[发明专利]一种脉冲电源数据采集系统

说明书

本发明公开了一种脉冲电源数据采集系统，包括电压采集电路、电流采集电路和控制器；电压采集电路包括隔离放大电路、第一电压跟随电路和第一AD转换电路；电流采集电路包括第二电压跟随电路和第二AD转换电路；脉冲电源中检测点处的电压信号输入到隔离放大电路中消除共模电压并进行隔离；经隔离放大电路处理后的信号通过第一电压跟随电路滤波后，经第一AD转换电路转换为数字信号输入控制器；脉冲电源产生的脉冲电流通过电流传感器检测输出电压信号，输入到第二电压跟随电路滤波后，经第二AD转换电路转换为数字信号输入控制器。本发明可以实现脉冲电源中电流和电压的实时、高速采集。

技术领域

本发明属于脉冲电源技术领域，具体涉及一种脉冲电源数据采集系统。

背景技术

目前，电镀已广泛应用于印刷电路板、芯片封装、光电子器件，以及某些武器的关键零部件的表面防腐处理，要求镀层致密性好、表面缺陷少。在现有的制备方法中，脉冲电镀，包括单向脉冲和周期换向脉冲电镀，是获得高质量镀层常用且高效的方法。研究发现在电镀过程中，除了电镀液以外，脉冲电源输出的电流波形参数对镀层的质量影响较大，所以脉冲电源输出电流波形的好坏直接决定镀层质量。目前，现有脉冲电镀电源系统多是面向大功率、大电流的镀金工艺，其输出的脉冲电流精度较低，最低只能到数十毫安，制备的镀金层致密性难以满足精密零件的镀金需求。现有脉冲电镀电源输出的脉冲电流精度不高的原因一般是其采用的电流传感器和AD转换芯片的精度不够高，或是参数的采集速度较慢，导致控制相对滞后。为得到足够高精度的脉冲电流，需要在高速高精度的电流传感器和AD转换芯片的基础上，设计一种高速、准确、实时性好、稳定性好的电流、电压数据采集系统。

发明内容

为了解决现有脉冲电镀电源中脉冲电流精度不高、稳定性较差的问题，本发明提供了一种脉冲电源数据采集系统。本发明实现对脉冲电镀电源中电流和电压的高速、高精度采集。

本发明通过下述技术方案实现：

一种脉冲电源数据采集系统，包括电压采集电路、电流采集电路和控制器；

其中，所述电压采集电路包括隔离放大电路、第一电压跟随电路和第一AD转换电路；

所述电流采集电路包括第二电压跟随电路和第二AD转换电路；

所述脉冲电源中检测点处的电压信号输入到所述隔离放大电路中消除共模电压并进行隔离；经所述隔离放大电路处理后的信号通过所述第一电压跟随电路滤波后，经所述第一AD转换电路转换为数字信号输入到所述控制器中；

所述脉冲电源产生的脉冲电流通过电流传感器检测输出电压信号，所述电流传感器输出的电压信号输入到所述第二电压跟随电路滤波后，经所述第二AD转换电路转换为数字信号输入到所述控制器中。

优选的，本发明的隔离放大电路包括隔离放大器U3、输入端滤波模块、输出端滤波模块；

电压信号输入到所述隔离放大电路后经所述输入端滤波模块进行滤波处理后，进入所述隔离放大器U3的输入端；

所述隔离放大器U3的输出端输出信号经所述输出端滤波模块进行滤波后输出。

优选的，本发明的输入端滤波模块包括滤波电阻R8、二极管D5和滤波电容C51；

所述滤波电容C51和所述二极管D5并联连接在所述滤波电阻R8的一端和电源端之间；所述滤波电阻R8的另一端与所述隔离放大器U3的输入端连接；所述滤波电容C51、所述二极管D5和所述滤波电阻R8的公共连接端作为所述隔离放大电路的输入端。

优选的，本发明的输出端滤波模块包括滤波电阻R9、滤波电阻R10、二极管D6和滤波电容C52；

所述隔离放大器U3的输出端与所述滤波电阻R10的一端连接，所述滤波电阻R10的另一端作为所述隔离放大电路的输出端并与滤波电阻R9的一端连接，所述滤波电阻R9的另一端接地；