專利名稱：一種采用觸摸屏控制的電刷鍍電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電刷鍍電源，尤其是一種采用觸摸屏控制的電刷鍍電源，用于將交流功率輸入變換為直流功率輸出，屬于刷鍍的電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常，完成一次電刷鍍過程有多個工藝步驟，一般會有以下幾個步驟:電凈一活化一鍍過渡層一鍍沉積鍍層，每個工藝步驟對電源的輸出電壓值和極性有不同的要求，需要不斷地對電源進行調(diào)節(jié)。據(jù)申請人了解，現(xiàn)有電刷鍍電源工藝參數(shù)的調(diào)整，大多在電源面板上通過轉(zhuǎn)換開關(guān)、旋鈕等控制元件來實現(xiàn)。在刷鍍過程中，經(jīng)常會有刷鍍液滴落、粘附在控制元件上，刷鍍液具有一定的腐蝕性，工作環(huán)境也有一定的腐蝕性氣體產(chǎn)生，這些因素都會腐蝕控制元件里的金屬觸點，造成控制元件工作壽命下降，可靠度降低等情況。檢索發(fā)現(xiàn)89218910.X、CN101698954B的中國專利分別公開了用于電刷鍍的電源技術(shù)改進方案，其中CN101698954B公開了一種具有遠程控制功能的電刷鍍電源，可以做到電源主機和遠程控制盒分屋存放，以避免損害電源主機，但其公開的控制輸入元件仍舊是傳統(tǒng)的主令電器，如電位器、電開關(guān)、旋轉(zhuǎn)編碼器。上述專利均未能解決刷鍍液對控制元件其造成損害的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種采用觸摸屏控制的電刷鍍電源，取消面板上的所有主令電器，實現(xiàn)對電刷鍍電源輸出參數(shù)的電子調(diào)節(jié)。
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為了達到以上目的，本發(fā)明為采用觸摸屏控制的電刷鍍電源；所述電源含有:輸入整流電路，用以將輸入的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娞峁┙o逆變電路；逆變電路，用以將輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槭躊WM脈寬調(diào)制控制電路I控制的交變電壓，輸出到高頻變壓器的初級；高頻變壓器，用以將初級的交變電壓降壓轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭壍慕蛔冸妷?，提供給整流輸出電路；整流輸出電路，用以將輸入的交變電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷海峁┙o電刷鍍；所述電源含有MCU單片機控制電路2，接收來自觸摸屏3的控制命令，控制PWM脈寬調(diào)制控制電路I輸入受控端的控制電壓，改變PWM脈寬調(diào)制控制電路I輸出端的脈沖占空比，用以調(diào)控電源輸出電壓的大小，提供電刷鍍工藝所需電參數(shù)。本發(fā)明進一步的完善是，所采用的觸摸屏3為工業(yè)通用觸摸屏，其內(nèi)部含有嵌入式組態(tài)軟件，通過連接計算機可對其創(chuàng)建組態(tài)工程，也可以通過插入U盤對內(nèi)部組態(tài)工程進行改變。組態(tài)完成后的觸摸屏3可脫離計算機或U盤獨立運行內(nèi)部組態(tài)工程，觸摸屏3可以通過串口與其他智能設(shè)備通信。MCU單片機控制電路2通過串口和觸摸屏3的串口相連；PWM脈寬調(diào)制控制電路I輸入受控端和MCU單片機控制電路2控制輸出端通過固態(tài)非易失性電位器IC耦合連接，建立了由“觸摸屏3――>MCU單片機控制電路2――>PWM脈寬調(diào)制控制電路I——> 電源輸出電壓”控制回路，以實現(xiàn)控制電源輸出電壓的目的。工作時，由觸摸屏3內(nèi)部含有的嵌入式組態(tài)軟件，經(jīng)過組態(tài)，建立圖形化的控制界面，通過觸碰不同功能的控制圖元，發(fā)出不同的控制命令，經(jīng)串口傳送給MCU單片機控制電路2，對PWM脈寬調(diào)制控制電路I進行控制，輸出滿足電刷鍍工藝要求的電參數(shù)。觸摸屏3采用電阻觸摸屏，面板防護等級IP65。顯然，采用本發(fā)明后可有效避免刷鍍液的侵蝕，操作手感好，圖形化的操作界面方便電刷鍍操作，減輕了勞動強度，提高刷鍍層的質(zhì)量。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。圖1為本發(fā)明一個實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1實施例的電路原理圖。圖3為圖2中PWM脈寬調(diào)制控制電路I的電路原理圖。圖4為圖2中MCU單片機控制電路2的電路原理圖。圖中ICl型號為TL494，IC2型號為MAX1232，IC3型號為ADM485，IC4型號為AT89C2051, IC5 型號為 X9C103。
