一种用于等离子体杀菌装置的电源控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术一种等离子体杀菌装置的电源控制系统，属于等离子体杀菌电源技术领域，包括：检测电路、显示及输入电路，控制电路接收显示及输入电路输入的目标功率以及安全电流范围与检测电路传送的等离子体杀菌所使用高压交流电源的输入功率以及输入电流检测的功率进行比较，当等离子体杀菌所使用高压交流电源的输入功率以及输入电流检测的功率超出目标功率，则发出实时控制信号；根据模拟信号的值调节占空比，得到方波信号的推挽方波发生电路；接收推挽方波发生电路传送的方波信号，并处理成两路隔离方波输出，实现对等离子体杀菌装置电源输出功率的调节的IGBT负压关断驱动电路以及报警电路，该方法保证了系统的安全性及有效性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于等离子体杀菌装置的电源控制系统


[0001]本专利技术属于等离子体杀菌电源
，涉及一种用于等离子体杀菌装置的电源控制系统。

技术介绍

[0002]目前，国内等离子体杀菌因为其低温，高效，环保，安全，便携的优点已经应用于生鲜蔬菜，医疗器械，环境杀菌等各个方面，研究发现，在其他条件一定的条件下，介质阻挡放电(DBD)产生的活性物质如臭氧的产量与介质阻挡放电激励源的输出功率成正比，并且DBD的负载特性会受到温度，湿度，气体流速等因素影响而产生大范围波动。然而，目前工业上广泛使用的介质阻挡放电激励源一般为开环电源，无法在DBD负载特性变动的情境下保证输出功率的稳定，影响了装置杀菌效果的稳定性。DBD还有可能由于氧化，外力等原因无法正常工作，需要检测负载的工作状态，以方便在DBD异常工作时随时更换。但是目前工业上广泛使用的介质阻挡放电电源缺乏有效的针对负载异常的保护措施。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种用于等离子体杀菌装置的电源控制系统，由于等离子体负载的输入功率检测易于实施并且成本低廉，因此采用控制输入功率的方法间接控制电源的输出功率；采用RBF
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PI的自适应控制方式控制工业上所使用的交流高压电源的开关管的占空比进而调节输出功率，达到对于负载变化的自适应，提升了控制系统的鲁棒性，采用了按键及OLED屏幕实现人机交互功能，便于使用者调节目标功率以及电源的正常工作电流范围，出现异常工作情况时，由主控芯片控制切断电源的输出，使用了LED以及蜂鸣器实现报警功能。提高了等离子体杀菌装置以及杀菌效果的稳定性；
[0004]本专利技术提供本专利技术采用的技术方案是：一种用于等离子体杀菌装置的电源控制系统，包括：
[0005]对等离子体杀菌所使用高压交流电源的输入功率以及输入电流检测的检测电路；
[0006]用于显示以及设置目标功率值，电流范围作为工作的目标功率以及安全电流范围的显示及输入电路；
[0007]接收所述检测电路传送的输入功率并进行数据处理，输出下一时刻功率值的控制电路；所述控制电路接收所述显示及输入电路输入的目标功率以及安全电流范围与所述检测电路传送的等离子体杀菌所使用高压交流电源的输入功率以及输入电流检测的功率进行比较，输出实时控制信号，控制等离子体杀菌所使用高压交流电源的输入功率，跟踪输入电路输入的目标功率；当等离子体杀菌所使用高压交流电源的输入电流不符合安全电流范围时，输出报警信号；
[0008]接收所控制电路传送的处理后的数字信号，并转换为模拟信号的数模转换电路；
[0009]接收所述数模转换电路传送的模拟信号，根据模拟信号的值调节占空比，得到方
波信号的推挽方波发生电路；
[0010]接收所述推挽方波发生电路传送的方波信号，并处理成两路隔离方波输出，实现对等离子体杀菌装置电源输出功率的调节的IGBT负压关断驱动电路；
[0011]当当前的电流值不在设置的安全电流值范围内，则接收所述控制电路的控制信号进行的报警的报警电路。
