【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源控制，具体涉及一种大功率高压电源控制系统。
技术介绍
1、hl-3号装置自建成以来及首次放电成功以后，随着物理实验的深入，需要欧姆线圈加热与辅助加热系统相互配合，将等离子温度加热到聚变反应的点火温度。其中辅助加热系统主要包括电子回旋加热、中性束加热及低杂波加热系统，高压电源作为辅助加热系统的核心部件，是由多个电源串联叠加组成，通过控制其电源的开通与关断，输出需要的高电压。高压电源的电压等级、纹波系数、动态响应、过冲、输出效率等参数是辅助加热对电源的一个又一个的重要指标。
2、通常一台高压电源带四个负载加热源，四个负载加热源就面临着电源的同开同断、共享电压等级，无法做到对每个负载加热源的有差别且独立控制；电源控制系统常放于电源控制室，而负载控制系统常放于波加热控制室，通常电源参数的设置通过上位机进行配置，非常不利于负载控制系统调参，二者间需具备高效、快捷、易配置的参数解决方案；当被控电源大于单张可重配置io板卡的驱动个数时，涉及到板卡间的数据交互且同步控制方案；负载功率等级的提升，面临着电源电压等级的提升，被控电源所需要的脉冲调制电源数目随之增加，控制系统的冗余设计扩展性设计及其容错性至关重要；具备便捷的维护性及可控的开发成本。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：传统的高压电源带载多个负载加热源时，无法做到对每个负载加热源的有差别且独立控制，且电源控制系统与负载控制系统通信困难；本方案在现有的电源控制技基础术上，进行结构和方法上的改进，基
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、本方案提供一种大功率高压电源控制系统，包括：
4、外部服务器，用于生成参数配置类型和参数配置指令，并发送给上位机；
5、上位机，用于选择参数配置类型，并将配置参数下发给各控制器；
6、多个控制器，每个电源匹配连接一个控制器，所述控制器用于根据参数配置指令驱动匹配的电源供电，所述控制器还用于实时监测大功率高压电源控制系统的状态信息。
7、本方案工作原理：传统的高压电源带载多个负载加热源时，无法做到对每个负载加热源的有差别且独立控制，且电源控制系统与负载控制系统通信困难；本方案在现有的电源控制技基础术上，进行结构和方法上的改进，基于上位机及多个控制器实现一控多的电源控制方案，各个控制器实时监视多电源的状态、电压、电流及时序控制等信号，实现的高压电源的通用性强，电压等级范围大，电压输出稳定且效率高的效果。
8、进一步优化方案为，所述控制器包括：主处理器板卡、驱动板卡和监测电路板卡；所述驱动板卡包括主驱动板卡和从驱动板卡；
9、所述主驱动板卡作为主控，包括驱动信号和控制信号；
10、所述从驱动板卡作为从控，作为电源的驱动。
11、进一步优化方案为，所述控制器还包括控制器主板；所述控制器主板至少包括9个卡槽，所述主处理器板卡和从驱动板卡分别装设在一个卡槽内，主驱动板卡和监测电路板卡分别各自装设在2个卡槽内。
12、进一步优化方案为，所述主处理器板卡所在的卡槽与其余8个卡槽之间可通过pcie总线/aurora on gtx总线/pcie trigger bus总线通信；
13、相邻两卡槽之间可通过aurora on gtx总线通信；
14、从驱动板卡与监测电路板卡之间可通过aurora on gtx总线通信。
15、进一步优化方案为，所述主处理器板卡包括：触发总线、千兆网口、软件ps端和可编程逻辑pl端；软件ps端和可编程逻辑pl端分别挂载一个千兆网口；
16、所述软件ps端与可编程逻辑pl端之间通过axi数据流方式进行数据传输；
17、所述主处理器板卡通过千兆网口与上位机进行数据交互，所述触发总线用于提供同步信号。
18、进一步优化方案为，所述主驱动板卡和从驱动板卡用于根据参数配置指令和同步信号发出触发信号以开通或关断对应的电源。
19、进一步优化方案为，所述监测电路板卡用于监测大功率高压电源控制系统的状态信息，所述大功率高压电源控制系统的状态信息包括：电源状态数据、主处理器板卡状态数据、主驱动板卡状态数据和从驱动板卡状态数据；
20、所述监测电路板卡通过aurora on gtx总线将大功率高压电源控制系统的状态信息传输至上位机进行实时显示。
21、进一步优化方案为，所述主驱动板卡、从驱动板卡和监测电路板卡均使用现场可编逻辑门阵列。
22、进一步优化方案为，所述上位机还通过smb方式与负载控制系统通信，所述负载控制系统与电源连接。
23、进一步优化方案为，所述负载控制系统与大功率高压电源控制系统均为cs模式。
24、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
