本實(shí)用新型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(chēng)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(kāi)關(guān)電源、PLC等器件實(shí)現(xiàn)。具體工作方式為，通過(guò)PLC采集實(shí)際微波功率值，利用開(kāi)關(guān)電源給定可調(diào)電壓源信號(hào)，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(chǎng)，實(shí)現(xiàn)微波功率改變。但是，當(dāng)電磁鐵形成的磁場(chǎng)一定時(shí)，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(dòng)。而此波動(dòng)若通過(guò)PLC檢測(cè)顯示后再進(jìn)行調(diào)節(jié)電壓源改變磁場(chǎng)大小之一辦法法在調(diào)控時(shí)間上是遠(yuǎn)不到達(dá)到的，相反會(huì)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(dòng)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(jìn)現(xiàn)有微波發(fā)生器的微波控制裝置，實(shí)現(xiàn)微波功率平穩(wěn)可控輸出就顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)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(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種基于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(shí)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(yùn)行穩(wěn)定，另外還具有故障報(bào)警和高壓保護(hù)的功能。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：采用C6000系列的浮點(diǎn)運(yùn)算型DSP作為控制器的核心控制芯片，其處理頻率高達(dá)850MHz并帶有豐富的外設(shè)接口，能滿足發(fā)生器對(duì)于快速運(yùn)算響應(yīng)及擴(kuò)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(hào)調(diào)理電路和高壓采集信號(hào)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(hào)和高壓大小信號(hào)，送入調(diào)理電路處理后輸入DSP中進(jìn)行對(duì)進(jìn)線電壓和高壓的判斷，若進(jìn)線電壓或高壓值與DSP中設(shè)定值不符，則禁止開(kāi)機(jī)操作。組建CAN總線和RS485電路，分別用來(lái)與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。其中，CAN總線用來(lái)實(shí)現(xiàn)DSP與下位機(jī)可調(diào)電壓源之間的通信，利用其抗干擾能力強(qiáng)，傳輸速度快的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可調(diào)電壓源的快速準(zhǔn)確輸出所需電壓值。RS485電路是DSP與上位機(jī)PLC進(jìn)行通信的橋梁，接收PLC給出的需求功率及實(shí)際功率信號(hào)。當(dāng)微波發(fā)生器運(yùn)行過(guò)程中，DSP判斷出有損電源工作的異常條件，將通過(guò)報(bào)警電路向外界給出執(zhí)行信號(hào)。

具體的，電壓調(diào)理電路與三相電壓檢測(cè)電路相連接，信號(hào)在DSP內(nèi)進(jìn)行判斷，達(dá)到進(jìn)線電壓要求，執(zhí)行開(kāi)機(jī)操作。

具體的，高壓檢測(cè)電路與高壓信號(hào)調(diào)理電路相連接，開(kāi)啟且達(dá)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(bào)警電路與報(bào)警執(zhí)行電路相連接，DSP判斷參數(shù)存在不合理后輸出報(bào)警信號(hào)，可使在遠(yuǎn)程的視覺(jué)上得知報(bào)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(hào)和實(shí)際功率信號(hào)，功率給定信號(hào)用以要求DSP控制輸出的微波功率大小，實(shí)際功率信號(hào)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(guò)CAN總線向電壓源發(fā)送調(diào)節(jié)指令。同時(shí)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(jī)構(gòu)相連；輸出機(jī)構(gòu)檢測(cè)功率器件與PLC相連；電磁鐵電壓檢測(cè)電路與電壓信號(hào)調(diào)理電路相連。DSP通過(guò)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(chǎng)電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，利用給定功率值，提取需調(diào)整電壓的控制信號(hào)并送至可調(diào)電壓源，實(shí)現(xiàn)電壓源準(zhǔn)確輸出，產(chǎn)生特定磁場(chǎng)，產(chǎn)生特定微波，利用檢測(cè)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(shí)際值判斷需發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)的大小，使系統(tǒng)形成不停的動(dòng)態(tài)聯(lián)調(diào)。

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

本實(shí)用新型的有益效果是：實(shí)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(dòng)的情況，同時(shí)增加了微波發(fā)生器自身故障排除和遠(yuǎn)程報(bào)警功率，使得保護(hù)系統(tǒng)免受外界因素帶來(lái)的損害，也實(shí)現(xiàn)了安全可靠和操作便利。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型提供的一種DSP功率控制器的電路示意圖。

圖2是本實(shí)用新型中應(yīng)用DSP功率控制器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定功率計(jì)系統(tǒng)保護(hù)的外圍電路示意圖。

圖中11.高壓信號(hào)調(diào)理電路，12.電壓信號(hào)調(diào)理電路，13.復(fù)位電路，14.多路供電模塊，15.報(bào)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(bào)警執(zhí)行器件，23.高壓關(guān)斷器件，24.三相電壓檢測(cè)電路，25.高壓檢測(cè)電路，26.開(kāi)關(guān)電源，27.可調(diào)電壓源，28.電磁鐵，29.磁控管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)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(diǎn)型DSP。高壓信號(hào)調(diào)理電路11利用運(yùn)算放大器和光耦組成的放大隔離電路實(shí)現(xiàn)，其輸出端接入DSP16的AD采樣接口A0。電壓信號(hào)調(diào)理電路包括三相電壓檢測(cè)24和電磁鐵電壓28的調(diào)理電路，分布利用運(yùn)算放大器和光耦組成的放大隔離電路實(shí)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(guò)下拉電阻與按鈕開(kāi)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(gè)部分供電。DSP16的GPIO0接入報(bào)警關(guān)斷電路15，當(dāng)DSP16發(fā)出高電平信號(hào)，表示發(fā)生報(bào)警，啟動(dòng)報(bào)警關(guān)斷電路15內(nèi)三極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)繼電器和開(kāi)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(shí)施例中，PLC21連接至RS485電路17輸出端，由PLC21給出給定功率和實(shí)際功率值通過(guò)RS485電路17送入DSP16中，以此信號(hào)作為設(shè)定和維持輸出此功率的基準(zhǔn)值。高壓關(guān)斷器件22特指中間繼電器線包，其與報(bào)警開(kāi)關(guān)電路15的開(kāi)關(guān)管輸出端相連接，當(dāng)DSP16發(fā)出鎖死信號(hào)，繼電器吸合，關(guān)閉高壓，停止輸出功率。報(bào)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(bào)警需要檢修，其與報(bào)警開(kāi)關(guān)電路15繼電器一端連接，利用導(dǎo)通關(guān)斷顯示報(bào)警與否。三相電壓檢測(cè)電路24與電壓調(diào)理電路12輸入端連接，檢測(cè)進(jìn)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(kāi)機(jī)的前提條件。高壓檢測(cè)電路25是利用兆歐級(jí)電阻采集高壓的大小，輸出電流送至高壓信號(hào)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(kāi)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(guò)閉環(huán)控制的處理信號(hào)，輸出實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)可變的電壓后，產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，磁控管29安裝至磁場(chǎng)中心，在磁場(chǎng)變化的情況下，產(chǎn)生變化的電子發(fā)射，實(shí)現(xiàn)變化的輸出微波，在DSP16輸出調(diào)節(jié)信號(hào)快速的作用下，彌補(bǔ)了磁控管29自身波動(dòng)帶來(lái)的功率波動(dòng)，同時(shí)采集電磁鐵28側(cè)所給電壓連接至電壓信號(hào)調(diào)理電路11，用以控制輸出磁場(chǎng)電壓維持穩(wěn)定。PLC21檢測(cè)微波輸出側(cè)的實(shí)際功率大小，做顯示及DSP16內(nèi)控制使用。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。