[发明专利]一种等离子体能量控制开关电路及其控制系统

权利要求书

1.一种等离子体能量控制开关电路，其特征在于，包括峰值功率控制电路、单片机和用于串联在等离子体能量控制系统线路中的开关模块，其中：

所述峰值功率控制电路：用于动态地电流取样、滤波，并对生成的电压信号进行放大倍数调节，以调节峰值功率点，然后发送给所述单片机；

所述单片机：用于根据接收到的电压信号进行处理并控制所述开关模块的工作周期，使等离子体能量控制系统的输出功率不超过预设峰值功率且满足预设功率曲线。

2.根据权利要求1所述的一种等离子体能量控制开关电路，其特征在于，所述开关模块包括VMOS型开关模块或继电器型开关模块。

3.根据权利要求2所述的一种等离子体能量控制开关电路，其特征在于，所述VMOS型开关模块包括PMOS型开关模块或NMOS型开关模块。

4.根据权利要求3所述的一种等离子体能量控制开关电路，其特征在于，所述VMOS型开关模块包括依次连接的抗干扰单元、放大开关单元、驱动开关单元和用于串联在等离子体能量控制系统线路中的开关单元，其中：

所述抗干扰单元：用于接收所述单片机发送的开关控制信号并作抗干扰处理，然后发送给所述放大开关单元；

所述放大开关单元：用于接收所述抗干扰单元发送的开关控制信号并放大，然后发送给驱动开关单元；

所述驱动开关单元：用于接收放大开关单元发送的开关控制信号，然后进行通断动作；

所述开关单元：用于与所述驱动开关单元保持相同的通断动作。

5.根据权利要求1所述的一种等离子体能量控制开关电路，其特征在于，所述峰值功率控制电路中，针对不同型号的刀头而言，放大倍数不同；对同一型号的刀头而言，每次取样、滤波后的放大倍数是恒定的。

6.根据权利要求1所述的一种等离子体能量控制开关电路，其特征在于，所述峰值功率控制电路包括母线取样单元、输入滤波单元、放大倍数调节单元和输出单元，其中：

所述母线取样单元：用于对所述开关模块的后一级电路进行动态地电流取样，并将取样信号发送给所述输入滤波单元；

所述输入滤波单元：用于接收所述母线取样单元发送的取样信号并进行滤波处理，生成电压信号，然后将电压信号发送给所述放大倍数调节单元；

所述放大倍数调节单元：用于接收所述电压信号，并进行放大倍数调节，以调节峰值功率点，然后将经过放大倍数调节后的所述电压信号发送给输出单元；

所述输出单元：用于接收所述放大倍数调节单元发送的电压信号，并发送给所述单片机。

7.根据权利要求1所述的一种等离子体能量控制开关电路，其特征在于，还包括短路检测电路。

8.根据权利要求7所述的一种等离子体能量控制开关电路，其特征在于，所述短路检测电路为并联式短路检测电路，包括

所述并联式取样单元：用于对所述开关模块的后一级电路进行并联式取样，并将取样得到的取样电压发送给下一级；

所述霍尔电压传感器：用于接收所述并联式取样单元发送的取样电压并进行隔离处理，然后将所得取样电压发送给下一级；

所述整流滤波单元：用于接收所述霍尔电压传感器发送的取样电压并进行整流滤波处理，然后将所得取样电压发送给下一级；

所述比较单元：用于接收所述整流滤波单元发送的取样电压并与所调基准电压进行比较，然后将生成的短路检测信号发送给所述单片机进行短路判断及通断动作。

9.根据权利要求1所述的一种等离子体能量控制开关电路，其特征在于，所述开关模块的工作周期由断开时间和工作时间组成，且在预设峰值功率不变时，断开时间保持不变。

10.一种等离子体能量控制系统，包括AC/DC模块、DC控制模块、等离子体能量输出模块和控制面板，其特征在于，还包括权利要求1～9任意一项所述的开关电路，所述开关电路通过其内部的开关模块串联于DC控制模块和等离子体能量输出模块之间。