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产品规格书产品名称：1800W高级工业磁控管驱动电源产品编号：GP038版 本：V1.0版 本日 期版本更新记录核 准V1.02008-02-26基本功能鲍亚军目 录一、概述二、产品主要规格三、引用标准及规范四、环境条件五、电气特性1、输入特性2、控制特性3、输出特性4、保护特性 六、通信协议 七、安规特性七、环境试验要求八、机械特性及接插件定义1、外形尺寸 2、端子定义一、 概述产品图片本电源为专为工业应用场合设计的高档智能磁控管驱动电源，采用高压和灯丝分开方案，前级采用PFC设计，高压部分和灯丝部分集成在本电源板上， 额定输入电压为200240Vac，180264 Vac能正常工作。通过RS-485（RS-232可选）标准接口，能与个人计算机、PLC或同系列的RS-485（RS-232可选）接口相互连接，进行主从式、异步半双工串行通信。可由通讯端口控制输出功率，在最大功率范围内进行调节，本电源具有多重保护功能，能够适应于不同规格的磁控管驱动，该电源特别适应于高性能微波炉磁控管驱动，具有高效率，低EMI特性。本电源为模块式结构，可以作为独立的模块接磁控管运行，也可以多台并机工作，通过通讯端口控制。产品特点：1.采用专利技术，软开关特性，高压部分和灯丝部分均为软开关，高效率，低EMI干扰 2.高压和灯丝分开，可以适用于不同磁控管，工频磁控管可以直接应用该电源 3.微波输出功率可以通过RS-485（RS-232可选）命令调节，范围 10100 4灯丝电流可以通过RS-485（RS-232可选）命令调节，范围7-10A 5启动快，启动时灯丝电流较大，工作时在额定范围 6多重保护，灯丝电流过小，高压过压，开关管过流，过温保护等 7输入电压变化时，微波输出功率稳定 8. 高功率因数，前级带PFC，额定电压时满载大于0.98 9高压输出电压平稳，无间歇 10完整的通讯功能，可多台并机工作，每台电源都有独立的硬件地址 二、 产品主要规格最大输入总功率输入电压范围特性输出功率范围输出电压输出电流功率稳定精度备注100W180264Vac高压部分101004300dc0.2A5高压部分电压由磁控管决定灯丝部分50W610Vac1A10灯丝电流可通过命令调节备注：550条件下，输入100W可长期工作 三、引用标准及规范GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法/试验A：低温GB/T 2423.2-2001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法/试验B：高温GB/T 2423.3-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca:恒定湿热试验方法GB/T 2423.4.1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Db:交变湿热试验方法GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法/试验Ea和导则：冲击GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法/试验Ea和导则：碰撞GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法/试验Ed：自由跌落GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法/试验Fc和导则：振动（正弦）GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法/试验Fd：宽频带随机振动-一般要求GB/T 2423.22-2002 电工电子产品环境试验 第2部分：试验N：温度变化GB/T 14508-93 等级公路货物运输机械环境条件四、环境条件 序 号项 目技术指标单位备 注1工作温度-5+502储存温度-40+703相对湿度20%90%4散热方式自然风冷5海拨高度3000m6MTBF50,000H五、电气特性1输入特性序 号项 目技术要求单位备 注1.1额定输入电压200240Vac1.2输入电压范围180264Vac1.3交流输入电压频率4763Hz1.4效率95%Vin=220Vac，额定负载1.5最大输入电流1A3输出特性序 号项 目技术要求单位备 注高压部分灯丝部分3.1输入功率电压调整率5%10%W3.2输出电流范围01710A3.3输出电压范围38KV4.3KVdc610VacV由磁控管特性决定3.4开关机高压过冲6KV磁控管特性差异较大时需调整3.5音响噪声50dB4保护特性4.1输入欠压保护170-180V180V能恢复输出4.2输入过压保护270-280V264V能恢复输出4.3灯丝电流小保护68A关断高压4.4高压部分开关管过流保护40A锁死4.5高压过压保护6.5KV锁死4.6过温保护整流桥引脚75锁死备注4.2,4.3,4.4,4.6保护后必须关断输入电源，重启才能重新启动电源六、通信协议1) 通信要求物理级EIA RS-485（可选RS232）传输线屏蔽双绞线屏蔽双绞线配线最大长度100米50米连接台数小于127台小于127台传输速率2400bps2400bps数据交换方式异步串行、半双工全双工传输协议点对点或广播点对点或广播字长8位8位停止位长度1位1位帧长7字节固定7字节固定奇偶校验无无出错检查方式无无2) 硬件连接硬件连接如下图所示：1、RS-485 主机A B 从机A B 从机A B 从机A B上图中的主机可以是PLC或者是PC机。