[实用新型]数字式高压直流电源控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电源技术领域，特别涉及一种数字式高压直流电源控制系统。

背景技术

随着电力行业和制造技术的快速发展，直流设备在工业、航空、民用等领域的运用 不断增加。高压直流电源的应用领域是非常广泛的，传统的高压电源常直接采用变压器直 接升压整流的方式或者是采用倍压整流的方式来实现的。由于高压电源本身的电压性质以 及控制的局限性，使得传统的高压直流电源自身存在诸多缺陷，不尽体积重量较大，电源系 统的输出电压纹波很大，工作效率也不是很高，导致其应用具有一定的局限性。而随着现代 电力电子技术的不断完善和发展，数字化、高频化、小型化以及模块化是高压直流电源发展 的必然趋势。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提出一种数字式高压直流电源控 制系统，目的是提供能够将电网的交流电转换成平稳的直流电，同时具有温控、过流保护和 电压线性调节的功能的控制系统。

本实用新型是通过以下技术方案来实现实用新型目的的：

数字式高压直流电源控制系统，包括硬件部分和系统流程部分，其中硬件部分是 由控制单元的输出端和DSP的输入端相连接，驱动保护电路的输入端和DSP的PWM信号输出 端相连接，全桥逆变电路的控制信号输入端和驱动保护电路的输出端相连接，全桥逆变电 路的电源输入端和电网的输出端相连接，温度传感器固定在全桥逆变电路的功率器件表 面，恒温控制电路的输入端和温度传感器的输出端相连接，恒温控制电路的输出端温和DSP 的信号输入端相连接，全桥逆变电路输入端和输出端的导线穿心经过电流传感器，电流互 感器的输出端和电流检测电路的输入端相连接，电流检测电路的输出端和DSP的信号输入 端相连接，电压互感器的一次侧输入端和全桥逆变电路输入端和输出端并联，电压互感器 的二次侧输出端和电压反馈电路的输入端相连接，电压反馈电路的输出端和DSP的信号输 入端相连接，通讯电路的输入端和DSP的通讯接口相连接，通讯电路的输出端和上位机的通 讯接口相连接，显示单元的输入端和DSP的信号输出端相连接。

所述的全桥逆变电路7是由IGBT、电容C1-C4、电阻R1-R4和二极管D1-D4组成，其中 IGBT管两两串联后并联组成桥式电路，电阻R1-R4和二极管D1-D4并联在于电容C1-C4串联 组成缓冲电路，缓冲电路与IGBT的集电极和发射极并联，接线端子a、b为直流电压输出端 子，连接在两个桥臂的两个IGBT之间；缓冲电路避免瞬态操作电压对IGBT管的冲击，降低 IGBT的开关损耗，保护整流单元安全、可靠运行，在IGBT关断过程中，电容C1-C4通过二极管 D1-D4充电，吸收关断过程产生的du/dt，在IGBT开通后，电容C1-C4两端的电压通过电阻R1- R4放电。

所述的电流检测电路，需要测量导线从电流互感器的中心穿过，电流互感器的电 源端分别于+15V和—15V电源相连接，电流互感器的电源端的输出端与运算放大器LM324的 正输入端相连接，电阻R6、电容C8并联后一端与运算放大器LM324的正输入端相连接，电阻 R6、电容C8并联后的另一端与地相连接，运算放大器LM324的电源正输入端与5V稳压源相连 接，运算放大器LM324的电源负输入端与地相连接，运算放大器LM324的电流信号输出端和 DSP5的信号输入端相连接。

所述的电压反馈电路的电压反馈信号经过电阻R5到电压跟随器的正输入端，电阻 R6、电容C5、C6和二极管D5并联后的一端与电阻R5到电压跟随器之间的线路相连接，电阻 R6、电容C5、C6和二极管D5并联后的另一端与地相连接，电压跟随器的输出端与DSP5的信 号输入端相连接，电容C7的一端连接在电压跟随器的输出端与DSP5支路，电容C7的另一端 与地相连接；其中C5作用是滤除信号中的杂质，稳点电路输入电压，减小信号漂移，通常选 取高频无感电容；电阻R5、R6起到分压作用，电压反馈电路测量电压等于电阻R6两端电压， 其电压值为总电压的R6/R5+R6。