本實(shí)用新型涉及電源裝置，特別涉及一種交流可調(diào)智能恒功率電源裝置。

背景技術(shù)：

超聲波防垢除垢裝置的控制設(shè)備中使用的恒功率電源板，是固定的電源功率，而每臺(tái)控制設(shè)備都可能配有不同功率的換能器負(fù)載，不能適應(yīng)每臺(tái)主機(jī)的要求，如果按每臺(tái)功率的要求做不同功率的電源，增加了很大的工作量，并且沒有互換性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種交流可調(diào)智能恒功率電源裝置，采用恒功率電源模塊接入交流電源線路中，并且用單片機(jī)的四個(gè)開關(guān)量點(diǎn)控制恒功率電源模塊，從而控制恒功率電源模塊的輸出功率，使整個(gè)恒功率電源裝置能夠自動(dòng)配置成各種不同輸出功率的電源，能夠適應(yīng)各種不同的超聲波負(fù)載要求。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種交流可調(diào)智能恒功率電源裝置，包括恒功率電源模塊、總電源電子開關(guān)、隔離驅(qū)動(dòng)模塊、單片機(jī)CPU和上位機(jī)。

所述恒功率電源模塊為四路輸入可調(diào)恒功率電源模塊，其輸入端連接交流電源AC220V總線路，其輸出端連接負(fù)載，為負(fù)載提供高頻恒功率電源，控制信號(hào)端為四路開關(guān)量輸入信號(hào)，四路開關(guān)量輸入端通過四路隔離驅(qū)動(dòng)模塊連接單片機(jī)CPU。

所述總電子開關(guān)為雙向可控硅，其串接在輸入側(cè)的交流電源總線路上，其觸發(fā)控制端通過隔離驅(qū)動(dòng)模塊連接單片機(jī)CPU，控制電源總線路的接通或斷開。

所述恒功率電源模塊為高頻恒功率電源裝置，包括整流濾波電路、輸入端電流檢測(cè)電路、功率調(diào)整輸入電路、PWM軟開關(guān)控制單元、驅(qū)動(dòng)電路、高頻逆變單元、阻抗匹配電路、輸出端電壓電流取樣、檢測(cè)電路和電壓電流顯示電路。

所述恒功率電源模塊的主回路從電源AC220V輸入端依次連接整流濾波電路、高頻逆變單元、阻抗匹配電路、輸出端電壓電流取樣、檢測(cè)電路，并在主回路終端連接負(fù)載。

所述恒功率電源模塊的信號(hào)控制回路從功率調(diào)整四路信號(hào)輸入端依次連接功率調(diào)整輸入電路、PWM軟開關(guān)控制單元、驅(qū)動(dòng)電路，并通過驅(qū)動(dòng)電路連接高頻逆變單元。

所述恒功率電源模塊控制信號(hào)端的四路開關(guān)量輸入信號(hào)為8、4、2、1編碼信號(hào)，通過四路編碼信號(hào)的不同組合調(diào)整輸出功率的大小。

所述單片機(jī)CPU為通用單片機(jī)芯片。

所述隔離驅(qū)動(dòng)模塊為光電隔離開關(guān)和與之串接的電阻。

所述單片機(jī)CPU還通過串行通訊接口與上位機(jī)連接。

所述單片機(jī)CPU還通過外部端口連接外部故障信號(hào)，檢測(cè)外部故障，執(zhí)行保護(hù)斷電程序。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型的交流可調(diào)智能恒功率電源裝置采用恒功率電源模塊接入交流電源線路中，并且用單片機(jī)的四個(gè)開關(guān)量點(diǎn)控制恒功率電源模塊，從而控制恒功率電源模塊的輸出功率，使整個(gè)恒功率電源裝置能夠自動(dòng)配置成各種不同輸出功率的電源，能夠適應(yīng)各種不同的超聲波負(fù)載要求。

2、本實(shí)用新型的交流可調(diào)智能恒功率電源裝置可以配套給不同負(fù)載的超聲波主機(jī)設(shè)備，有互換性，給生產(chǎn)和檢修帶來方便，同時(shí)也提高了主機(jī)的輸出效率。

3、本實(shí)用新型的交流可調(diào)智能恒功率電源裝置通過串行接口與上位機(jī)連接，不但可以用上位機(jī)對(duì)本電源裝置的功率調(diào)節(jié)值進(jìn)行設(shè)置，還可以把上位機(jī)的故障狀態(tài)發(fā)送給本電源裝置，對(duì)本電源裝置進(jìn)行保護(hù)。

4、本實(shí)用新型的交流可調(diào)智能恒功率電源裝置通過外部故障端口檢測(cè)與之相連的超聲波控制主機(jī)的故障，故障時(shí)進(jìn)行斷電保護(hù)，不但能保護(hù)電源本身，還能夠保護(hù)向其供電的超聲波控制主機(jī)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型電源裝置的電氣結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型電源裝置的電氣原理圖；

圖3是本實(shí)用新型的恒功率電源模塊的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種交流可調(diào)智能恒功率電源裝置，包括恒功率電源模塊、總電源電子開關(guān)、隔離驅(qū)動(dòng)模塊、單片機(jī)CPU和上位機(jī)。

