高效电源控制板V9

高效电源控制板V9(综述)

PSHI-V9是V8系列的改进版，依旧采用了DSP+FPGA模式，提高主控的响应速度，提高电路的集成度，进一步增强主板的稳定性与抗干扰能力；

采用触摸屏控制与硬件直接控制有机结合。改进了接口方式，接口更简洁，省去可以替代的冗余接口，将以往版本的主要功能进行整合，使主板既可以应用于中小功率，也可以应用于大功率设备，可以应用于普通的电源设备，也可以应用于其它对功率因数要求较高的精密电源设备；

主要改进了各项监控，完善保护功能力争彻底消除IGBT器件在大功率电源应用领域的使用障碍；将数字化IGBT控制系统从理论转化为实际应用，更进一步到稳定的应用，再到普及应用。

◆ 使用频率范围宽： 

1〉300Hz~15KHz中频；2〉16K—40KHz超音频；3〉40K—200K高频，启动频率和最高频率，最低频率可以设置。

◆ 频率自动跟踪：

能够对当前流行的谐振工作方式的电源的谐振频率自动跟踪，保证在任何工况下IGBT始终工作在ZCS或ZVS状态下，使IGBT工作状态最佳，自身功耗最小，整机效率最高 。

◆ 故障检测与保护功能齐全：

各类故障原因在显示屏上显示；同时可以由指示灯指示，或同步输出口输出继电器信号，用于外部系统协调工作；

◆ 友好的人机界面：

人机交互可以选用多种方式，比如LED指示灯；数码管显示；文本屏显示；触摸屏显示与控制；客户可以根据需要选择；

应用领域：

★感应加热；（如：各类串联，并联谐振电源）

★电镀、电解电源；

★大功率逆变焊机；

★UPS、通讯基站电源、功率因数校正、精密直流调压/调功

★大功率高压发生器电源；

★高精度远程可控电磁加热电源；

★超高频感应加热电源；

适用电路：

→斩波器（单管）；

→全桥变换；

→半桥变换；

→双管正激；

→倍频系统；

→以上组合应用。

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◆ 硬件隔离接口：

预留隔离的硬件输入输出接口，可以与市场现有的PLC兼容，有利客户对已经存在PLC的系统进行功能改造以及自动化系统的进一步扩展；      

◆远程通信接口：

具备RS-232/RS-485/CAN通讯接口，可实现多机联网监控与控制；默认RS485采用通用的MODBUS通信协议，实现参数设置与设备控制可以通过触摸屏控制，也可以通过上位机控制与检测设备的运行状态；

◆ 4—20mA（或0——10V）接口，可以支持与外接系统得闭环控制，比如温度闭环控制系统；

◆ 开放的人机界面程序：为方便客户的进一步开发，开放了人机界面系统，同时开放通信协议，利于客户系统控制；

◆ 完善了内部系统的检测，比如主板温度检测等；防止因内部系统问题造成不必要的损失；

由于主板是一款多功能用途的电源控制板，针对不同的应用领域，主机的程序与接口的功能定义有所不同；鉴于此，对于不同的应用，将以不同的版本分别予以说明；

根据不同的调功方式，参见不同的说明书：

     1〉调压调功参见《PSHIv9.1-PVM说明书》；

     2〉调频调功参见《PSHIv9.2-PFM说明书》；

     3〉移相调功参见《PSHIv9.3-PSM说明书》；

下面将接口的通用定义作详细介绍：

一， 接口介绍

1） 电源接口 

主板采用通用的15V供电，为单电源供电方式，驱动电源与主控电源共用一个电源。

接线方式：+15——DC15V电源正极，0——端子接负极。

电源适应范围：DC15±0.5V；

2） PWM输出口

主板提供三路PWM输出口，功能再不同用途中略有差别；

<2a> 其中PWM1为单路输出带复位功能的输出口，可以用作功率因数校正（APFC）部分或调压调功控制，也可以和其他接口等同功能（主板跳线），。其接口定义如下

<2b>PWM2和<2c>PWM3的接线方式相同，接口定义如下表

1） 输出电流采集口F1-F2，M1-M2；

① F1—F2；取电流幅值；其最高电压（平均值）<7.0V;

② M1-M2该接口取电流幅值，取值范围为0-1.25V；

2）  交流电压采集口W，U，V；

① 交流电压采集，直接接进线交流电压端（380V或者220V），用于适时检测交流输入电压，实现交流欠压，缺相，过压保护与电压值显示。

② 对于该端口的检测与否，可以在触摸屏进行设置开/关，如果使用220V交流电源，则需要关闭该检测功能；

3）  交流电流采集口

① 该接口主要采集工频交流电源的电流，对交流输入电流进行适时检测与最大值限制；

② 电流的最大值，可以在触摸屏中进行设置；

4）  直流电压采集口

① 这里有两路完全隔离的高压采集输入口，分别为HD1，HD2；其主要功能在不同的应用中有所不同；

② 两个接口仅仅接受电压信号，最高电压值为800V DC；

5）  辅助电源；

① 远程控制电源接口，主要用作远程控制与输出，如果远程没有特殊要求，可以与屏幕共用一个电源；

② 电源供电电压为DC24V（±15%）；

6）  通信端口;

① R485&CAN通信接口，单机工作时用作连接触摸屏。

② 多台机器协调工作时，利用485协议通信； 

7） 多功能输入接口

该端口为隔离的输入端口，在不同的功能应用中功能有所不同在本应用中的主要功能呢个见下表；

① 该端口的接线方式如下；

注意：所有端口均为无源开关接口：

10） 用户DO

主板提供7路输出控制接口，输出端口可以输出最大500mA的驱动电流，可以驱动大部分直流继电器，用户只需要经过简单的转接，就可以控制外围设备的工作。在感应加热应用中，主要功能如下表。

注意：①　COM2与COM1的含义不同，不能混为一谈；

②以上功能为默认功能，该端口功能在不同应用中需要定制；　

11）继电器触点输出；

 主板提供的唯一一路继电器直接输出接口，最大承载电流为16A/250V；

12）两路模拟量采集口

该端口可以用作模拟量采集，1〉可以直接外接电位器；2〉可以外接4-20mA信号；3〉可以外接0-5V或0-10V电压信号； 

一， 电气参数

1） 主板主供电电压： DC   15V±0.5V （具体应用中电源功率大小不同）

2） 辅助电源（外接电源）：  DC 24V（±15%）

3） 模拟量采集

① 预留电流采集信号可以根据需要连接相关设备，但是在信号低于最小值的时候系统认为不正常；

② 如果其值大于该值，系统将采取措施；

③ 进线电流采集，依据不同设备要求，选取得电流互感器的比值可以不同，但是互感器次级输出不能大于最大值；

4) PWM1输出口参数

 P4输出波形参数

5)　PWM2,PWM3为双通道的ＰＷＭ输出，引脚功能相同。其波形特征如下图，其他电气特性与ＰＷＭ１相同。

三、主板尺寸；长*宽=206mm*125mm；