25、本专利技术提供的一种大功率高压电源控制系统；在现有的电源控制技基础术上，进行结构和方法上的改进，本方案基于处理器及可编程逻辑门阵列实现一控多的电源控制方案，实时监视多电源的状态、电压、电流及时序控制等信号，本专利技术高压电源控制系统实现强通用性，电压等级范围大，电压输出稳定且效率高的效果。
26、本专利技术提供的一种大功率高压电源控制系统；处理器与板卡间、板卡与板卡间，提供了高速串行解决方案，实现菊花链或星形的数据传输；槽位及通信的冗余备份设计，提升系统的可靠性；就地与远程板卡的心跳监测机制设计，实现板卡状态及通信双重监测。
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1.一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述控制器包括：主处理器板卡、驱动板卡和监测电路板卡；所述驱动板卡包括主驱动板卡和从驱动板卡；
3.根据权利要求2所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述控制器还包括控制器主板；所述控制器主板至少包括9个卡槽，所述主处理器板卡和从驱动板卡分别装设在一个卡槽内，主驱动板卡和监测电路板卡分别各自装设在2个卡槽内。
4.根据权利要求3所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述主处理器板卡所在的卡槽与其余8个卡槽之间可通过PCIe总线/Aurora on GTX总线/PCIe TriggerBus总线通信；
5.根据权利要求2所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述主处理器板卡包括：触发总线、千兆网口、软件PS端和可编程逻辑PL端；软件PS端和可编程逻辑PL端分别挂载一个千兆网口；
6.根据权利要求5所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述主驱动板卡和从驱动板卡用于根据参数配置
7.根据权利要求2所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述监测电路板卡用于监测大功率高压电源控制系统的状态信息，所述大功率高压电源控制系统的状态信息包括：电源状态数据、主处理器板卡状态数据、主驱动板卡状态数据和从驱动板卡状态数据；
8.根据权利要求2所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述主驱动板卡、从驱动板卡和监测电路板卡均使用现场可编逻辑门阵列。
9.根据权利要求1所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述上位机还通过SMB方式与负载控制系统通信，所述负载控制系统与电源连接。
10.根据权利要求9所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述负载控制系统与大功率高压电源控制系统均为CS模式。
...【技术特征摘要】
1.一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述控制器包括：主处理器板卡、驱动板卡和监测电路板卡；所述驱动板卡包括主驱动板卡和从驱动板卡；
3.根据权利要求2所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述控制器还包括控制器主板；所述控制器主板至少包括9个卡槽，所述主处理器板卡和从驱动板卡分别装设在一个卡槽内，主驱动板卡和监测电路板卡分别各自装设在2个卡槽内。
4.根据权利要求3所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述主处理器板卡所在的卡槽与其余8个卡槽之间可通过pcie总线/aurora on gtx总线/pcie triggerbus总线通信；
5.根据权利要求2所述的一种大功率高压电源控制系统，其特征在于，所述主处理器板卡包括：触发总线、千兆网口、软件ps端和可编程逻辑pl端；软件ps端和可编程逻辑pl端分别挂载一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春林，王英翘，毛晓惠，王雅丽，姚列英，张建，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：发明
国别省市：
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