从机（虚线框内）是GPAB-18224KE控制板。PC作为主机时，只需要将从机的RS-485端子和PC机的RS-232转485接口的同名端相连接即可。RS-485串行总线接口最多可以连接127台GPAB-18224KE控制板作为从机。每一个从机都有一个唯一的识别码（ID），主机依靠ID来识别每一个从机。2、RS-232 主机A B 从机A B 从机A B 从机A B上图中的主机可以是PLC或者是PC机。从机（虚线框内）是GPAB-18224KE控制板。RS-232串行总线接口每组最多可以连接4台GPAB-18224KE控制板作为从机。每一个从机都有一个唯一的识别码（ID），主机依靠ID来识别每一个从机。3) 通信协议1、 通信方式采用USS协议。主机和从机之间采用轮流查询的方式进行通信。由主机启动每一次通信，主机向从机发送任务命令，从机接收到主机的任务命令后返回响应命令并执行相应的动作。除了发送响应命令外，从机只能处于接收状态。从机的ID号设为0X000000010X11111111，从机的ID号均为硬件设置。主机的每一次查询都是以一帧的数据发送给从机，所有的从机都能接收数据。从机如果检测到一帧数据中的ID号和本机的ID号相同，则对发送过来的命令做出相应的处理，并在规定的时间内发送响应数据给主机。从机如果检测到发送帧数据中的ID号和本机ID号不同，则不做任何响应，维持原来的工作状态。2、 数据格式（1） 帧格式主机和从机之间的一次通信数据称为一帧。主机发给从机的命令或控制数据包称为任务帧。从机对主机的响应数据包称为响应帧。响应延时时间定义为当从机收到主机给本机的任务帧后，必须做出响应的时间，包含了从机对主机命令的处理时间和响应帧的起始间隔。本系统响应延时时间为4个字节传送时间，但最小要大于20ms。不同的波特率下可能有不同的时间。起始间隔定义为总线上任意2帧之间的时间间隔，即前一帧结束到下一帧开始的时间。帧的起始字节（STX）为十六进制的0x0FH，而数据中也有可能出现0x0FH，因此，STX必须有一个起始间隔才能和数据有所区别。本系统采用2字节传送时间，不同的波特率下有不同的时间。 起始时间 任务帧 响应延时 响应帧主机 STX CMDCMD STX CMD从机一帧数据由起始字节、帧长、地址、和发送命令组成，其结构如下图所示。（2） 发送帧格式说明（masterslave） STX ADDR LETH CMD 单字节 单字节 单字节 四字节l STX（起始字节）STX是一个单字节数据，其值固定为0x00001111（0FH），表示发送一帧数据的开始。l ADDR（地址）ADDR是一个单字节数据，其值为0X000000010X11111111，表示从机地址。如果地址为0X00000000，则表示广播地址，命令同时发给所有的从机，所有从机都响应主机命令执行动作。l LETH（长度）LETH是一个单字节数据，其值固定为0X04，表示后面要发送的CMD命令是一个4字节长的数据命令。l CMD（命令）CMD是一个4字节数据，表示主机对从机所要进行的操作，具体的命令如下表所示。主机对从机进行操作的发送命令命令类型（CMD）发送数据（Data）备注（Remark）输出500W0F 00 04 10 08 32 4A主机下达输出500W的命令：0F 00 04 10 08 32 4A,(1) 0F表示起始字节(STX)；(2) 00表示地址（ADDR），地址可以是01FF，00则表示广播地址，表明主机对所有从机进行操作；(3) 04表示命令长度(LETH)，表明后面要发送的命令长度是4个字节；最后4个字节(4) 10 08 32 4A表示输出500W功率。其中 ：byte010，byte108，byte232，byte34A。(a).byte0值固定为0x10。(b).byte1值固定为0x08。(c).byte2输出功率/10,比如输 出500W，则byte2500/10500x32。(d).byte3是校验位，byte3byte0byte1byte2。（5）、如果byte2大于180的话,从机将限制PWM占空比的最大输出为80。（6）、输出功率调整的范围为500W1800W，可以每隔10W进行设定输出功率。主机下达电流输出10A的命令：0F 00 04 10 07 64 7B，（1）0F表示起始字节(STX)；（2）00表示地址（ADDR），地址可以是01FF，00则表示广播地址，表明主机对所有从机进行操作；（3） 04表示命令长度(LETH)，表明后面要发送的命令长度是4个字节；最后4个字节(4) 10 07 64 7B表示输出10A电流。其中 ：byte010，byte107，byte264，byte37B。(a).byte0值固定为0x10。(b).byte1值固定为0x07。(c).byte2输出电流10,比如输 出10A，则byte210101000x64。(d).byte3是校验位，byte3byte0byte1byte2。（5）输出电流的调整范围为7A10A，可以每隔0.1A进行灯丝电流调节。主机下达读取运行时间的命令：0F 00 04 00 06 00 061）0F表示起始字节(STX)；（2）00表示地址（ADDR），地址可以是01FF，00则表示广播地址，表明主机对所有从机进行操作；（3） 04表示命令长度(LETH)，表明后面要发送的命令长度是4个字节；最后4个字节(4) 00 06 00 06表示读取电源的运行时间。