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一种新型电源控制系统技术方案

技术编号:15298334 阅读:12 留言:0更新日期:2017-05-11 23:08
本发明专利技术涉及一种新型电源控制系统,包含DSP中心控制器、扩展闪存器、模拟数字信号转换、触发电路、触发驱动板、辅助电源、串口通讯电路、人机交互界面、复位电路,本发明专利技术应用了多个模块实现电源控制系统的多功能,不仅能够实现两种模拟电压的产生,而且为了保证电源控制系统的安全运行,对电压的范围进行限制,并且多个模块相互制约、相互保障,功能完全。

A new power supply control system

The invention relates to a novel power control system, including DSP central controller, flash memory, extended digital to analog signal conversion, trigger circuit, trigger drive plate, auxiliary power supply, serial communication circuit, man-machine interface circuit, reset function, the invention adopts a plurality of module power supply control system, not only can achieve two analog voltage, and in order to ensure the safe operation of the power supply control system, the restriction on the voltage range, and a plurality of modules of mutual restriction and mutual support, fully functional.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源控制领域,涉及一种新型电源控制系统
技术介绍
电源控制系统是供电电路的关键组成部分,它的性能好坏直接影响着供电电路的性能以及实际效果。为了获取较高的供电效率,要求电源供电电路能够根据供电电源的工况变化,有效地调节供电电源的输出电压和电流,使供电电路尽可能稳定运行在较高的电压、电流状态,以获得较好的供电效果。此外,供电电路一旦发生故障,需要电源控制系统能够采取及时有效的保护措施,对闪络、拉弧、过流、开路和短路等故障信号能够做出快速和准确的鉴别判断,并做出有效的处理。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供一种解决或部分解决上述问题的一种新型电源控制系统。为达到上述技术方案的效果,本专利技术的技术方案为:一种新型电源控制系统,包含DSP中心控制器、扩展闪存器、模拟数字信号转换、触发电路、触发驱动板、辅助电源、串口通讯电路、人机交互界面、复位电路;DSP中心控制器是新型电源控制系统的中心控制器,用于调度整个新型电源控制系统的功能,包含中心处理芯片、电源电路、晶振电路、外扩存储器;中心处理芯片采用了哈佛总线结构模式,可以外接多个高速数据线以及USB接口,高速数据线实现并行通讯,具有快速的中断响应和中断处理能力,兼容C语言、C++语言以及汇编语言,可以通过USB接口将提前编辑好的C语言、C++语言以及汇编语言导入;统一的存储设计模式,电源电路可以提供1.5V、2.5V两种模拟电压,用于提供DSP中心控制器的电源,内含电源芯片、三级管,电源芯片上电后,输出2.5V的模拟电压,当DSP控制器对电源电路反馈,要求输出1.8V的模拟电压,加大电源芯片的电压,当电压上升至3V时,三级管的电压导通后,输出低电平控制电源电路输出2.5V的模拟电压;晶振电路用于为DSP中心控制器提供时钟信号,为2.5V电源供电的时钟频率为60MHZ的时钟频率,晶振电路具有倍频功能,可以将60HZ的时钟频率加倍后输出180MHZ的时钟频率;外扩存储器为了存储DSP中心控制器正在运行的数据,为高速静态RAM,容量为256K×24位,能够为DSP中心控制器提供足够的存储空间;扩展闪存器是外扩存储器的辅助存储器,当外扩存储器不够使用时,存储溢出的DSP中心控制器正在运行的数据;模拟数字信号转换将电源电流产生的模拟电压,将其转换成模拟电流,用于实现模拟电流的采样,可以实现16通道同时的采样,采样后的模拟电流经过一个RC滤波电路进行传输,对模拟电流