本發(fā)明涉及微波電源控制領(lǐng)域，具體涉及一種利用DSP作為核心的微波發(fā)生器功率控制裝置。

背景技術(shù)：

微波發(fā)生器亦稱微波電源，目前，微波電源功率控制主要由磁控管、電磁鐵、可調(diào)電壓源、開關(guān)電源、PLC等器件實現(xiàn)。具體工作方式為，通過PLC采集實際微波功率值，利用開關(guān)電源給定可調(diào)電壓源信號，電壓源受控輸出不同電壓至電磁鐵上，以此改變電磁鐵固有磁場，實現(xiàn)微波功率改變。但是，當電磁鐵形成的磁場一定時，磁控管形成微波輸出并非是恒定的，這取決于磁控管自身漂移，所以功率輸出存在波動。而此波動若通過PLC檢測顯示后再進行調(diào)節(jié)電壓源改變磁場大小之一辦法法在調(diào)控時間上是遠不到達到的，相反會造成調(diào)節(jié)失控，系統(tǒng)穩(wěn)定性失調(diào)。所以現(xiàn)只能采用不調(diào)節(jié)措施，任微波功率在自身波動范圍內(nèi)輸出，造成輸出微波功率不穩(wěn)定，影響生產(chǎn)生活的應(yīng)用。

因此，改進現(xiàn)有微波發(fā)生器的微波控制裝置，實現(xiàn)微波功率平穩(wěn)可控輸出就顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的微波功率輸出不穩(wěn)定、電源系統(tǒng)可控性差的問題，本發(fā)明提出一種基于DSP(digital signal processor，DSP微處理器)作為核心的，與其他相關(guān)器件配合應(yīng)用于微波發(fā)生器系統(tǒng)控制裝置，該裝置不僅能實現(xiàn)微波發(fā)生器穩(wěn)定的輸出功率，還能保證發(fā)生器系統(tǒng)運行穩(wěn)定，另外還具有故障報警和高壓保護的功能。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：采用C6000系列的浮點運算型DSP作為控制器的核心控制芯片，其處理頻率高達850MHz并帶有豐富的外設(shè)接口，能滿足發(fā)生器對于快速運算響應(yīng)及擴展功能的要求。圍繞此DSP搭建供電回路及復(fù)位電路，使其構(gòu)成DSP最小核心板。根據(jù)核心板外設(shè)功能，分別構(gòu)建電壓信號調(diào)理電路和高壓采集信號調(diào)理電路，二者作用為利用外界采集的系統(tǒng)三相電壓信號和高壓大小信號，送入調(diào)理電路處理后輸入DSP中進行對進線電壓和高壓的判斷，若進線電壓或高壓值與DSP中設(shè)定值不符，則禁止開機操作。組建CAN總線和RS485電路，分別用來與外界進行數(shù)據(jù)通信。其中，CAN總線用來實現(xiàn)DSP與下位機可調(diào)電壓源之間的通信，利用其抗干擾能力強，傳輸速度快的特點，實現(xiàn)可調(diào)電壓源的快速準確輸出所需電壓值。RS485電路是DSP與上位機PLC進行通信的橋梁，接收PLC給出的需求功率及實際功率信號。當微波發(fā)生器運行過程中，DSP判斷出有損電源工作的異常條件，將通過報警電路向外界給出執(zhí)行信號。

具體的，電壓調(diào)理電路與三相電壓檢測電路相連接，信號在DSP內(nèi)進行判斷，達到進線電壓要求，執(zhí)行開機操作。

具體的，高壓檢測電路與高壓信號調(diào)理電路相連接，開啟且達到DSP內(nèi)預(yù)設(shè)高壓值，執(zhí)行輸出微波功率操作。

具體的，報警電路與報警執(zhí)行電路相連接，DSP判斷參數(shù)存在不合理后輸出報警信號，可使在遠程的視覺上得知報警故障。

具體的，高壓關(guān)斷器件與關(guān)斷電路相連接，DSP判斷系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，發(fā)出關(guān)斷指令直接切斷高壓，以保證人身安全和設(shè)備完好。

具體的，RS485電路與PLC相連接，DSP接收PLC發(fā)出的功率給定信號和實際功率信號，功率給定信號用以要求DSP控制輸出的微波功率大小，實際功率信號用以為DSP在功率輸出參考值。

具體的，CAN總線電路與可調(diào)電壓源相連接，DSP通過CAN總線向電壓源發(fā)送調(diào)節(jié)指令。同時電壓源與電磁鐵相連；電磁鐵與磁控管相連；磁控管與微波輸出機構(gòu)相連；輸出機構(gòu)檢測功率器件與PLC相連；電磁鐵電壓檢測電路與電壓信號調(diào)理電路相連。DSP通過預(yù)設(shè)參數(shù)判斷具備輸出微波條件后，PLC給定功率值至DSP中，DSP內(nèi)置功率與磁場電壓對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，利用給定功率值，提取需調(diào)整電壓的控制信號并送至可調(diào)電壓源，實現(xiàn)電壓源準確輸出，產(chǎn)生特定磁場，產(chǎn)生特定微波，利用檢測的電磁鐵電壓不停校正可調(diào)電壓源的輸出電壓，利用PLC輸送的給定與實際值判斷需發(fā)出調(diào)節(jié)信號的大小，使系統(tǒng)形成不停的動態(tài)聯(lián)調(diào)。