所述恒功率電源模塊為四路輸入可調(diào)恒功率電源模塊，其輸入端連接交流電源AC220V總線路，其輸出端連接負(fù)載，為負(fù)載提供高頻恒功率電源，控制信號(hào)端為四路開關(guān)量輸入信號(hào)，四路開關(guān)量輸入端通過四路隔離驅(qū)動(dòng)模塊連接單片機(jī)CPU。

如圖2所示，所述總電子開關(guān)為雙向可控硅，其串接在輸入側(cè)的交流電源總線路上，其觸發(fā)控制端通過隔離驅(qū)動(dòng)模塊連接單片機(jī)CPU，控制電源總線路的接通或斷開。

如圖3所示，所述恒功率電源模塊為高頻恒功率電源裝置，包括整流濾波電路、輸入端電流檢測(cè)電路、功率調(diào)整輸入電路、PWM軟開關(guān)控制單元、驅(qū)動(dòng)電路、高頻逆變單元、阻抗匹配電路、輸出端電壓電流取樣、檢測(cè)電路和電壓電流顯示電路。

所述恒功率電源模塊的主回路從電源AC220V輸入端依次連接整流濾波電路、高頻逆變單元、阻抗匹配電路、輸出端電壓電流取樣、檢測(cè)電路，并在主回路終端連接負(fù)載。

所述恒功率電源模塊的信號(hào)控制回路從功率調(diào)整四路信號(hào)輸入端依次連接功率調(diào)整輸入電路、PWM軟開關(guān)控制單元、驅(qū)動(dòng)電路，并通過驅(qū)動(dòng)電路連接高頻逆變單元。

所述恒功率電源模塊控制信號(hào)端的四路開關(guān)量輸入信號(hào)為8、4、2、1編碼信號(hào)，通過四路編碼信號(hào)的不同組合調(diào)整輸出功率的大小。

所述單片機(jī)CPU為通用單片機(jī)芯片。單片機(jī)芯片可以選擇89C51系列小型低端單片機(jī)，也可以選擇其它類型的單片機(jī)芯片。

所述隔離驅(qū)動(dòng)模塊為光電隔離開關(guān)G1-G5和與之串接的電阻。

所述單片機(jī)CPU還通過串行通訊接口與上位機(jī)連接。

所述單片機(jī)CPU還通過外部端口連接外部故障信號(hào)，檢測(cè)外部故障，執(zhí)行保護(hù)斷電程序。

所述恒功率電源模塊為高頻恒功率電源裝置，其輸入端連接交流AC220V電源，通過整流濾波和高頻逆變最終輸出高頻20-40KHz、AC220V(可變)的交流恒功率電源，并且其輸出電壓和電流根據(jù)負(fù)載的變化而變化，負(fù)載電流大時(shí)，輸出電壓低；負(fù)載電流小時(shí)，輸出電壓高。保持輸出的電源功率不變。

所述恒功率電源模塊的控制信號(hào)輸入端通過隔離驅(qū)動(dòng)模塊接收單片機(jī)CPU的控制信號(hào)，控制信號(hào)分為四路，分別為8：80W信號(hào)端、4：40W信號(hào)端、2：20W信號(hào)端、1：10W信號(hào)端，單片機(jī)四路控制端進(jìn)行不同的組合方式，其中150W為常通狀態(tài)，也就是說本電源裝置最低檔功率是150W，能夠使電源在150W-300W范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)度最小單位為10W。這種恒功率的調(diào)節(jié)方式線性度好，抗干擾性強(qiáng)，適應(yīng)溫度范圍寬，性價(jià)比高。工作原理為：220V的交流電源經(jīng)過整流濾波后變成直流電源，直流電源再通過高頻逆變，逆變成高頻交流電源，在逆變過程中，在輸入端進(jìn)行電流檢測(cè)，在輸出端進(jìn)行電流和電壓檢測(cè)，根據(jù)負(fù)載的電流變化自動(dòng)調(diào)整輸出的電壓大小，從而保證輸出功率的不變。

為了保證本實(shí)用新型電源裝置的安全可靠和使用效果，全部采用工業(yè)品元件，工作溫度范圍-40-125℃。

這本實(shí)用新型的電源裝置在進(jìn)行功率調(diào)解時(shí)，可以用兩種方式進(jìn)行調(diào)節(jié)：

1、單片機(jī)CPU與外部的模擬調(diào)節(jié)電路用0-5V的信號(hào)相連接，通過模擬調(diào)節(jié)電路中的電位器進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。

2、單片機(jī)CPU通過串口芯片SP3232E與上位機(jī)進(jìn)行通訊連接，由上位機(jī)軟件對(duì)功率值進(jìn)行設(shè)定。

本實(shí)用新型的電源裝置設(shè)有保護(hù)電路，對(duì)兩種故障進(jìn)行保護(hù)，圖2中，與單片機(jī)CPU相連的串口芯片SP3232E連接上位機(jī)并接收上位機(jī)故障信號(hào)，上位機(jī)故障或通訊中斷時(shí)，單片機(jī)進(jìn)入斷電保護(hù)程序。與單片機(jī)CPU相連的主機(jī)ERROR信號(hào)是超聲波控制主機(jī)的故障信號(hào)端，當(dāng)超聲波控制主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，單片機(jī)進(jìn)入斷電保護(hù)程序，保護(hù)本電源裝置和超聲波控制主機(jī)。

以上實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于上述的實(shí)施例。上述實(shí)施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。