[0012]进一步地：所述检测电路包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、电流型电压互感器、电流互感器和功率测量芯片；
[0013]所述第一输入端与所述第一电阻第一端相连接，
[0014]所述电流型电压互感器的原边的两端分别连接第一电阻的第二端和第二输入端，所述电流型电压互感器的副边与第二电阻并联，
[0015]所述第二电阻的第一端与所述第三电阻的第一端相连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电容的第一端相连接，所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第二端相连接以及所述功率采样芯片的第四引脚相连接，所述第一电容的第二端接地，
[0016]所述电流互感器与所述第四电阻并联，所述第四电阻的第一端，第二端分别于与所述第五电阻的第一端，第六电阻的第一端相连接，所述第二电容的第一端与第五电阻的第二端以及所述功率测量芯片的第二引脚相连接，所述第三电容的第二端与所述第六电阻的第二端以及所述功率测量芯片的第三引脚相连接，所述第二电容的第二端与所述第三电容的第一端相连接，所述第四电容的第一端与所述功率测量芯片的第一引脚共同接入正五伏电源，所述第四电容的第二引脚与所述功率测量芯片的第五引脚共同接地，所述功率测量芯片第六引脚与控制电路相连接。
[0017]进一步地：所述推挽方波发生电路包括第九电容，第十电容，第十一电容，第十二电容，第十四电阻，第十五电阻，第十六电阻，电位器和推挽方波发生芯片；
[0018]所述第九电容的第二端，所述第十四电阻的第二端与所述第十五电容的第一端共同接入所述推挽方波发生芯片的第四引脚，所述第十一电容第一端与所述推挽方波发生芯片的第五引脚相连接，所述电位器的第一端，第二端与所述推挽方波发生芯片的第六引脚相连接，所述推挽方波发生芯片的第一引脚与所述第十六引脚相连接，所述推挽方波发生芯片的第二引脚与第十五引脚以及第十六电阻的第一端相连接，所述推挽方波发生芯片的第八引脚，第十一引脚，第十二引脚与第十二电容的第一端共同接入正十五伏电源，所述第十电容的第二端，所述第十五电阻的第二端，所述第十一电容的第二端，所述电位器的第三端，所述第十二电容的第二端以及所述推挽方波发生芯片的第八引脚共同接地，所述推挽方波发生芯片的第九脚，第十脚分别接入所述IGBT负压关断驱动电路中的IGBT驱动芯片的的第二脚与第四脚。
[0019]进一步地：所述IGBT负压关断驱动电路包括IGBT驱动芯片电路，第一路隔离方波输出子电路与第二路隔离方波输出子电路；
[0020]所述IGBT驱动芯片电路包括第十七电阻，第十三电容；所述IGBT驱动芯片的第六引脚与第十七电阻的第二端，第十三电容的第一端相连，所述第十七电阻的第一端接入正十五伏电源，所述第十三电容的第二端接地；
[0021]所述第一路隔离方波输出子电路包括第十八电阻，第二十电阻，第十三电容，第十
四电容，第十五电容，第一电感，第二二极管，第一光耦，第一输出端，第二输出端，所述IGBT驱动芯片的第七引脚与第十八电阻的第一端相连接，所述第十八电阻的第二端与所述第一光耦的第二端相相连接，所述第一光耦的第三端接地，所述第一光耦的第六引脚，第七引脚共同接第一输出端，所述第五引脚与所述第二二极管的第二端，所述第十五电容的第二端共同接入第一路二十四隔离供电的负极，所述第一光耦的第八引脚与所述第二十电阻，所述第十四电容，所述第一电感的第一端相连接，所述第一电感的第二端接入第一路二十四伏隔离供电的正极，所述第二十电阻的第二端，第二二极管的第一端，第十四电容的第二端，第十五电容的第一端共同接入第二输出端；
[0022]所述第二路隔离方波输出子电路与第一路隔离方波输出子电路的结构相同。
