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R 4 5和 C S8 AN总线在大功率开关电源中的应用

R 4 5 C N总线在大功率开关电源中的应用 S8和 A App ia in o l t f RS— 8 n c o— 5 a d CAN 4 Bu n Hi o r S t h d s i gh P we wi e -mo e P we ppy c d o r Su l

董宁贺明智’王艺新张驰马洪飞’ ( 1北京交通大学电气工程学院，北京 1 0 4;北京京仪椿树整流器有限责任公司， 00 42北京 1 0 4 ) 0 0 0 摘要

传统大功率开关电源存在控制精度低、讯性能差、能化、字化程度不高及未实现网络化控制等问题。在研制数通智数 字控制的高频电解电源基础上，计了基于 R 4 5的触摸屏控制系统及基于 C N总线的远程监控系统。详细介绍了监设 S8 A控系统硬件和软件的设计方法，在实际测试过程中取得了很好的效果，并其设计的正确性和稳定性也得到了验证。 关键词：S 8。A总线，关电源， R 4 5C N开监控系统，触摸屏， a VE L b lW Absr t tac

To r l e i t lan n t r e c to, i p erpr e t kn o ou h s e c to y t m s d RS 5 bu . eai dgi d ewo k d onr lhs ap es n s a id ft c cren onr ls s e ba e on z a t 48 s a d emo e o t c to s sem b e on n r t m ni or onr l y t as d CAN-b,as d usb e on h di t l on r of lc r y i po r up y t e gi c tol ee tolss a we s pl de el— v op men.he d i f a d t T esgn o h r war d s f ae o s s sem r nr du ed i e ai e an ot r f bu y t w a e ito c n d t l . Ke wo d: y r sRS48 CAN—bu s t hi p wers pl, 5, s,wi ng o c up ymont nd co tols sem, u s e,ab E i a n r y t t ch crenL VIW or o

近年来以 D P Dgt

l in l rc s o ) S ( ii g a Po e s r为平台实现软开 a S

提供输入过欠压保护等故障保护及描述，实现本地或远程同时 监控，保的安全、确可靠、定运行 r。该电解电源系统原理如图稳 1] 1所示。

关的数字化高频开关电源逐步取代模拟控制方式的电源，成为 市场上大功率电源的主流产品。本文以 1 O O/ 5 0 O A 1 V大功率电 解电源控制系统为实例，绍了以 R 4 5为基础的触摸屏控制介 S8系统以及以 C N总线为基础的上位机监控系统的硬件及软件 A的设计方法，经实际测试取得较好效果。并 1系统结构

为了满足生产现场对电解电源本机监控及组网监控的双重要求，同时摆脱数码管和各种按钮对操作引起的不便及模拟信号传输的信号衰减，降低系统复杂性，源采用触摸屏进行本地电控制，远程控制端以工控机为主体，用 L b lW设计虚拟在采 a VE仿真面板来显示多台电源运行状态及运行数据，并可进行远程控制。系统结构示意图如图 2所示。

本大功率开关电源用于氢氟酸电解，主电路采用多功率模块化结构，个功率模块以绝缘栅双极晶体管 ( T、恢复每 J GB )快二极管模块为主功率元件，变压器采用超微晶软磁材料。主三相

交流电经过桥整流后将直流高压加在由 I T模块组成的全桥 GB逆变电路上，全桥逆变电路逆变输出的高频交流脉冲经过超微晶主变压器耦合形成低压高频脉冲，此低压高频脉冲经过快恢复二极管模块全波整流成直流，向负载输出能量；制系统以 T控 I 公司数字处理芯片 T 3 0 F4 7 MS 2 L 2 0 A为控制核心，通过模拟一 数字 ( D)样电路采样输出电流和电压信号，过控制算法计 A采通算移相角，采用双环 P调节控制策略控制输出 P I WM脉冲，通 过高速驱动芯片 M5 9 2为核心的驱动电路控制 l T模块工 76 GB作，现输出的电压或电流跟随给定变化。实 系统通过跟踪故障采集电路采样电源的运行状态，以监控电源是否正常工作，并根据实际运行状况对突发

故障进行相应 天电源技常‘开芙 f源装置 b,开关 t源装 l z

图 2系统结构图

2通信系统硬件设计

的保护。系统可进行控制方式 (机、程 )工作模式 (流、本远、恒恒压)显示和切换，提供输出电流、压数据显示及历史数据查询，电 三相交流输入 直流

D P系统可以实现各种信号的采集、据处理、触摸屏 S数与

和上位机的通信等功能。通信系统主要利用其片内集成的串行

通信接口 S I C模块和控制器网络( A ).B模块来实现。 C N 20 输出

D P的 S模块带有与 R 4 5标准一致的异步串口( AR ) S CI S8 U T,

使之很方便地与使用同一标准格式的异步外设进行通信。因此， 本系统采用基于 R 4 5串行接口的 Mo b s协议实现 DS S8 du P与

触摸屏的数字通信。硬件连接光耦隔离和 R 4 5收发器 S8 MA 4 5实现与触摸屏九针串口的连接。这样 D P的 S T D X8 S CI ×和 S R D信号端就通过外围电路与触摸屏建立起基本通信。 CIX MA 4 5的接收使能和发送使能端由 D P的通用接口XN 1 X8 S lT/

I A2控制，选择某一时刻是接收使能还是发送使能。 OP以 C AN总线硬件系统利用 D P内部自带的 C S AN控制器与 图 1原理框图