[发明专利]一种电源单元驱动保护控制器

说明书

本发明属于高压电源技术领域，具体涉及一种电源单元驱动保护控制器。本发明包括电源转换单元、器件检测单元、驱动故障检测单元、驱动电路、控制信号整形单元、故障综合单元、过流检测单元、光电转换单元、电光转换单元和信号显示单元。采用本发明组建的大功率脉冲高压电源，使用单元化的结构，电路拓扑结构清晰明了、电源分布参数小。由多个单元串联构成的电源主回路，采用独特的控制方式调节高压输出，具有快速调节、控制灵活、快速保护等优点。另外，采用本发明组装的开关电源单元，具有接线简单，检测方便，体积小、抗干扰能力强、扩展性强、安全性能高、成本低等特点，能极大提高高压电源的工作性能和效率。

技术领域

本发明属于高压电源技术领域，具体涉及一种电源单元驱动保护控制器。

背景技术

目前，国内外的大型核聚变装置需要的高压电源电压和工作频率都在逐渐增加。大功率的脉冲高压电源可采用多个开关电源单元叠加的形式构成。大功率的脉冲高压电源的负载通常是回旋管、速调管和中性束等负载，这些负载在运行过程中极易打火，容易造成电磁干扰，同时随着脉冲高压电源工作频率的增加，多个开关电源单元处于调制工作状态，也极易造成电磁干扰。每一个开关电源单元及驱动保护控制器所处的电位不同，如果处理不当，也极易造成事故。为有效提高装置的实验效率，就必须安全可靠地控制开关电源单元。因此，用于大功率的脉冲高压电源上的电源单元驱动保护控制器需要综合考虑回旋管、速调管和中性束等负载容易打火的情况，结合自身脉冲高压电源的电压高、保护时间短、故障种类多，控制算法复杂等特点，进行重点研究与设计。目前市场上并没有现成的适合于大功率的脉冲高压电源的驱动保护控制器产品。本发明所述的电源单元驱动保护控制器已经在核聚变装置的大功率脉冲高压电源中得以运用，它能用于驱动开关电源单元的开关器件，同时检测电源单元的开关器件故障、准确可靠地完成对高压电源单元的驱动与控制保护。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种电源单元驱动保护控制器。

本发明的技术方案如下：

一种电源单元驱动保护控制器，包括电源转换单元、器件检测单元、驱动故障检测单元、驱动电路、控制信号整形单元、故障综合单元、过流检测单元、光电转换单元、电光转换单元和信号显示单元；

其特征在于：在检测开关单元以及本发明所述驱动保护控制器初始状态正常的情况下，当外部系统发送脉冲控制信号时，信号经光纤传至本驱动保护控制器的光电转换单元，信号经过控制信号整形单元，除去干扰信号，进入驱动电路，控制信号送至检测开关单元，检测开关单元处于正常工作状态；

如果驱动故障检测单元、器件检测单元和过流检测单元都没有检测到故障，驱动保护控制器则会一直输出正常地控制信号，以控制检测开关单元，直至试验结束；

当检测开关单元出现开关器件异常或输出电压异常时，器件检测单元检测到异常信号，则将信号送至故障综合单元，则会切断控制信号，检测开关单元即停止工作，同时光电转换单元单元将故障信号送至外部系统；过流检测单元接收传感器单元的电流信号，在过流检测单元单元内部的比较电路进行比较，如果发生过流，则会送出过流信号至故障综合单元，也会切断控制信号，检测开关单元即停止工作；同时光电转换单元将故障信号送至外部系统；驱动检测电路单元一直检测驱动电路状况，如果发生驱动电路损坏故障，同样会送出信号至故障综合单元，也会切断控制信号，检测开关单元即停止工作，同时光电转换单元将故障信号送至外部系统。

一种电源单元驱动保护控制器，电源转换单元，只采用了一个AC-DC单元，配合多种型号的稳压管，将220V交流电压转换为±15V的直流电压，再将+15V 电源转换为5V和9V直流电压(电路结构大为简化)，每种直流电压都完成滤波整形,电路单元提供±15V和9V直流电压，为本发明内部器件检测单元、驱动故障检测单元、控制信号整形单元、故障综合单元、过流检测单元、电光转换单元和信号显示单元提供±15V直流电压，为光电转换单元提5V直流电压。