一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器，包括电源输入模块、第一全桥变换器、第一输出滤波模块、第二全桥变换器、第二输出滤波模块、MCU控制模块、输出信号采样模块与MCU综合系统控制处理中心，所述MCU控制模块的位置连接有电源输入模块、第一全桥变换器、第二全桥变换器，所述第一全桥变换器连接有第一输出滤波模块。本发明专利技术所述的一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器，实现了10uS级的超高速度切换及均匀可控的正负双脉冲方波电源，具有多种控制参数，对贵金属、金刚砂等电镀产品高品质的追求提供了强大助力，实现了直流、正弦波、单脉冲、双脉冲等多波形输出，可自由切换，可同时采集与处理三段反馈信号。可同时采集与处理三段反馈信号。可同时采集与处理三段反馈信号。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器


[0001]本专利技术涉及精密仪器表面处理领域，特别涉及一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器。

技术介绍

[0002]大功率高分辨率数字脉冲电源控制器是一种进行脉冲电源控制的支撑设备，表面处理行业尤其是核心部件如半导体芯片，精密仪器引脚的表面处理需要的镀层金属多以金、银为代表的贵重金属。高速脉冲电源较传统的直流电源，输出纹波具备均匀可控的方形脉冲波，更具冲击性，可提升金属镀层的物理性能，变的更加牢固。同时增加了瞬间的负极性脉冲，可剥离镀层中的有机杂质，使夹层中的杂质大大减少，正是这个瞬时的高电流密度使金属离子在极高的过电位下还原，从而使沉积层晶粒变细，也可比直流电源电镀的更细致，光洁度更好，既是被镀器件光洁性及致密性的需求，也是可以节省镀层金属的消耗，其中经过试验证明，脉冲切换速度越快，镀层也越好，现有技术主流的方案是采用比较优质纹波的开关电源作为主体电源，在其输出端的正负极两端，增加可控制的开关型器件以实现正负极输出的切换，现有的正负脉冲电源虽然已经在市场上有了一定的发展规模，但是其存在脉冲的切换速度不够快，间隔时间较长，尖峰太高等问题，还是不能满足市场上日新月异的发展，目前市场上多为秒(S)级、毫秒(ms)级的脉冲电源，最快也是0.1ms级，随着科技的不断发展，人们对于大功率高分辨率数字脉冲电源控制器的制造工艺要求也越来越高。
[0003]现有的大功率高分辨率数字脉冲电源控制器在使用时存在一定的弊端，首先，因为可控制的脉冲间隔时间越快，电源的控制系统负担就会成倍数增加，其要求控制芯片的速度及传输的信号的各个控制环节的一致性、可控性都特别高，还有输出换向模块负担也同样会成倍数增加，既要控制正负输出换向，也要控制某段单向脉冲的脉宽及间隔时间；如：使用高速半导体晶闸管，虽然算是半导体开关，切换速度的增加，其在工作的时候会有很大的冲击电流或电压会损坏换向模块，不利于人们的使用，还有，这种外置换向模块的方式会产生电压损耗，即直流电源的输出端电压与负载端的电压会有差异，这是因为使用半导体晶闸管的共性，耗损在0.3
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0.7V之间，正负脉冲电源有正向脉冲及负向脉冲交叉运行，会出现正负极之间相互抵消，需要控制芯片计算出实际的有效电压与电流值，速度越高，对于精度控制的难度越高，正负脉冲电源需要解决脉冲信号的尖峰及冲击问题，减小开关器件的耗损及使用寿命的问题，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器，实现了10uS级的超高速度切换及均匀可控的正负双脉冲方波电源，具有多种控制参数，对贵金属、金刚砂等电镀产品高品质的追求提供了强大助力，实现了直流、正弦波、单脉冲、双
脉冲等多波形输出，可自由切换，可同时采集与处理三段反馈信号，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器，包括电源输入模块、第一全桥变换器、第一输出滤波模块、第二全桥变换器、第二输出滤波模块、MCU控制模块、输出信号采样模块与MCU综合系统控制处理中心，所述MCU控制模块的位置连接有电源输入模块、第一全桥变换器、第二全桥变换器与输出信号采样模块，所述第一全桥变换器连接有第一输出滤波模块，所述第二全桥变换器连接有第二输出滤波模块，所述输出信号采样模块连接有第一输出滤波模块与第二输出滤波模块。
[0008]作为本申请一种优选的技术方案，所述电源输入模块的输出端与第一全桥变换器、第二全桥变换器与MCU控制模块，所述MCU控制模块的输出端与第一全桥变换器、第二全桥变换器与输出信号采样模块，所述第一全桥变换器的输出端与第一输出滤波模块的输入端电性连接，所述第二全桥变换器的输出端与第二输出滤波模块的输入端电性连接，所述输出信号采样模块的输入端与第一输出滤波模块、第二输出滤波模块的输出端电性连接。
