一种全桥逆变式电镀电源制造技术

一种全桥逆变式电镀电源，涉及一种电镀电源。设有程序控制模块和至少2个电源模块，电源模块之间相互串联，电源模块与程序控制模块连接；电源模块设有三相整流滤波电路、全桥逆变电路和输出整流滤波电路；程序控制模块设有CPU模块、脉宽调制电路、IGBT驱动电路、检测与保护电路、电压电流反馈电路；CPU模块的输入端接电压电流反馈电路的输出端，CPU模块的输出端接脉宽调制电路的输入端，脉宽调制电路的输出端接IGBT驱动电路的输入端，检测与保护电路的输出端接脉宽调制电路；检测与保护电路的输入端和电压电流反馈电路输入端分别接输出整流滤波电路的输出端。采用积木结构，适用于大功率高频IGBT。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电镀电源，尤其是涉及一种全桥逆变式电镀电源。
技术介绍
电镀产业是一个典型的高能耗产业。由于电镀设备所需的电源主要是低压大电流的大功率直流电源，功率通常在几kW至几十kW，并且经常要求24h不停机连续工作，耗电严重，因此电镀电源的可靠性及效率对电镀企业具有重要影响。由于长期运行在酸、碱、潮湿等恶劣工况下，电镀行业恶劣的生产环境对电镀电源的效率、稳定性、可靠性提出了非常严格的要求。电镀电源的质量在很大程度上取决于功率器件的水平、控制方法以及主回路关键器件参数的合理匹配，受到器件质量及科技水平的限制，目前，电镀电源通常为可控硅整流器，其缺点是体积大、效率低、直流源输出纹波大等，这些缺点影响了表面处理技术及表面质量的提高。此外，受到电镀电压的限制，单台电、源的供电功率十分有限，不能有效地提高电镀电源的效率。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述现有技术中存在的不足，提供一种采用积木结构，适用于大功率高频IGBT的全桥逆变式电镀电源。本技术设有程序控制模块和至少2个电源模块，所述至少2个电源模块之间相互串联，所述至少2个电源模块中的每一个电源模块分别与程序控制模块连接；所述每一个电源模块设有三相整流滤波电路、全桥逆变电路和输出整流滤波电路，三相整流滤波电路的输入端外接三相交流电源，三相整流滤波电路的输出端接全桥逆变电路的输入端，全桥逆变电路的输出端接输出整流滤波电路输入端，输出整流滤波电路输出直流电；所述程序控制模块设有CPU模块、脉宽调制电路、IGBT驱动电路、检测与保护电路、电压电流反馈电路；CPU模块的输入端接电压电流反馈电路的输出端，CPU模块的输出端接脉宽调制电路的输入端，脉宽调制电路的输出端接IGBT驱动电路的输入端，检测与保护电路的输出端接脉宽调制电路；检测与保护电路的输入端和电压电流反馈电路输入端分别接输出整流滤波电路的输出端。所述全桥逆变电路实现逆变功能，将直流电压转变为交流方波信号。所述输出整流滤波电路将交流方波信号转变为直流电压输出。所述CPU模块是一个程序控制器以及数据存储模块，执行整个电源装置的各种程序控制并存储相应的数据。所述脉宽调制电路输出脉宽可调的P丽信号，进而控制输出电压大小。所述IGBT驱动电路用于驱动IGBT导通。所述检测与保护电路检测输入电压及温度，用于对电源系统的保护。所述电压电流反馈电路检测输出电压及电流大小。本技术基于先进的高频IGBT逆变技术，运用脉宽调制技术，将多组结构相同的模块式电源电路并联，在程序控制模块的协调控制作用下，通过积木式结构实现大功率输出，可解决可控硅及硅整流电镀电源效率低、体积大的问题；采用双闭环系统，很容易实现恒压、恒流及程控电压电流控制功能，满足电镀电源一机多用的需要；采用数字化精密控制，电流及电压具有良好的输出精度及动态特性，提高电镀工艺质量。附图说明图I为本技术实施例的电路组成框图。图2为本技术实施例的电路组成原理图。图3为本技术的恒压恒流输出特性图。在图3中，横坐标为电流I，纵坐标为电压U ；a表不恒流模式，b表不恒压模式；Id表不恒流值，Imax表不电流最大值;U0表不恒压值，Umax表示电压最大值。在图I和2中，各标记为1为程序控制模块，2为电源模块，3为电源模块的直流电压输出回流；VD1、VD2......VD6为整流二极管，Cl为输入滤波电容，IGBT1、IGBT2......IGBT4为功率开关管，Tl为高频变压器，D1、D2为输出整流二极管，L为输出滤波电感，C2为输出滤波电容，R为负载。