具體的，開關(guān)電源與DSP控制器相連，為其提供電力供應(yīng)。

本發(fā)明的有益效果是：實現(xiàn)微波發(fā)生器穩(wěn)定的輸出功率，不再出現(xiàn)功率在不同范圍內(nèi)波動的情況，同時增加了微波發(fā)生器自身故障排除和遠程報警功率，使得保護系統(tǒng)免受外界因素帶來的損害，也實現(xiàn)了安全可靠和操作便利。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的一種DSP功率控制器的電路示意圖。

圖2是本發(fā)明中應(yīng)用DSP功率控制器實現(xiàn)穩(wěn)定功率計系統(tǒng)保護的外圍電路示意圖。

圖中11.高壓信號調(diào)理電路，12.電壓信號調(diào)理電路，13.復(fù)位電路，14.多路供電模塊，15.報警關(guān)斷電路，16.DSP芯片，17.RS485通信電路，18.CAN總線電路，21.PLC控制器，22.報警執(zhí)行器件，23.高壓關(guān)斷器件，24.三相電壓檢測電路，25.高壓檢測電路，26.開關(guān)電源，27.可調(diào)電壓源，28.電磁鐵，29.磁控管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體應(yīng)用實例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。

在圖1中，DSP16選用C6000系列浮點型DSP。高壓信號調(diào)理電路11利用運算放大器和光耦組成的放大隔離電路實現(xiàn)，其輸出端接入DSP16的AD采樣接口A0。電壓信號調(diào)理電路包括三相電壓檢測24和電磁鐵電壓28的調(diào)理電路，分布利用運算放大器和光耦組成的放大隔離電路實現(xiàn)，其輸出端分別接入DSP16的AD采樣接口B0、A1、B1、A2。復(fù)位電路13通過下拉電阻與按鈕開關(guān)接入DSP16復(fù)位端口。多路供電模塊14采用電壓轉(zhuǎn)換芯片，提供不同電壓值電壓連接至復(fù)位電路13、電壓調(diào)理電路11、DSP16等，為各個部分供電。DSP16的GPIO0接入報警關(guān)斷電路15，當DSP16發(fā)出高電平信號，表示發(fā)生報警，啟動報警關(guān)斷電路15內(nèi)三極管導通，驅(qū)動繼電器和開關(guān)管值外圍電路。DSP16內(nèi)通用復(fù)用端口與RS48517電路內(nèi)轉(zhuǎn)換芯片相連接，電路輸出端送至外界端口。CAN總線電路18輸入端與DSP16的GPIO復(fù)用口連接，輸出端接至外接端子。

在圖2所示的實施例中，PLC21連接至RS485電路17輸出端，由PLC21給出給定功率和實際功率值通過RS485電路17送入DSP16中，以此信號作為設(shè)定和維持輸出此功率的基準值。高壓關(guān)斷器件22特指中間繼電器線包，其與報警開關(guān)電路15的開關(guān)管輸出端相連接，當DSP16發(fā)出鎖死信號，繼電器吸合，關(guān)閉高壓，停止輸出功率。報警執(zhí)行器件22指指示燈和蜂鳴器，用以提示操作人員故障報警需要檢修，其與報警開關(guān)電路15繼電器一端連接，利用導通關(guān)斷顯示報警與否。三相電壓檢測電路24與電壓調(diào)理電路12輸入端連接，檢測進線電壓大小與相位，判斷是否系統(tǒng)處于正常的供電環(huán)境，是開機的前提條件。高壓檢測電路25是利用兆歐級電阻采集高壓的大小，輸出電流送至高壓信號調(diào)理電路11，DSP16判斷高壓值到后，執(zhí)行給定功率的輸出功率操作。開關(guān)電源26分別與電路內(nèi)其他用電器件相連，使各部分正常工作?？烧{(diào)電壓源27由給定回路、調(diào)壓變壓器回路、整流回路組成，給定回路連接CAN總線電路18，接收DSP16做過閉環(huán)控制的處理信號，輸出實時可變的電壓值，可調(diào)電壓源27整流輸出端連接電磁鐵28接線端，電磁鐵28接收實時可變的電壓后，產(chǎn)生變化的磁場，磁控管29安裝至磁場中心，在磁場變化的情況下，產(chǎn)生變化的電子發(fā)射，實現(xiàn)變化的輸出微波，在DSP16輸出調(diào)節(jié)信號快速的作用下，彌補了磁控管29自身波動帶來的功率波動，同時采集電磁鐵28側(cè)所給電壓連接至電壓信號調(diào)理電路11，用以控制輸出磁場電壓維持穩(wěn)定。PLC21檢測微波輸出側(cè)的實際功率大小，做顯示及DSP16內(nèi)控制使用。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。