CN107943181A - 一种基于psm脉冲阶梯调制的高压可调电源 - Google Patents

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
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Abstract

本发明公开了一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，涉及高压电源技术领域。包括外壳；外壳内部设置有控制器、控制面板、显示单元、通信模块、低压电源输入模块、PSM模块、高压电源输出模块、电压采样电路和保护单元；低压电源输入模块与PSM模块连接，PSM模块与高压电源输出模块连接；高压电源输出模块与电压采样电路和负载电连接；控制器通过通信模块将信息传输至终端设备。本发明通过设置控制器控制PSM模块调整输出电压，并通过电压采样电路实时监测输出电压信息，具有实用简单，操作方便，并通过设置通信模块实时将数据信息传输至终端设备，方便工作人员实时监控，方便工作人员进行维护；并设置保护单元，在出现异常时及时保护电路。

Description

一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源
技术领域
本发明属于高压电源技术领域，特别是涉及一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源。
背景技术
辅助加热***作为托卡马克最重要最复杂的***之一在国际各装置上一直是重点发展的对象，对应托卡马克从脉冲往稳态发展的趋势，辅助加热高压电源也经历了从脉冲模式到长脉冲乃至稳态模式的发展阶段，作为最近几年国内外研究的最新技术，PSM开关电源技术发展迅速并已在辅助加热高压电源***中获得大量成功的应用。
随着托卡马克物理实验的不断深入对电子回旋***乃至高压电源***提出更高更加苛刻的要求，同时也就对高压电源的控制、保护等技术提出了更高的要求，如快速前后沿控制、微秒级电流检测及过流保护、高达1KHz的调制运行以及灵活多变的运行控制方式等。
现在设计一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，通过控制器控制PSM模块调整输出电压大小，并通过电压采样电路实时监测输出电压。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，通过设置控制器来控制PSM模块调整输出电压，并通过电压采样电路实时监测输出电压信息，具有实用简单，操作方便，并通过设置通信模块实时将数据信息传输至终端设备，方便工作人员实时监控，方便工作人员进行维护；并设置保护单元，在出现异常时及时保护电路。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，包括外壳；所述外壳内部设置有控制器、控制面板、显示单元、通信模块、低压电源输入模块、PSM模块、高压电源输出模块、电压采样电路和保护单元；
其中，所述低压电源输入模块与PSM模块连接，所述PSM模块与高压电源输出模块连接；所述高压电源输出模块与一电压采样电路和负载电连接；所述控制器包括一微处理器；所述控制器分别与电压采样电路和PSM模块电连接；所述控制器与控制面板连接；所述控制器与一显示单元、一通信模块和一保护单元电连接；所述通信模块与终端设备连接。
进一步地，所述低压电源输入模块由若干个相同的交流电源串联组成，所述低压电源输入模块通过整流器将交流电源转换成直流电源输入至PSM模块，所述PSM模块为PSM开关放大器；所述PSM模块通过IGBT快速开关来控制导通的输入电源数量来调整输出电压的大小。
进一步地，所述控制器采用单片机或CPU，所述控制器控制PSM模块控制输入电源的导通数量来调整输出电压的大小。
进一步地，所述保护单元包括短路保护模块和过流保护模块，所述短路保护模块用于在负载短路时保护整个电源；所述过流保护模块用于在输出电流超过额定电流时对电路进行限流。
进一步地，所述显示单元采用LED显示屏，所述显示单元用于显示当前输出电压信息和输入电源电压信息，所述控制面板用于输入控制参数，控制参数包括输出电压和输出电流。
进一步地，所述通信模块通过光纤网络与终端设备连接，所述终端设备包括电脑或智能平板或手机；所述通信模块用于实时将输入电压信息、额定输出电压信息，实际输出电压信息、额定输出电流信息和实际输出电流信息传输至终端设备。
进一步地，所述外壳采用绝缘材料制作。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置控制器来控制PSM模块调整输出电压，并通过电压采样电路实时监测输出电压信息，具有实用简单，操作方便，并通过设置通信模块实时将数据信息传输至终端设备，方便工作人员实时监控，方便工作人员进行维护；并设置保护单元，在出现异常时及时保护电路。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源的***框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，包括外壳；外壳内部设置有控制器、控制面板、显示单元、通信模块、低压电源输入模块、PSM模块、高压电源输出模块、电压采样电路和保护单元；
其中，低压电源输入模块与PSM模块连接，PSM模块与高压电源输出模块连接；高压电源输出模块与一电压采样电路和负载电连接；控制器包括一微处理器；控制器分别与电压采样电路和PSM模块电连接；控制器与控制面板连接；控制器与一显示单元、一通信模块和一保护单元电连接；通信模块与终端设备连接。
其中，低压电源输入模块由若干个相同的交流电源串联组成，低压电源输入模块通过整流器将交流电源转换成直流电源输入至PSM模块，PSM模块为PSM开关放大器；PSM模块通过IGBT快速开关来控制导通的输入电源数量来调整输出电压的大小。
其中，控制器采用单片机或CPU，控制器控制PSM模块控制输入电源的导通数量来调整输出电压的大小。
其中，保护单元包括短路保护模块和过流保护模块，短路保护模块用于在负载短路时保护整个电源；过流保护模块用于在输出电流超过额定电流时对电路进行限流。
其中，显示单元采用LED显示屏，显示单元用于显示当前输出电压信息和输入电源电压信息，控制面板用于输入控制参数，控制参数包括输出电压和输出电流。
其中，通信模块通过光纤网络与终端设备连接，终端设备包括电脑或智能平板或手机；通信模块用于实时将输入电压信息、额定输出电压信息，实际输出电压信息、额定输出电流信息和实际输出电流信息传输至终端设备。
进一步地，所述外壳采用绝缘材料制作。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，其特征在于：包括外壳；
所述外壳内部设置有控制器、控制面板、显示单元、通信模块、低压电源输入模块、PSM模块、高压电源输出模块、电压采样电路和保护单元；
其中，所述低压电源输入模块与PSM模块连接，所述PSM模块与高压电源输出模块连接；所述高压电源输出模块与一电压采样电路和负载电连接；
所述控制器包括一微处理器；所述控制器分别与电压采样电路和PSM模块电连接；所述控制器与控制面板连接；
所述控制器与一显示单元、一通信模块和一保护单元电连接；
所述通信模块与终端设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，其特征在于，所述低压电源输入模块由若干个相同的交流电源串联组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，其特征在于，所述控制器采用单片机或CPU。
4.根据权利要求1所述的一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，其特征在于，所述保护单元包括短路保护模块和过流保护模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，其特征在于，所述显示单元采用LED显示屏。
6.根据权利要求1所述的一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，其特征在于，所述通信模块通过光纤网络与终端设备连接，所述终端设备包括电脑或智能平板或手机。
7.根据权利要求1所述的一种基于PSM脉冲阶梯调制的高压可调电源，其特征在于，所述外壳采用绝缘材料制作。
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