[0009]作为本申请一种优选的技术方案，所述MCU综合系统控制处理中心连接有开关电源正向工作模块、正机输出滤波组合、正脉冲脉宽及间隔时间控制模块、开关电源负向工作模块、负机输出滤波组合、负脉冲脉宽及间隔时间控制模块、交流电供电输入模块、正负输出换向模块、综合滤波处理模块与机子输出端，所述正负输出换向模块连接综合滤波处理模块，所述综合滤波处理模块连接机子输出端，所述开关电源正向工作模块、正机输出滤波组合、正脉冲脉宽及间隔时间控制模块之间进行连接，所述开关电源负向工作模块、负机输出滤波组合、负脉冲脉宽及间隔时间控制模块之间进行连接。
[0010]作为本申请一种优选的技术方案，所述MCU综合系统控制处理中心的输入端与正机输出滤波组合、负机输出滤波组合、交流电供电输入模块的输出端电性连接，所述MCU综合系统控制处理中心的输出端与开关电源正向工作模块、开关电源负向工作模块、正脉冲脉宽及间隔时间控制模块、负脉冲脉宽及间隔时间控制模块的输入端电性连接，所述MCU综合系统控制处理中心与正负输出换向模块双向电性连接，所述正负输出换向模块的输出端与综合滤波处理模块的输入端电性连接，所述综合滤波处理模块的输出端与机子输出端的位置电性连接。
[0011]作为本申请一种优选的技术方案，所述MCU综合系统控制处理中心主要包含4个，即MCU数据控制部分、监控显示部分、半导体晶闸管控制部分和电压电流采集补偿部分，所述MCU数据控制部分控制电压电流的设定大小输出值部分，所述MCU数据控制部分为ADC数模转换控制部分且精准输出开关电源模块，所述MCU数据控制部分与输出滤波组合搭配。
[0012]作为本申请一种优选的技术方案，所述监控显示部分通过16位的DAC部分对输出信号进行采集，所述MCU综合系统控制处理中心采集实际值信号与处理。
[0013]作为本申请一种优选的技术方案，所述半导体晶闸管控制部分连接MCU综合系统控制处理中心上的正脉冲脉宽及间隔时间控制模块与负脉冲脉宽及间隔时间控制模块，所述半导体晶闸管控制部分控制MCU的时间脉冲控制部分且以10us为单元时间，所述半导体晶闸管控制部分控制正脉冲脉宽及间隔时间控制模块与负脉冲脉宽及间隔时间控制模块进行开关型来回切割。
[0014]作为本申请一种优选的技术方案，所述电压电流采集补偿部分中MCU综合系统控制处理中心通过实际输出值反馈采集信号自校正。
[0015](三)有益效果
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供了一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器，具备以下有益效果：该一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器，实现了10uS级的超高速度切换及均匀可控的正负双脉冲方波电源，具有多种控制参数，对贵金属、金刚砂等电镀产品高品质的追求提供了强大助力，实现了直流、正弦波、单脉冲、双脉冲等多波形输出，可自由切换，可同时采集与处理三段反馈信号，即正机输出反馈，负机输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器，包括电源输入模块、第一全桥变换器、第一输出滤波模块、第二全桥变换器、第二输出滤波模块、MCU控制模块、输出信号采样模块与MCU综合系统控制处理中心，其特征在于：所述MCU控制模块的位置连接有电源输入模块、第一全桥变换器、第二全桥变换器与输出信号采样模块，所述第一全桥变换器连接有第一输出滤波模块，所述第二全桥变换器连接有第二输出滤波模块，所述输出信号采样模块连接有第一输出滤波模块与第二输出滤波模块。2.根据权利要求1所述的一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器，其特征在于：所述电源输入模块的输出端与第一全桥变换器、第二全桥变换器与MCU控制模块，所述MCU控制模块的输出端与第一全桥变换器、第二全桥变换器与输出信号采样模块，所述第一全桥变换器的输出端与第一输出滤波模块的输入端电性连接，所述第二全桥变换器的输出端与第二输出滤波模块的输入端电性连接，所述输出信号采样模块的输入端与第一输出滤波模块、第二输出滤波模块的输出端电性连接。3.根据权利要求1所述的一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器，其特征在于：所述MCU综合系统控制处理中心连接有开关电源正向工作模块、正机输出滤波组合、正脉冲脉宽及间隔时间控制模块、开关电源负向工作模块、负机输出滤波组合、负脉冲脉宽及间隔时间控制模块、交流电供电输入模块、正负输出换向模块、综合滤波处理模块与机子输出端，所述正负输出换向模块连接综合滤波处理模块，所述综合滤波处理模块连接机子输出端，所述开关电源正向工作模块、正机输出滤波组合、正脉冲脉宽及间隔时间控制模块之间进行连接，所述开关电源负向工作模块、负机输出滤波组合、负脉冲脉宽及间隔时间控制模块之间进行连接。4.根据权利要求3所述的一种大功率高分辨率数字脉冲电源控制器，其特征在于：所述MCU综合系统控制处...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红波，王红安，
申请(专利权)人：昆山品钰康机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：