具體實施例方式實施例一 本實施例采用觸摸屏控制的電刷鍍電源如圖1所示，由安裝在電源機殼上的觸摸屏3進行調(diào)節(jié)控制。其中電源的電路原理圖如圖2所示，由輸入整流電路、逆變電路、PWM脈寬調(diào)制控制電路1、高頻變壓器、輸出整流電路組成。輸入整流電路由整流橋ZD構(gòu)成，用以將輸入的220V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娞峁┙o逆變電路；逆變電路為由電容C2、C3、VM0S管V1、V2、T1組成的半橋拓撲逆變電路，用以將輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槭躊WM脈寬調(diào)制控制電路I控制的交變電壓，輸出到高頻變壓器Tl的初級；高頻變壓器Tl用以將交變電壓降壓轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭壍慕蛔冸妷?，提供給整流輸出電路；整流輸出電路由整流二極管D1、D2構(gòu)成，用以將輸入的脈沖電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?，電感L1、電容C4濾波后經(jīng)極性切換控制電路J1、J2提供給電刷鍍。PWM脈寬調(diào)制控制電路I具體構(gòu)成如圖3所示，以脈寬調(diào)制芯片ICl為核心，ICl的控制輸出端8腳和11腳分別輸出一組相位相反且?guī)в兴绤^(qū)的方波信號，分別經(jīng)晶體管Ql Q4組成的放大電路進行功率放大，通過脈沖變壓器T2、T3隔離驅(qū)動后分別接至大功率VMOS管V1、V2的柵極，以控制其通斷產(chǎn)生交變電壓；IC1的輸入受控端I腳經(jīng)電阻RH、電阻R13連接到整流輸出電路的輸出端電容C4的正極，作為輸出電壓的反饋，用以穩(wěn)定輸出電壓；IC1的參考電壓輸出端14腳輸出5V穩(wěn)定電壓，經(jīng)電阻R14連接到通過固態(tài)非易失性電位器IC5中內(nèi)部電位器的高端，經(jīng)IC5內(nèi)部滑臂分壓后，IC5受控輸出端5腳輸出控制電壓到ICl的另一輸入受控端2腳，經(jīng)由ICl內(nèi)部放大器產(chǎn)生O 48%占空比的方波信號用于控制電源輸出O 22V直流電壓；固態(tài)非易失性電位器IC5亦稱數(shù)字電位器，其受控輸入端和MCU單片機控制電路2中單片機IC4的受控輸出端相連，IC5內(nèi)部的電位器滑臂的位置決定了控制電壓的大小。MCU單片機控制電路2具體構(gòu)成如圖4所示，單片機IC4的串口通過串口接口芯片IC3按RS485通訊方式連接到觸摸屏3的串口，IC4接收來自觸摸屏3的控制命令，命令中包含IC5調(diào)節(jié)滑臂位置的信息，IC4根據(jù)命令改變IC5內(nèi)部滑臂的位置，從而改變IC5受控輸出端的控制電壓的大小，進而改變ICl輸出脈沖占空比的大小，達到調(diào)節(jié)電源輸出電壓值的目的。另外，觸摸屏3也可以通過串口發(fā)出改變極性的命令給MCU單片機控制電路2，通過單片機IC4的受控輸出端腳13經(jīng)電阻R22、晶體管Q5驅(qū)動繼電器J，改變中間繼電器Jl、J2狀態(tài)，改變輸出極性，從而實現(xiàn)用觸摸屏3控制電源的目的。
工作時，交流220V電壓經(jīng)過整流電路ZD，變成約310V左右的直流電，逆變電路在PWM脈寬調(diào)制控制電路的控制下，產(chǎn)生28KHz的PWM信號，驅(qū)動VMOS管Vl和V2交替導通和關(guān)斷，從而在脈沖變壓器T的次級產(chǎn)生最大22V左右的脈沖電壓，經(jīng)二極管D1、D2全波整流，電感LI和電容C4濾波后得到最大22V左右的直流電壓，供電刷鍍使用。改變IC5受控輸出端的控制電壓即可改變脈寬的占空比，即可調(diào)節(jié)輸出電壓的值；改變繼電器J的狀態(tài)，就可以改變電源的輸出極性。以上兩個調(diào)節(jié)參數(shù)的控制，由觸摸屏3通過內(nèi)部的組態(tài)工程來實現(xiàn)，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)電源參數(shù)，滿足刷鍍工藝的要求。本發(fā)明所采用的觸摸屏3為工業(yè)通用觸摸屏，其內(nèi)部固化有操作系統(tǒng)，有嵌入版組態(tài)應用軟件，通過連接計算機可對其創(chuàng)建組態(tài)工程，也可以通過U盤對組態(tài)工程進行改變，組態(tài)完成后的觸摸屏3可脫離計算機或U盤獨立運行內(nèi)部組態(tài)工程，觸摸屏3可以通過串口與其他設(shè)備通信。