传输中引入的干扰信号进行滤波处理,同时,对滤波处理后的模拟电流进行限制,限制高峰干扰,得到处理后的模拟电流;触发电路将晶振电路产生的时钟频率转换成触发脉冲,对触发脉冲进行功率放大,得到功率放大后的触发脉冲,并隔离后触发触发电路内部包含的可控硅实现导通触发驱动板;触发驱动板用于供电电源与新型电源控制系统之间的隔离,当触发驱动板被导通,供电电源开始供电;辅助电源为新型电源控制系统的备用电源,为两节硅电池,并可以自由取出实现更换;复位电路用于监控新型电源控制系统的模拟电压,当模拟电压不在0到3V之间的范围内,复位电路产生一个高电平送入新型电源控制系统中,实现系统的复位;串口通讯电路通过串行通讯实现控制系统与人机交互界面的连接;人机交互界面上完成新型电源控制系统的运行状态显示、参数查询与设置,并且能实时地绘制伏安特性曲线,反映故障信号,同时还可以让用户设定各种参数。本专利技术的有益成果是:本专利技术应用了多个模块实现电源控制系统的多功能,不仅能够实现两种模拟电压的产生,而且为了保证电源控制系统的安全运行,对电压的范围进行限制,并且多个模块相互制约、相互保障,功能完全。附图说明图1为本专利技术一种新型电源控制系统的结构图;具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行详细的说明。应当说明的是,此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术,能实现同样功能的产品属于等同替换和改进,均包含在本专利技术的保护范围之内。具体方法如下:实施例1:一种新型电源控制系统,包含DSP中心控制器、扩展闪存器、模拟数字信号转换、触发电路、触发驱动板、辅助电源、串口通讯电路、人机交互界面、复位电路。本实施例中对新型电源控制系统进行扩展,将其的硬件电路扩展为由主控板、综合板、触发板、最小系统板、通讯板五个部分组成的电路。具体电路由电压同步信号检测电路、初级交流电压检测电路、初级交流电流检测电路、高压直流输出电压检测电路、高压直流输出电流检测电路、火花检测电路、光隔串行通讯电路、开关量隔离输入电路、开关量隔离输出电路、辅助电源电路等组成。DSP中心控制器为32位定点DSP芯片。该芯片不断具有强大的数字信号处理能力,而且还具有较为完善的事件管理器和嵌入式控制功能,广泛应用在工业自动化控制、电力电子技术应用、智能自动化仪表等需要大批量数据处理的测控场合。具有灵活的指令集、强大的计算能力,有以下特点:①采用高性能CMOS技术,CPU主频高达150MHz,时钟周期为6.67ns,提高了控制器的实时控制能力。②采用低功耗设计,当内核电压为1.8V时主频为135MHz,当内核电压为1.9V时主频为150MHz,I/O口引脚电压为3.3V。③高性能的32位中央处理器,采用哈佛总线结构模式,具有快速的中断响应和中断处理能力,统一的存储设计模式,兼容C/C++语言以及汇编语言;④丰富的片内存储空间,DSP中心控制器内含有128K×16位的Flash(闪存),可达128K×16位的ROM(只读存储器),1K的OTP(一次性可编程)ROM,L0和L1两块4K的单存储RAM,H0一块8K的SARA,M0和M1两块1K的SARAM;⑤内含有两个事件管理器、16个12位AD转换通道、两个串行通信接口SCI、串行外围接口设备SPI、局域网通信控制器CAN、多通道缓冲串行接口McBSP等外设单元。丰富的外设资源,可满足工业控制的基本要求,大大降低了硬件电路的设计难度。⑥128位安全密钥,可以保护Flash/ROM、OTPROM和L0、L1SARAM,防止系统中软件程序被修改或读取。实施例2:触发电路输出的触发脉冲,经过555电路高频调制后,输入到放大电路放大,再经过脉冲变压器隔离输出到可控硅。该电路与常用触发模块相比有以下优点:①原理简单,控制灵活;②触发方式多,既可以用宽脉冲,也可以用双窄脉冲,还可去掉高频调制;③采用脉冲变压器进行隔离,提高了控制系统的抗干扰能力。串口通讯电路的功能为,由于电源控制系统的应用环境非常恶劣,所以控制系统和操作终端之间一般采用RS485/RS422接口方式进行串行通讯。RS485/RS422接口采用差分传输方式,可以抑制控制系统和操作终端节点间会存在的共模电压。但是共模电压一旦超过一定的范围,就会导致控制系统和操作终端之间通讯异常,严重时会烧毁主控芯片,导致静电除尘器无法正常工作。对此,本文设计了一个光耦隔离串行通讯电路模块,既实现了操作终端和控制系统之间的串行通讯,同时又提高了各自系统的抗干扰能力。电源控制系统的硬件抗干扰设计采取了以下的方法:①抑制干扰源的产生,尽量减小干扰源的du/dt、di/dt。在继电器两端并联续流二极管,抑制继电器线圈断开时产本文档来自技高网...
一种新型电源控制系统