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细说明。参见图I和2，本技术实施例设有程序控制模块I和η个电源模块2 (记为(I)、(2)......(η));所述η个电源模块之间相互串联，其中每一个电源模块分别与程序控制模块I连接；所述每一个电源模块设有三相整流滤波电路Α、全桥逆变电路B和输出整流滤波电路C，三相整流滤波电路A的输入端外接工频三相交流电源(记为U、V、W);三相整流滤波电路A的输出端接全桥逆变电路B的输入端，全桥逆变电路B的输出端接输出整流滤波电路C输入端，输出整流滤波电路C输出直流电；所述程序控制模块I设有CPU模块11、脉宽调制电路12、IGBT驱动电路13、检测与保护电路14、电压电流反馈电路15 ;CPU模块11的输入端接电压电流反馈电路15的输出端，CPU模块11的输出端接脉宽调制电路12的输入端，脉宽调制电路12的输出端接IGBT驱动电路13的输入端，检测与保护电路14的输出端接脉宽调制电路12 ;检测与保护电路14的输入端和电压电流反馈电路15输入端分别接输出整流滤波电路C的输出端。当工作时，380V交流电经过VD1、VD2......VD6及Cl组成的三相整流电路，得到约540V直流电。IGBT作为开关管，接收来自IGBT驱动电路的高频开关信号，使对角的两个开关管(IGBT1和IGBT4或IGBT2和IGBT3)同时导通，两组开关管交替导通，这样在变压器Tl的原边就会输入一个方波正弦信号，其幅值与电源电压相等，变压器副边的输出经过二极管Dl、D2整流和LC滤波器滤波后，得到稳定直流，输出到负载R。脉宽调制电路采用电流控制型脉宽调制器，脉宽调制器接收CPU模块的给定信号，与电流反馈值进行比较，输出两路反向、死区时间可调的PWM信号，与IGBT驱动电路相连。当两个电源并联运行时，将两个电源的驱动信号短接，使用同一个基准和采样电压，就能实现负载电流的自动均分。电压电流反馈电路与输出相连，控制CPU接收从电压电流反馈电路送来的反映负、载电流电压大小的电压信号，根据信号大小，判断目前输出电流或电压值偏高还是偏低，偏低则提高送给脉宽调制电路的驱动信号，进而提高PWM占空比，使输出电流或电压值升高；偏高则减小送给脉宽调制电路的驱动信号，降低PWM占空比，使输出电流或电压值降低，达到恒压或恒流的目的。检测与保护电路检测输入电压及温度，一端与脉宽调制电路相连接。当过压、缺相 或过热时，使脉宽调制电路停止工作，实现对输入电压的过压、缺相保护及过热保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全桥逆变式电镀电源，其特征在于设有程序控制模块和至少2个电源模块，所述至少2个电源模块之间相互串联，所述至少2个电源模块中的每一个电源模块分别与程序控制模块连接；所述每一个电源模块设有三相整流滤波电路、全桥逆变电路和输出整流滤波电路，三相整流滤波电路的输入端外接三相交流电源，三相整流滤波电路的输出端接全桥逆变电路的输入端，全桥逆变电路的输出端接输出整流滤波电路输入端，输出整流滤波电路输出直流电；所述程序控制模块设有CPU模块、脉宽调制电路、IGBT驱动电路、检测与保护电路、电压电流反馈电路；CPU模块的输入端接电压电流反馈电路的输出端，CPU模块的输出端接脉宽调制电路的输入端，脉宽调制电路的输出端接IGBT驱动电路的输入端，检测与保护电路的输出端接脉宽调制电路；检测与保护电路的输入端和电压电流反馈电路输入端分别接输出整流滤波电路的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种全桥逆变式电镀电源，其特征在于设有程序控制模块和至少2个电源模块，所述至少2个电源模块之间相互串联，所述至少2个电源模块中的每一个电源模块分别与程序控制模块连接；所述每一个电源模块设有三相整流滤波电路、全桥逆变电路和输出整流滤波电路，三相整流滤波电路的输入端外接三相交流电源，三相整流滤波电路的输出端接全桥逆变电路的输入端，全桥逆变电路的输出端接输出整流滤波电路输入端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文芗，严泳兴，张志，胡博文，朱维龙，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：实用新型
国别省市：