电子束焊机数字化高频高压电源装置及其控制方法

摘要

本发明所公开的电子束焊机数字化高频高压电源的控制方法及装置，由三相市电供电，采用AC→DC→DC→AC→DC电流变化方式，中间DC→DC高频斩波直流调压环节，DC→AC为高频逆变环节；由高频高压变压器实现能量的传递、电压的升压以及高压绝缘；高压电源采用负反馈的控制方式，采用数字比例-积分(PI)调节器机构，在数字控制器中完成调节，产生脉冲宽度变化的PWM脉冲信号去控制高频斩波调压单元，完成高压电源的闭环控制，实现输出高压自动稳定调节，其具有对电网谐波干扰小、输出高压纹波、精度高、效率高、全数字的特点。

主权项

一种电子束焊机数字化高频高压电源装置，其特征在于：包括电网滤波器、输入整流滤波单元、高频斩波调压单元、高频逆变单元、高频高压变压器、高频整流滤波单元、高压放电扼流单元、高压取样单元、电子束流取样电阻、信号处理及故障综合单元、数字控制器、驱动电路单元、人机交互单元；电网滤波器的输入端与三相电网相接，其输出送入输入整流滤波单元中低压整流器的直流输入侧；输入整流滤波单元输出的不可控直流电送入到高频斩波调压单元的输入侧，高频斩波调压单元将不可控的直流电变成可控的直流电，其输出送入高频逆变单元的输入侧；高频逆变单元输出的交流电送入高频高压变压器的初级绕组；高频高压变压器的次级输出的高频高压电送入与高频高压变压器相连的高频整流滤波单元中的高压整流桥的交流输入侧；高压整流桥经滤波后输出，高频整流滤波单元的高压输出端接至高压放电扼流单元，其低压端经电子束流取样电阻与大地以及电子枪的阳极相接；高压放电扼流单元输出端接至电子枪的阴极；高压取样单元并接于高压放电扼流单元输出端和大地之间，输出的信号作为高压输出电压反馈信号；电子束流取样电阻输出的信号作为电子束流反馈信号；高压输出电压反馈信号与电子束流信号均接至信号处理及故障综合单元的输入端，信号处理及故障综合单元完成模拟信号到数字信号的转换，其输出端和数字控制器的输入端相接；在数字控制器中进行数字调节，产生PWM脉冲信号；数字控制器的输出端输出的PWM脉冲信号经驱动电路单元隔离放大后接至高频斩波调压单元中各个开关功率管的控制极；人机交互单元完成高压电源参数的设定与存储，并将电源参数传至数字控制器。