 8)、储能电容(1 9)、空心电感(1 10)、负载放电限流电阻(1 11)、真空四极管(1 12)、灯丝电源(1 13)、充电二极管(1 14)、下拉电阻(1 15)、电容分压器(1 16)和栅极电路(1 17)组成，主电路EMI滤波器(1 2)的输入端连接外部380V工频供电电源，主电路EMI滤波器(1 2)的输出端连接三相整流桥电路(1 3)的输入端，三相整流桥电路(1 3)的输出端连接主电路滤波电容(1 4)的输入端，主电路滤波电容(1 4)的输出端连接全桥逆变器(1 5)的输入端，全桥逆变器(1 5)的输出端连接升压变压器(1 6)的初级线圈，升压变压器(1 6)的次级线圈连接高频高压硅堆整流电路(1 7)的输入端，高频高压硅堆整流电路(1 7)的第一输出端接地，高频高压硅堆整流电路(1 7)的第二输出端连接充电限流电阻(1 8)的一端，充电限流电阻(1 8)的另一端与脉冲电源的负载连接端(A)之间串联储能电容(1 9)，充电限流电阻(1 8)的另一端与真空四极管(1 12)的阳极之间串联空心电感(1 10)和负载放电限流电阻(1 11)，灯丝电源(1 13)给真空四极管(1 12)的阴极灯丝供电，真空四极管(1 12)阴极的一端连接脉冲电源的负载接地端(T)，栅极电路(1 17)用来给真空四极管(1 12)的一栅、二栅供电；脉冲电源的负载连接端(A)和脉冲电源的负载接地端(T)之间并联有充电二极管(1 14)、下拉电阻(1 15)和电容分压器(1 16)，其中充电二极管(1 14)的阳极连接脉冲电源的负载连接端(A)，充电二极管(1 14)的阴极连接脉冲电源的负载接地端(T)；控制回路包括可编程逻辑控制器(2 1)、逆变控制电路(2 2)、四极管栅极触发控制电路(2 3)、人机界面(2 4)、过流保护电路(2 6)、电压检测电路(2 7)和电流传感器(2 8)，电压检测电路(2 7)用于检测电容分压器(1 16)低压端的电压，电压检测电路(2 7)的输出端连接可编程逻辑控制器(2 1)的电压信号输入端；电流传感器(2 8)用于检测所述主回路的电流，电流传感器(2 8)的输出端连接过流保护电路(2 6)的输入端，过流保护电路(2 6)的过流信号输出端连接可编程逻辑控制器(2 1)过流信号输入端；可编程逻辑控制器(2 1)的触发信号输出端连接四极管栅极触发控制电路(2 3)的触发信号输入端，四极管栅极触发控制电路(2 3)的电流信号输入端连接过流保护电路(2 6)的电流信号输出端，四极管栅极触发控制电路(2 3)的触发信号输出端连接栅极电路(1 17)的触发信号输入端，可编程逻辑控制器(2 1)的逆变控制信号输出端连接逆变控制电路(2 2)的逆变控制信号输入端，逆变控制电路(2 2)的逆变信号输出端连接全桥逆变器(1 5)的逆变信号输入端；可编程逻辑控制器(2 1)的显示信号输出端连接人机界面(2 4)的输入端，人机界面(2 4)的输出端连接可编程逻辑控制器(2 1)的控制信号输入端。