[0023]进一步地：所述控制电路包括第五电容，第六电容以及芯片STM32F103C8T6；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于等离子体杀菌装置的电源控制系统，其特征在于：包括：对等离子体杀菌所使用高压交流电源的输入功率以及输入电流检测的检测电路；用于显示以及设置目标功率值，电流范围作为工作的目标功率以及安全电流范围的显示及输入电路；接收所述检测电路传送的输入功率并进行数据处理，输出下一时刻功率值的控制电路；所述控制电路接收所述显示及输入电路输入的目标功率以及安全电流范围与所述检测电路传送的等离子体杀菌所使用高压交流电源的输入功率以及输入电流检测的功率进行比较，输出实时控制信号，控制等离子体杀菌所使用高压交流电源的输入功率，跟踪输入电路输入的目标功率；当等离子体杀菌所使用高压交流电源的输入电流不符合安全电流范围时，输出报警信号；接收所控制电路传送的处理后的数字信号，并转换为模拟信号的数模转换电路；接收所述数模转换电路传送的模拟信号，根据模拟信号的值调节占空比，得到方波信号的推挽方波发生电路；接收所述推挽方波发生电路传送的方波信号，并处理成两路隔离方波输出，实现对等离子体杀菌装置电源输出功率的调节的IGBT负压关断驱动电路；当当前的电流值不在设置的安全电流值范围内，则接收所述控制电路的控制信号进行报警的报警电路。2.根据权利要求1所述一种用于等离子体杀菌装置的电源控制系统，其特征在于：所述检测电路包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、电流型电压互感器、电流互感器和功率测量芯片；所述第一输入端与所述第一电阻第一端相连接，所述电流型电压互感器的原边的两端分别连接第一电阻的第二端和第二输入端，所述电流型电压互感器的副边与第二电阻并联，所述第二电阻的第一端与所述第三电阻的第一端相连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电容的第一端相连接，所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第二端相连接以及所述功率采样芯片的第四引脚相连接，所述第一电容的第二端接地，所述电流互感器与所述第四电阻并联，所述第四电阻的第一端，第二端分别于与所述第五电阻的第一端，第六电阻的第一端相连接，所述第二电容的第一端与第五电阻的第二端以及所述功率测量芯片的第二引脚相连接，所述第三电容的第二端与所述第六电阻的第二端以及所述功率测量芯片的第三引脚相连接，所述第二电容的第二端与所述第三电容的第一端相连接，所述第四电容的第一端与所述功率测量芯片的第一引脚共同接入正五伏电源，所述第四电容的第二引脚与所述功率测量芯片的第五引脚共同接地，所述功率测量芯片第六引脚与控制电路相连接。3.根据权利要求1所述一种用于等离子体杀菌装置的电源控制电路，其特征在于：所述推挽方波发生电路包括第九电容，第十电容，第十一电容，第十二电容，第十四电阻，第十五电阻，第十六电阻，电位器和推挽方波发生芯片；所述第九电容的第二端，所述第十四电阻的第二端与所述第十五电容的第一端共同接入所述推挽方波发生芯片的第四引脚，所述第十一电容第一端与所述推挽方波发生芯片的
第五引脚相连接，所述电位器的第一端，第二端与所述推挽方波发生芯片的第六引脚相连接，所述推挽方波发生芯片的第一引脚与所述第十六引脚相连接，所述推挽方波发生芯片的第二引脚与第十五引脚以及第十六电阻的第一端相连接，所述推挽方波发生芯片的第八引脚，第十一引脚，第十二引脚与第十二电容的第一端共同接入正十五伏电源，所述第十电容的第二端，所述第十五电阻的第二端，所述第十一电容的第二端，所述电位器的第三端，所述第十二电容的第二端以及所述推挽方波发生芯片的第八引脚共同接地，所述推挽方波发生芯片的第九脚，第十脚分别接入所述IGBT负压关断驱动电路中的IGBT驱动芯片的的第二脚与第四脚。4.根据权利要求1所述一种用于等离子体杀菌装置的电源控制电路，其特征在于：所述IGBT负压关断驱动电路包括IGBT驱动芯片电路，第一路隔离方波输出子电路与第二路隔离方波输出子电路；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东平，徐利宁，
申请(专利权)人：大连赛纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：