基于网络化的高频高压控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于网络化的高频高压控制系统及其控制方法，控制系统包括高频高压电源、高频高压发生器以及计算机，高频高压电源与高频高压发生器连接，高频高压电源与计算机连接，其中，高频高压电源包括CPU板、灯丝板、转换板、直流电源板、功率单元板以及逆变板，直流电源板分别于转换板、功率单元板以及逆变板连接，转换板分别与CPU板、灯丝板以及直流电源板连接，结构简单，提升了基于网络化的高频高压控制系统的稳定性，且CPU板设置有网络化接口可以实现与计算机的网络通信，并通过在高频高压发生器设置浇注式环氧树脂高压套筒，解决了现有的高频高压电源所存在的高压耐压不足的问题。

High frequency and high voltage control system based on network and its control method

【技术实现步骤摘要】
基于网络化的高频高压控制系统及其控制方法
本专利技术涉及高频高压电源
，具体涉及一种基于网络化的高频高压控制系统及其控制方法。
技术介绍
高频高压电源是相对于工频高压电源和中频高压电源而言的。高频高压电源是一种高压开关电源，其开关频率大约在50kHz左右，中频在2kHz左右，工频为50/60Hz，高频高压电源由于频率高，变压器可以做得很小。高频高压电源的优点是：体积小，精度高，动态响应快，技术含量高，随着原材料价格的飞涨和技术发展，高频高压电源在价格上越来越具优势，实际上工频高压电源在发达国家已经淘汰。基于网络化的高频高压控制系统主要由高频高压发生器、高频高压电源以及应用软件部分三部分组成，现有的高频高压控制系统的运行往往稳定性不足，因此，有必要提出一种基于网络化的高频高压控制系统及其控制方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于网络化的高频高压控制系统及其控制方法，以解决现有的高频高压控制系统的运行稳定性不足的问题。本专利技术提供一种基于网络化的高频高压控制系统，包括高频高压电源、高频高压发生器以及计算机，所述高频高压电源与所述高频高压发生器连接，所述高频高压电源与所述计算机连接，所述高频高压电源包括：CPU板、灯丝板、转换板、直流电源板、功率单元板以及逆变板，所述直流电源板分别于所述转换板、所述功率单元板以及所述逆变板连接，所述转换板分别与所述CPU板、所述灯丝板以及所述直流电源板连接。可选的，所述CPU板上设置有以太网接口、CPU板JB1引脚、CPU板JB3引脚以及CPU板JB6引脚，所述转换板上设置有转换板JB4引脚、转换板JB5引脚以及转换板JB6引脚，所述CPU板JB1引脚与所述转换板JB4引脚连接，所述CPU板JB3引脚与所述转换板JB5引脚连接，所述CPU板JB6引脚与所述转换板JB6引脚连接，所述CPU板与所述转换板之间连接有信号隔离器；所述灯丝板上设置有灯丝板JB7引脚，所述转换板上还设置有转换板JB7引脚，所述灯丝板JB7引脚与所述转换板JB7引脚连接；所述直流电源板上设置有直流电源板JB1引脚，所述转换板上还设置有转换板JB1引脚，所述直流电源板JB1引脚与所述转换板JB1引脚连接；所述逆变板上设置有逆变板JB1引脚，所述直流电源板上还设置有直流电源板JB2引脚，所述直流电源板JB2引脚与所述逆变板JB1引脚连接；所述功率单元板设置有功率单元板B1引脚和功率单元板B2引脚，所述直流电源板上还设置有直流电源板CCC3引脚、直流电源板CCC4引脚、直流电源板CCC5引脚以及直流电源板CCC6引脚，所述功率单元板B1引脚分别与所述直流电源板CCC3引脚以及所述直流电源板CCC4引脚连接，所述功率单元板B2引脚分别与所述直流电源板CCC5引脚以及所述直流电源板CCC6引脚连接。可选的，所述CPU板采用的硬件芯片为STM32F103VE芯片，所述CPU板通过ENC28J60芯片实现以太网通信功能，通过Max3232芯片实现RS232通信功能，通过Max485芯片实现RS485通信功能，所述CPU板利用F103内部SPI2通信方式来实现与具有SPI通信功能的TVL5618芯片进行通信来完成模拟量的输出功能，所述CPU板利用F103内部SPI2通信方式与具有SPI通信功能的TVL5618芯片进行通信来完成模拟量的输出功能，采用CPU板自带的输入方式实现模拟量输入功能，所述CPU板采用TLV247光耦器件，以光耦隔离方式实现数字量的输入，所述CPU板采用74LVC4245芯片来实现3V至5V的数字量电平转换和5V至3V的数字量电平转换，F103数字输出点由74LVC4245芯片将3V电平转换为5V电平，TLV247光耦以及固态继电器SDD_5H4T将5V电平转换为24V系统所需要的电平，所述CPU板外部24V信号电平由光耦TLV247转换为5V电平，再由5V经74LVC4245芯片转换为3V送入F103进行处理，所述CPU板采用4层线路板结构制板，STM32F103VE作为系统MODBUSTCP的从站，与上位机软件交换读写数据为100个字。