[发明专利]一种脉冲等离子电源全桥逆变电路的驱动方法

说明书

本发明涉及等离子电源全桥逆变电路驱动技术领域，具体公开了一种脉冲等离子电源全桥逆变电路的驱动方法，使用STM32系列芯片作为主控制器，发射出四个正占空比大小相同的PWM控制信号；PWM控制信号从主控制器发出后输出给后级的驱动电路，将PWM控制信号进行隔离放大，使得有足够的电压去驱动后级全桥逆变电路的功率开关管；通过使用固定大小占空比的驱动信号去控制全桥逆变的功率开关管，从而在逆变时会得到短上升时间和下降时间的电压电流，因此喷枪在其恒功率模式工作中所产生的等离子体电离程度高，持续燃弧时间短，热量传递时间短；从而在提高等离子处理效果的前提下，同时降低等离子体温度，降低电极喷嘴氧化速度，减少颗粒物的产生。

技术领域

本发明属于等离子电源全桥逆变电路驱动技术领域，具体涉及一种脉冲等离子电源全桥逆变电路的驱动方法。

背景技术

常规等离子电源在进行全桥逆变输出时，会选择使用移相全桥专用芯片（如UCC28950），从而驱动逆变开关管，得到高频逆变电压；再经过升压变压器得到高频高压，最后在等离子特制喷枪中产生等离子；其中是通过调节移相角度来实现输出功率的调节。

但是，上述使用移相全桥专用芯片驱动逆变开关管的方式仍存在以下缺陷：

等离子电源在恒功率模式下喷枪产生的等离子会出现离子强度弱，处理效果差，等离子温度高的现象，因此我们需要提出一种脉冲等离子电源全桥逆变电路的驱动方法来解决上述存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脉冲等离子电源全桥逆变电路的驱动方法，使用固定大小占空比的驱动信号去控制全桥逆变的功率开关管，从而在逆变时会得到短上升时间和下降时间的电压电流，因此喷枪在其恒功率模式工作中所产生的等离子体电离程度高，持续燃弧时间短，热量传递时间短，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种脉冲等离子电源全桥逆变电路的驱动方法，包括如下步骤：

S1、使用STM32系列芯片作为主控制器，发射出四个正占空比大小相同的PWM控制信号；

S2、PWM控制信号从主控制器发出后引入一个数字隔离芯片，将外围的电路和主控电路之间进行隔离，然后输出给后级的驱动电路；

S3、驱动电路接收到PWM控制信号后，将PWM控制信号进行隔离放大，使得有足够的电压去驱动后级全桥逆变电路的功率开关管，若后级功率开关管有损坏时，驱动电路会发出报警信号并及时切断驱动信号，然后将报警信号传输给主控制器；

S4、全桥逆变电路中的功率开关管收到驱动信号后，按照驱动信号的控制逻辑进行开关，完成将母线上的直流电逆变为相应的交流电，然后输出给后级的升压变压器；

S5、通过升压变压器将逆变出来的交流电进行升压，使其可击穿喷枪中的大气，产生等离子体从喷枪中喷出。

优选的，步骤S1中，所述主控制器生成的四个PWM控制信号分别为：PWM_FB_A信号、PWM_FB_B信号、PWM_FB_C信号和PWM_FB_D，将四个PWM控制信号作为控制全桥逆变电路中的功率开关管完成逆变工作，其中PWM_FB_A信号和PWM_FB_C信号为占空比相同、相位相同；PWM_FB_B信号、PWM_FB_D信号为占空比相同、相位相同；PWM_FB_A信号和PWM_FB_C信号与PWM_FB_B信号和PWM_FB_D信号为占空比相同但相位相差180°。

优选的，步骤S2中，所述数字隔离芯片将主控制器产生的3.3V驱动信号转换成5V的驱动信号，但此驱动信号的占空比和相位不发生变化，从而保证主控制器的正常运行，不受外围电路的影响，并且驱动信号的带载能力得到一定的提升，提升抗干扰性。