[发明专利]一种等离子体清洗用电源系统及其功率跟踪控制方法

权利要求书

1.一种等离子体清洗用电源系统的功率跟踪控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、电源系统进行初始化，规定主程序的各个任务的优先级；所述主程序的各个任务包括LCD显示任务、LED任务、状态检测任务、ADC转换任务和PWM调节任务；

S2、在主程序中，首先判断设定的目标功率所处的范围，根据该范围输出PWM，并根据输出的PWM分配一个脉宽D和周期T；然后进行软启动；

S3、检测等离子体发生器当前的输出功率是否在设定的功率范围内，如果在，则执行步骤S4；如果不在，则执行功率跟踪调控程序，以此来获取新的脉宽D和周期T，然后判断负载枪头的工作状态信号是否正常，如果正常，则执行并保存调控后新的脉宽D和周期T，并不断执行当前步骤，实现实时追踪控制，如果不正常，则停止程序并报错；

S4、判断负载枪头在当前输出功率下，工作状态信号是否正常，如果正常，则执行调控前的脉宽D和周期T，并不断执行步骤S3和S4，如果不正常，则停止程序并报错。

2.根据权利要求1所述的等离子体清洗用电源系统的功率跟踪控制方法，其特征在于，步骤S1中，所述初始化包括：定时器的初始化、串口初始化、LCD初始化、接口的初始化和ADC转换的初始化。

3.根据权利要求1所述的等离子体清洗用电源系统的功率跟踪控制方法，其特征在于，步骤S3中，所述执行功率跟踪调控程序，包括下述步骤：

S301、执行功率跟踪算法：获得目标功率与当前实际功率的差值进行PI计算获得步长d，然后根据功率调节的方向，对周期T进行加减步长d的运算，获得新的脉宽D和周期T，使实际输出功率不断逼近主程序所设定的目标功率；

S302、判断按照步骤S31获得的脉宽D和周期T是否会使死区时间超过限定值；如果是，则沿用前上一次调控所保存的脉宽D和周期T，如果不是，则按照新获得的脉宽D和周期T，输出相应的PWM。

4.一种等离子体清洗用电源系统，包括电源硬件电路、负载电路和控制面板，其特征在于，所述负载电路包括负载枪头和高频变压器；所述控制面板包括控制电路和显示面板；所述电源硬件电路包括整流电路、滤波电路、全桥逆变电路，驱动电路、以及检测电路；所述检测电路包括电网检测电路和负载检测电路；所述整流电路的输入端连接电网，整流电路的输出端连接滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端连接全桥逆变电路的输入端，所述全桥逆变电路的输出端连接高频升压变压器的输入端，所述高频升压变压器的输出端连接负载枪头的输入端；所述驱动电路的输入端连接控制电路的输出端，驱动电路的输出端连接所述全桥逆变电路的输入端；所述电网检测电路的输入端连接电网，电网检测电路的输出端连接控制电路的输入端；所述负载检测电路的输入端连接负载枪头的输出端，负载检测电路的输出端连接控制电路的输入端，所述控制电路连接所述显示面板的输入与输出端；

系统将电网的220V交流电转换为高频高压的交流方波电给负载枪头，负载枪头在高频高压交流方波电压的驱动下产生等离子体；所述控制面板进行功率跟踪控制，产生最佳脉宽和频率的PWM波驱动全桥逆变电路，同时检测电网和负载枪头工作状态信号，在必要时做出保护动作。

5.根据权利要求4所述的等离子体清洗用电源系统，其特征在于，还包括辅助电源，设置12V、5V、-15V可供选择，且所述辅助电源连接电网。

6.根据权利要求4所述的等离子体清洗用电源系统，其特征在于，所述系统将电网的220V交流电转换为高频高压的交流方波电给负载枪头，具体过程如下：系统首先将电网的220V交流电通过整流电路整流成310V的直流电，然后经过滤波电路滤波得到稳定的310V直流电压源，并以此作为全桥逆变电路的输入，全桥逆变电路则输出高频交流方波给高频变压器，所述高频变压器产生高达3KV～5KV左右的高频交流方波，负载枪头在高频高压的交流方波下不断产生所需的等离子体。