在本實施例中觸摸屏3為北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司生產(chǎn)的TPC1062KS，是一套以ARM結(jié)構(gòu)嵌入式低功耗CPU為核心的高性能嵌入式一體化觸摸屏，采用10英寸高亮度TFT液晶顯示屏，四線電阻式觸摸屏，內(nèi)建WinCE操作系統(tǒng)，預裝MCGS嵌入式組態(tài)軟件，面板防護等級IP65，可通過計算機或U盤對其內(nèi)部的組態(tài)工程進行改變，其串口以RS232和RS485兩種方式和其他智能設(shè)備通訊。由于采用了觸摸屏3作為控制元件，取消了面板上的所有主令電器和調(diào)節(jié)元件，采用數(shù)字信號作為控制信號，有效地避免了刷鍍液對主令電器觸點帶來的損害?？傊緦嵤├捎糜|摸屏控制的電刷鍍電源通過逆變技術(shù)，將220V交流電源變換成直流O 22V左右的直流電壓，供電刷鍍工藝所需，另外采用觸摸屏3對電源輸出參數(shù)進行調(diào)節(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點:采用逆變技術(shù)，取消了傳統(tǒng)鐵芯變壓器，大大地減輕了設(shè)備重量，節(jié)約了銅用量，降低了電源空載損耗，提高了電源轉(zhuǎn)換效率；采用單片機控制的PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，通過數(shù)字電位器，替代了普通電位器，提高了產(chǎn)品的可靠性:采用觸摸屏3，實現(xiàn)了控制數(shù)字化，控制界面圖形化，提高了產(chǎn)品的靈活性，避免了潮氣、灰塵、腐蝕性氣體帶來的接觸問題，提高了產(chǎn)品的可靠性。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種采用觸摸屏控制的電刷鍍電源，其特征在于:電源機殼上裝有觸摸屏(3)； 所述電源含有:輸入整流電路，用以將輸入的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娞峁┙o逆變電路；逆變電路，用以將輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槭躊WM脈寬調(diào)制控制電路⑴控制的交變電壓，輸出到高頻變壓器的初級；高頻變壓器，用以將初級的交變電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭壍慕蛔冸妷?，提供給輸出整流電路；輸出整流電路，用以將輸入的交變電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?，提供給電刷鍍；所述電源含有MCU單片機控制電路(2)，接收來自觸摸屏(3)的控制命令，控制PWM脈寬調(diào)制控制電路⑴輸入受控端的控制電壓，改變PWM脈寬調(diào)制控制電路⑴輸出端的脈沖占空比，用以調(diào)控電源輸出電壓的大小，提供電刷鍍工藝所需電參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用觸摸屏控制的電刷鍍電源，其特征在于:所采用的觸摸屏(3)為工業(yè)通用觸摸屏，其內(nèi)部含有嵌入式組態(tài)軟件，通過連接計算機可對其創(chuàng)建組態(tài)工程，也可以通過U盤對組態(tài)工程進行改變，觸摸屏可以通過串口與其他智能設(shè)備通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用觸摸屏控制的電刷鍍電源，其特征在于:MCU單片機控制電路(2)中的單片機(IC4)的串口通過串口接口芯片(IC3)和觸摸屏(3)的串口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用觸摸屏控制的電刷鍍電源，其特征在于:PWM脈寬調(diào)制控制電路(I)控制輸入端和MCU單片機控制電路(2)控制輸出端通過固態(tài)非易失性電位器(IC5)耦 合連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用觸摸屏控制的電刷鍍電源，屬于刷鍍的電源技術(shù)領(lǐng)域。該電源由安裝在機殼上的觸摸屏(3)通過串口和MCU單片機控制電路(2)相連，觸摸屏(3)內(nèi)部含有嵌入式組態(tài)軟件，通過建立圖形化的控制界面，觸碰不同功能的控制圖元，發(fā)出不同的控制命令，經(jīng)串口傳送給MCU單片機控制電路(2)，對PWM脈寬調(diào)制控制電路(1)進行控制，輸出滿足電刷鍍工藝要求的電參數(shù)。本發(fā)明的技術(shù)效果在于，用觸摸屏取代了以往電刷鍍電源面板上所有主令開關(guān)及調(diào)節(jié)元件，觸摸屏(3)面板IP65防護，有效地避免刷鍍液的侵蝕，操作手感好，圖形化的操作界面方便刷鍍操作，操作手感好，減輕了勞動強度，提高了刷鍍層的質(zhì)量。
文檔編號H02M7/04GK103147103SQ20131009970
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者任曉方 申請人:任曉方