可选的，所述CPU板的数字量输入点的数量为24个，数字量输出点的数量为8个，模拟量输出点的数量为6个，模拟量输入点的数量为8个，以太网口的数量为1个，RS232接口的数量为1RS458接口的数量为1个。可选的，所述转换板还设置有转换板JB2引脚和转换板JB3引脚，所述转换板JB2引脚用于与外部控制器进行数据交换，所述转换板JB3引脚用于与阳极发生器进行数据交换；所述转换板与所述CPU板、所述灯丝板以及所述直流电源板所的联接均采用排线，所述灯丝板采用驱动芯片IGBT型号为HGTG20N60B3D，采用的振荡芯片为为SG3525，采用光电耦合器件HCPL22332实现第一级隔离，采用IR2110S实现第二级隔离，所述直流电源板采用的振荡芯片是TLV494，振荡频率是20KHZ，通过ISOEM-U1-P2-Q4信号隔离器与控制单元进行模拟量的隔离，所述逆变板采用的振荡芯片为UC3825。本专利技术还提供一种基于网络化的高频高压控制系统，包括高频高压电源、高频高压发生器以及计算机，所述高频高压电源与所述高频高压发生器连接，所述高频高压电源与所述计算机连接，所述高频高压发生器包括箱体，所述箱体包括箱底、箱壁以及面板，所述箱底设置于所述箱壁的底部，所述面板设置于所述箱壁的顶部；所述箱壁包括两个平行设置的端壁以及平行连接于所述两个端壁之间的两个侧壁，其中一个所述端壁上设置有圆形通孔，所述圆形通孔内设置有座圈，所述座圈的一端设置有浇注法兰，所述浇注法兰位于所述端壁的外侧且与所述端壁连接，所述浇注法兰的一端设置有端部法兰，所述端部法兰位于所述端壁的外侧且与所述浇注法兰的端部连接，所述端部法兰的内部设置有炮芯，所述炮芯穿过所述浇注法兰以及所述座圈延伸至所述箱壁的内部，所述浇注法兰在所述箱壁内侧的一端连接有浇注式环氧树脂高压套筒，所述浇注式环氧树脂高压套筒套设于所述炮芯的外部。可选的，所述浇注式环氧树脂高压套筒的一端设置有外螺纹，所述座圈的内部设置有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹螺纹连接。浇注式环氧树脂高压套筒的内部设置有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体呈圆锥状，所述第二腔体呈圆柱状，所述第一腔体位于所述外螺纹的一端且贯穿所述浇注式环氧树脂高压套筒的端面，所述第二腔体与所述第一腔体连通。所述炮芯位于所述箱体内侧的一端由内至外依次设置有上套盖、上套座、下盖套以及下套盖，所述上套座与所述下盖套的内部设置有第一触头套和第二触头套，所述第一触头套和所述第二触头套套设于所述炮芯上，所述炮芯的端部设置有针，所述第一触头套、所述第二触头套以及所述针分别连接有铜线，所述浇注式环氧树脂高压套筒的一端设置有三个螺纹孔，三个所述铜线分别通过铜螺母固定于所述三个螺纹孔内部，所述第一触头套和所述第二触头套的外部均设置有弹簧。所述箱壁的两个端壁的外表面分别设置有两个吊耳，所述两个吊耳之间连接有把手。可选的，所述箱底上表面设置有两个相对且对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于网络化的高频高压控制系统，其特征在于，包括高频高压电源(9001)、高频高压发生器(9002)以及计算机(9003)，所述高频高压电源(9001)与所述高频高压发生器(9002)连接，所述高频高压电源(9001)与所述计算机(9003)连接；所述高频高压电源(9001)包括：CPU板(1001)、灯丝板(1002)、转换板(1003)、直流电源板(1004)、功率单元板(1005)以及逆变板(1006)，所述直流电源板(1004)分别于所述转换板(1003)、所述功率单元板(1005)以及所述逆变板(1006)连接，所述转换板(1003)分别与所述CPU板(1001)、所述灯丝板(1002)以及所述直流电源板(1004)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于网络化的高频高压控制系统，其特征在于，包括高频高压电源(9001)、高频高压发生器(9002)以及计算机(9003)，所述高频高压电源(9001)与所述高频高压发生器(9002)连接，所述高频高压电源(9001)与所述计算机(9003)连接；所述高频高压电源(9001)包括：CPU板(1001)、灯丝板(1002)、转换板(1003)、直流电源板(1004)、功率单元板(1005)以及逆变板(1006)，所述直流电源板(1004)分别于所述转换板(1003)、所述功率单元板(1005)以及所述逆变板(1006)连接，所述转换板(1003)分别与所述CPU板(1001)、所述灯丝板(1002)以及所述直流电源板(1004)连接。