【技术保护点】
一种新型电源控制系统,其特征在于,包含DSP中心控制器、扩展闪存器、模拟数字信号转换、触发电路、触发驱动板、辅助电源、串口通讯电路、人机交互界面、复位电路;所述DSP中心控制器是所述新型电源控制系统的中心控制器,用于调度整个所述新型电源控制系统的功能,包含中心处理芯片、电源电路、晶振电路、外扩存储器;所述中心处理芯片采用了哈佛总线结构模式,可以外接多个高速数据线以及USB接口,所述高速数据线实现并行通讯,具有快速的中断响应和中断处理能力,兼容C语言、C++语言以及汇编语言,可以通过所述USB接口将提前编辑好的C语言、C++语言以及汇编语言导入;所述电源电路可以提供1.5V、2.5V两种模拟电压,用于提供所述DSP中心控制器的电源,内含电源芯片、三级管,所述电源芯片上电后,输出2.5V的模拟电压,当所述DSP控制器对所述电源电路反馈,要求输出1.8V的模拟电压,加大所述电源芯片的电压,当电压上升至3V时,所述三级管的电压导通后,输出低电平控制所述电源电路输出2.5V的模拟电压;所述晶振电路用于为所述DSP中心控制器提供时钟信号,为2.5V电源供电的时钟频率为60MHZ的时钟频率,所述晶振电路具有倍频功能,可以将60HZ的时钟频率加倍后输出180MHZ的时钟频率;所述外扩存储器为了存储所述DSP中心控制器正在运行的数据,为高速静态RAM,容量为256K×24位,能够为所述DSP中心控制器提供足够的存储空间;所述扩展闪存器是所述外扩存储器的辅助存储器,当所述外扩存储器不够使用时,存储溢出的所述DSP中心控制器正在运行的数据;所述模拟数字信号转换将所述电源电流产生的模拟电压,将其转换成模拟电流,用于实现模拟电流的采样,可以实现16通道同时的采样,采样后的模拟电流经过一个RC滤波电路进行传输,对模拟电流传输中引入的干扰信号进行滤波处理,同时,对滤波处理后的模拟电流进行限制,限制高峰干扰,得到处理后的模拟电流;所述触发电路将所述晶振电路产生的时钟频率转换成触发脉冲,对所述触发脉冲进行功率放大,得到功率放大后的所述触发脉冲,并隔离后触发所述触发电路内部包含的可控硅实现导通所述触发驱动板;所述触发驱动板用于供电电源与所述新型电源控制系统之间的隔离,当所述触发驱动板被导通,所述供电电源开始供电;所述辅助电源为所述新型电源控制系统的备用电源,为两节硅电池,并可以自由取出实现更换;所述复位电路用于监控所述新型电源控制系统的所述模拟电压,当所述模拟电压不在0到3V之间的范围内,所述复位电路产生一个高电平送入所述新型电源控制系统中,实现系统的复位;所述串口通讯电路通过串行通讯实现控制系统与所述人机交互界面的连接;所述人机交互界面上完成所述新型电源控制系统的运行状态显示、参数查询与设置,并且能实时地绘制伏安特性曲线,反映故障信号,同时还可以让用户设定各种参数。...

【技术特征摘要】
1.一种新型电源控制系统,其特征在于,包含DSP中心控制器、扩展闪存器、模拟数字信号转换、触发电路、触发驱动板、辅助电源、串口通讯电路、人机交互界面、复位电路;所述DSP中心控制器是所述新型电源控制系统的中心控制器,用于调度整个所述新型电源控制系统的功能,包含中心处理芯片、电源电路、晶振电路、外扩存储器;所述中心处理芯片采用了哈佛总线结构模式,可以外接多个高速数据线以及USB接口,所述高速数据线实现并行通讯,具有快速的中断响应和中断处理能力,兼容C语言、C++语言以及汇编语言,可以通过所述USB接口将提前编辑好的C语言、C++语言以及汇编语言导入;所述电源电路可以提供1.5V、2.5V两种模拟电压,用于提供所述DSP中心控制器的电源,内含电源芯片、三级管,所述电源芯片上电后,输出2.5V的模拟电压,当所述DSP控制器对所述电源电路反馈,要求输出1.8V的模拟电压,加大所述电源芯片的电压,当电压上升至3V时,所述三级管的电压导通后,输出低电平控制所述电源电路输出2.5V的模拟电压;所述晶振电路用于为所述DSP中心控制器提供时钟信号,为2.5V电源供电的时钟频率为60MHZ的时钟频率,所述晶振电路具有倍频功能,可以将60HZ的时钟频率加倍后输出180MHZ的时钟频率;所述外扩存储器为了存储所述DSP中心控制器正在运行的数据,为高速静态RAM,容量为256K×24位,能够为所...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘敏
申请(专利权)人:潘敏
类型:发明
国别省市:安徽;34

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