[发明专利]一种基于STM32可调电压的高压等离子放电电源设备

说明书

本发明公开了一种基于STM32可调电压的高压等离子放电电源设备，包括主电路、按键和显示电路、控制电路和电源供电电路，主电路包括整流桥、滤波电容、逆变电路、霍尔电压传感器、霍尔电流传感器和升压变压器，控制电路包括STM32最小系统、下载电路、串口通信电路、过流保护电路、远程启停控制电路、软起动控制电路、SPI FLASH电路、过热保护电路、过欠压保护电路、PWM驱动电路、ADC转换电路、电压电流转换电路和频率检测电路，按键和显示电路包括按键、指示灯和LCD显示屏；本发明能提高生产效率、加工质量和生产安全性，同时本发明电路加入了多种保护电路，增加了可靠性。

技术领域

本发明涉及放电设备领域，具体涉及一种基于STM32可调电压的高压等离子放电电源设备。

背景技术

在塑料加工领域，刚被加工出来的塑料薄膜属于非极性聚合物，表面张力较低，油墨和粘合剂都无法在上面附着牢固，因此要对其进行电晕法处理。其原理是在处理设备上加上高频、高压电来电离空气，产生各种离子冲击塑料薄膜，使塑料表面积和粗糙度增加，电离产生的臭氧还能氧化塑料薄膜，提高塑料薄膜的表面能。

为电晕处理设备提供高频、高压电的电源设备一般为高压逆变电源。高压逆变电源利用PWM驱动MOS管或者IGBT，把直流电转变为交流电，通过改变PWM的频率即可提供高频高压电。

而目前国内的高压逆变电源存在着以下的问题：

1、体积大、重量重，移动不方便；

2、采用模拟电路控制，电路复杂，适应性差；

3、只能调整输出电压，不能对电流、功率、频率进行适应性的调整，工艺性能差，并且电压调节精度差。

4、系统可靠性差，保护措施不足。只有短路保护，没有过欠压、过流、过热保护。

5、抗干扰能力差，因电源中加入了大功率变压器等元件，在工作时会产生电磁干扰，影响控制电路工作。

6、不同的设备对电源电压电流的要求都有所不同，甚至有的设备需要10kV以上的高压，这对设备的耐压和安全都有较高要求，而目前大多数电源输出电压都是固定的且能达到的最高电压并不能达到要求，安全保护也得不到保证。

发明内容

有鉴于此，为解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种基于STM32可调电压的高压等离子放电电源设备，具有提高生产效率、加工质量和生产安全性优点，在工作过程中实现电压、电流、功率、工作频率可调，能满足等离子放电加工工艺的要求，而且本发明电路加入了多种保护电路，增加了可靠性。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种基于STM32可调电压的高压等离子放电电源设备，包括主电路、按键和显示电路、控制电路和电源供电电路，所述电源供电电路分别与主电路、按键和显示电路、控制电路连接，用于为主电路、按键和显示电路、控制电路供电，所述主电路包括整流桥、滤波电容、逆变电路、霍尔电压传感器、霍尔电流传感器和升压变压器，所述整流桥与滤波电容连接，所述滤波电容与逆变电路连接，所述逆变电路与升压变压器连接，所述升压变压器分别与霍尔电压传感器和霍尔电流传感器连接，所述控制电路包括STM32最小系统、下载电路、串口通信电路、过流保护电路、远程启停控制电路、软起动控制电路、SPI FLASH电路、过热保护电路、过欠压保护电路、PWM驱动电路、ADC转换电路、电压电流转换电路和频率检测电路，所述STM32最小系统分别与下载电路、串口通信电路、过流保护电路、远程启停控制电路、软起动控制电路、SPI FLASH电路、过热保护电路、过欠压保护电路、PWM驱动电路、ADC转换电路和频率检测电路连接，所述PWM驱动电路与主电路中逆变电路连接，所述ADC转换电路与电压电流转换电路连接，所述电压电流变换电路分别与霍尔电压传感器和霍尔电流传感器连接，所述频率检测电路分别与霍尔电流传感器和电压电流变换电路连接。