2.根据权利要求1所述的基于网络化的高频高压控制系统，其特征在于，所述CPU板(1)上设置有以太网接口(10010)、CPU板JB1引脚(10011)、CPU板JB3引脚(10012)以及CPU板JB6引脚(10013)，所述转换板(1003)上设置有转换板JB4引脚(10031)、转换板JB5引脚(10032)以及转换板JB6引脚(10033)，所述CPU板JB1引脚(10011)与所述转换板JB4引脚(10031)连接，所述CPU板JB3引脚(10012)与所述转换板JB5引脚(10032)连接，所述CPU板JB6引脚(10013)与所述转换板JB6引脚(10033)连接，所述CPU板(1001)与所述转换板(1003)之间连接有信号隔离器(10014)；所述灯丝板(1002)上设置有灯丝板JB7引脚(10021)，所述转换板(1003)上还设置有转换板JB7引脚(10034)，所述灯丝板JB7引脚(10021)与所述转换板JB7引脚(10034)连接；所述直流电源板(1004)上设置有直流电源板JB1引脚(10041)，所述转换板(1003)上还设置有转换板JB1引脚(10035)，所述直流电源板JB1引脚(10041)与所述转换板JB1引脚(10035)连接；所述逆变板(1006)上设置有逆变板JB1引脚(10061)，所述直流电源板(1004)上还设置有直流电源板JB2引脚(10042)，所述直流电源板JB2引脚(10042)与所述逆变板JB1引脚(10061)连接；所述功率单元板(1005)设置有功率单元板B1引脚(10051)和功率单元板B2引脚(10052)，所述直流电源板(1004)上还设置有直流电源板CCC3引脚(10043)、直流电源板CCC4引脚(10044)、直流电源板CCC5引脚(10045)以及直流电源板CCC6引脚(10046)，所述功率单元板B1引脚(10051)分别与所述直流电源板CCC3引脚(10043)以及所述直流电源板CCC4引脚(10044)连接，所述功率单元板B2引脚(10052)分别与所述直流电源板CCC5引脚(10045)以及所述直流电源板CCC6引脚(10046)连接。


