[实用新型]一种脉冲电源脉冲精度控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及脉冲电源技术领域，尤其涉及一种脉冲电源脉冲精度控制电路。

背景技术

随着当前IT产业地飞速发展，对半导体元件、连接器、电路板的精度要求日益提高，集成电路的小型化，终端产品的小型化，这就要求生产加工更小封装的元件和连接器、更精细的电路板印制线和过孔、更精密的柔性电路板。这些快速发展的电子产品对电子电镀行业提出了更高的要求，而整流器作为电镀生产的最主要动力，需要它提供了更加精确可控的电能。更为重要的是当前世界范围内对减少能源消耗的意识提高到了空前的高度，这对于高能耗的金属表面处理行业来说具有极高的挑战性。而脉冲电镀对于传统的直流电镀来讲具有更高的效率，在相同的能量损耗下可以有着更高的产量，并且实验证明在脉冲电镀条件下贵重金属(金，银等)的使用可以更少，而获得更为致密的镀层，这对于这一行业来讲既节省了能量的消耗，又节约了贵重金属的使用。因此可以预见未来的金属表面处理将会以脉冲电镀为主。

脉冲电源在贵重金属电镀时有着很好的优势，而质量良好的脉冲输出波形起着至关重要的作用，通常情况下需要输出方波如图1，而且幅值和时间精度在1％内方可保证电镀质量。要达到这样高的精度，精度控制电路是必不可少的。而现有技术中尚不存在这样的高精度控制电路。

目前，现有的解决方案是采用普通8位或16位单片机处理器组成一个脉冲发生器来控制脉冲输出，也有直接使用高性能处理器如DSP(Digital SignalProcessing数字信号处理器)直接控制功率元件输出的单闭环控制模式。

如果采用纯模拟控制方案，那么在脉冲控制上就会有着很大的实现难度，因为脉冲输出本身就是离散的，而模拟控制是连续的，需要用纯硬件电路来实现。这样要么硬件电路非常复杂，实现控制功能成本很高，可靠性和可维修性大大的降低，要么只能实现简单功能控制，电压、电流和脉冲波形的控制精度很差，不能满足使用要求和智能化的需求。

如果采用纯数字控制方案，目前使用的数字处理器主要是单片机和DSP，后者在速度和性能上有着巨大的优势。以美国德州仪器工业股份有限公司的C28XX系列的DSP为例，该处理器是专门针对工业控制的一款优秀的处理器，具有100MHz的工作时钟，由处理器内部PWM(Pluse Width Moudlation脉冲宽度调制)提供开关驱动信号，应对当前开关电源几十千赫兹的工作频率已经是足够了，但是用来调制高频开关信号时便会出现问题。实验证明无论算法如何先进都不能很好保证输出脉冲的波形和精度，有时会出现丢失脉冲的现象，所以DSP无法对脉冲的波形进行及时和精准的控制，完全依赖数字处理器会造成整个系统的控制缺失。

还有的就是数字加模拟的方式，这样的基本做法就是电源的PWM驱动信号由模拟的方式来实现，而数字电路部分负责人机界面和脉冲调制的控制。但是由于目前该方案通行的控制方案只有一个内闭环控制环路，这就导致了有时候会出现脉冲基值和峰值精度低的现象。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种脉冲电源脉冲精度控制电路，以解决现有技术中控制电路的精度差不能满足使用要求和实现智能化的问题。

实现本实用新型的技术方案如下：

一种脉冲电源脉冲精度控制电路，包括DSP(Digital Signal Processing数字信号处理器)控制板，主控制板，按键显示板和开关电源主电路板；DSP控制板与主控制板之间形成外环控制回路，主控制板采用PWM(Pluse WidthMoudlation脉冲宽度调制)控制技术形成内环控制回路。

所述开关电源主电路板向主控制板提供反馈信号、BLOCK信号和限流信号。

所述主控制板内环控制电路包括PWM控制器、电压电流采样放大电路CPLD(Complex Programmadle Logic Device复杂可编程逻辑器件)可编程芯片、模拟多路复用器及驱动芯片；其中，主控制板对电流和电压反馈信号经过运算放大电路进行放大，放大后的信号再经过PWM调制和CPLD驱动脉冲整形，驱动信号经过变压器耦合送至功率管，主控制板根据限流信号和BLOCK软关机信号进行相应的输出调整。

所述DSP控制板与按键显示板、主控制板及开关电源主电路板分别进行交互；其中，DSP控制板与开关电源主电路板的交互内容包括控制主电路的缓启动、主电路风扇的启停和调速、RS-485通讯数据交换、继电器信号输出，并接受主电路上的功率板温度信号、初级电压检测。