3.根据权利要求1所述的基于网络化的高频高压控制系统，其特征在于，所述CPU板(1001)采用的硬件芯片为STM32F103VE芯片，所述CPU板(1001)通过ENC28J60芯片实现以太网通信功能，通过Max3232芯片实现RS232通信功能，通过Max485芯片实现RS485通信功能，所述CPU板(1001)利用F103内部SPI2通信方式来实现与具有SPI通信功能的TVL5618芯片进行通信来完成模拟量的输出功能，所述CPU板(1001)利用F103内部SPI2通信方式与具有SPI通信功能的TVL5618芯片进行通信来完成模拟量的输出功能，采用CPU板(1001)自带的输入方式实现模拟量输入功能，所述CPU板(1001)采用TLV247光耦器件，以光耦隔离方式实现数字量的输入，所述CPU板(1001)采用74LVC4245芯片来实现3V至5V的数字量电平转换和5V至3V的数字量电平转换，F103数字输出点由74LVC4245芯片将3V电平转换为5V电平，TLV247光耦以及固态继电器SDD_5H4T将5V电平转换为24V系统所需要的电平，所述CPU板(1001)外部24V信号电平由光耦TLV247转换为5V电平，再由5V经74LVC4245芯片转换为3V送入F103进行处理，所述CPU板(1001)采用4层线路板结构制板，STM32F103VE作为系统MODBUSTCP的从站，与上位机软件交换读写数据为100个字。


4.根据权利要求1所述的基于网络化的高频高压控制系统，其特征在于，所述CPU板(1001)的数字量输入点的数量为24个，数字量输出点的数量为8个，模拟量输出点的数量为6个，模拟量输入点的数量为8个，以太网口的数量为1个，RS232接口的数量为1RS458接口的数量为1个。


5.根据权利要求1所述的基于网络化的高频高压控制系统，其特征在于，所述转换板(1003)还设置有转换板JB2引脚(10036)和转换板JB3引脚(10037)，所述转换板JB2引脚(10036)用于与外部控制器进行数据交换，所述转换板JB3引脚(10037)用于与阳极发生器进行数据交换；所述转换板(1003)与所述CPU板(1001)、所述灯丝板(1002)以及所述直流电源板(1004)所的联接均采用排线，所述灯丝板(1002)采用驱动芯片IGBT型号为HGTG20N60B3D，采用的振荡芯片为为SG3525，采用光电耦合器件HCPL22332实现第一级隔离，采用IR2110S实现第二级隔离，所述直流电源板(1004)采用的振荡芯片是TLV494，振荡频率是20KHZ，通过ISOEM-U1-P2-Q4信号隔离器与控制单元进行模拟量的隔离，所述逆变板(1006)采用的振荡芯片为UC3825。


6.一种基于网络化的高频高压控制系统，其特征在于，包括高频高压电源(9001)、高频高压发生器(9002)以及计算机(9003)，所述高频高压电源(9001)与所述高频高压发生器(9002)连接，所述高频高压电源(9001)与所述计算机(9003)连接，所述高频高压发生器(9002)包括箱体，所述箱体包括箱底(1)、箱壁(2)以及面板(3)，所述箱底(1)设置于所述箱壁(2)的底部，所述面板(3)设置于所述箱壁(2)的顶部；所述箱壁(2)包括两个平行设置的端壁以及平行连接于所述两个端壁之间的两个侧壁，其中一个所述端壁上设置有圆形通孔，所述圆形通孔内设置有座圈(23)，所述座圈(23)的一端设置有浇注法兰(24)，所述浇注法兰(24)位于所述端壁的外侧且与所述端壁连接，所述浇注法兰(24)的一端设置有端部法兰(25)，所述端部法兰(25)位于所述端壁的外侧且与所述浇注法兰(24)的端部连接，所述端部法兰(25)的内部设置有炮芯(26)，所述炮芯(26)穿过所述浇注法兰(24)以及所述座圈(23)延伸至所述箱壁(2)的内部，所述浇注法兰(24)在所述箱壁(2)内侧的一端连接有浇注式环氧树脂高压套筒(27)，所述浇注式环氧树脂高压套筒(27)套设于所述炮芯(26)的外部。


7.根据权利要求6所述的基于网络化的高频高压控制系统，其特征在于，所述浇注式环氧树脂高压套筒(27)的一端设置有外螺纹(272)，所述座圈(23)的内部设置有内螺纹，所述外螺纹(272)与所述内螺纹螺纹连接，浇注式环氧树脂高压套筒(27)的内部设置有第一腔体(273)和第二腔体(274)，所述第一腔体(273)呈圆锥状，所述第二腔体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志勇，王旭冰，
申请(专利权)人：王志勇，
类型：发明
国别省市：辽宁;21