其中 ：byte000，byte106，byte200，byte306。(a).byte0值固定为0x00。(b).byte1值固定为0x06。(c).byte2值固定为0x00。(d).byte3是校验位，byte3byte0byte1byte2。输出600W0F 00 04 10 08 3C 54输出700W0F 00 04 10 08 46 5E输出800W0F 00 04 10 08 50 68输出900W0F 00 04 10 08 5A 72输出1000W0F 00 04 10 08 64 7C输出1100W0F 00 04 10 08 6E 86输出1200W0F 00 04 10 08 78 90输出1300W0F 00 04 10 08 82 9A输出1400W0F 00 04 10 08 8C A4输出1500W0F 00 04 10 08 96 AE输出1600W0F 00 04 10 08 A0 B8输出1700W0F 00 04 10 08 AA C2输出1800W0F 00 04 10 08 B4 CC灯丝电流输出7A0F 00 04 10 07 46 5D灯丝电流输出8A0F 00 04 10 07 50 67灯丝电流输出9A0F 00 04 10 07 5A 71灯丝电流输出10A0F 00 04 10 07 64 7B读取系统温度0F 00 04 00 01 00 01读取告警状态0F 00 04 00 02 00 02 读取采样电压0F 00 04 00 03 00 03读取阳极输出电流0F 00 04 00 04 00 04读取运行时间0F 00 04 00 06 00 06读取输出功率0F 00 04 00 08 00 08（3） 响应帧格式（slavemaster）： STX ADDR LETH CMD 单字节 单字节 单字节 四字节l STX（起始字节）STX是一个单字节数据，其值固定为0x00001111（0FH），表示接收一帧数据的开始。l ADR（地址）ADR是一个单字节数据，表示从机的地址，其值为0X000000010X11111111。如果地址为0X00000000，则表示广播地址，所有从机都响应主机命令执行动作。l LETH（长度）LETH是一个单字节数据，其值固定为0X04，表示后面要发送的CMD命令是一个4字节长的数据命令。l CMD（命令）CMD是4字节数据，用来表示从机对主机命令的响应，具体的含义如下表所示。MCU响应主机的命令备注（Remark）响应命令类型（CMD）发送数据（Data）输出500W0F 00 04 00 08 32 3A（1）、对于主机发送过来的输出功率设定500W命令，从机对应响应的命令为：0F 00 04 08 32 3A，其中0F表示起始字节（STX）；00表示广播地址（ADDR），01FF表示各个从机的地址；04表示命令长度（LETH），表明后面要发送的数据是4个byte；最后4个字节00 08 32 3A，其中byte000，byte108，byte0和byte1组合在一起，表示响应的命令类型，byte2Power/10500/10500x32，表示设定功率为500W；byte3是校验位，byte3byte0byte1byte2。（2）、对于主机发送过来的读取输出功率命令，从机的响应命令为：byte00x08，表示读取功率，byte1HI，表示输出功率的高8位数据，byte2LO，表示输出功率的低8位数据。比如输出功率是1600W，则16000x0640，HI0x06，LO0x40。ZZbyte3byte0byte1byte2。（3）、读取采样电压和采样电流的格式与读取输出功率的命令一样。（4）、对于读取系统温度命令，byte00x01，byte10x00，byte2XX为系统温度的16进制数值，该数值是带符号位，XX的最高位为1则表示负数。YYbyte3byte0byte1byte2。（5）、对于读取告警状态，byte00x02，表示是读取告警命令，byte1XX和byte2YY是各个告警状态标志位，具体的各个比特含义如下表所示。ZZbyte3byte0byte1byte2。（6）、对于读取运行时间，byte0、byte1、byte2和byte3都是读取的时间值，其中byte0到byte3由低到高的顺序进行排列，比如byte00x45，byte10xE2，byte20x21，byte30x73，则表示读取的运行时间为0x7321E2451931600453秒61年91天11小时40分53秒。输出600W0F 00 04 00 08 3C 44输出700W0F 00 04 00 08 46 4E输出800W0F 00 04 00 08 50 58输出900W0F 00 04 00 08 5A 62输出1000W0F 00 04 00 08 64 6C输出1100W0F 00 04 00 08 6E 76输出1200W0F 00 04 00 08 78 80输出1300W0F 00 04 00 08 82 8A输出1400W0F 00 04 00 08 8C 94输出1500W0F 00 04 00 08 96 9E输出1600W0F 00 04 00 08 A0 A8输出1700W0F 00 04 00 08 AA B2输出1800W0F 00 04 00 08 B4 BC读取输出功率0F 00 04 08 HI LO ZZ读取系统温度0F 00 04 01 00 XX YY读取告警状态0F 00 04 02 XX YY ZZ读取采样电压0F 00 04 03 HI LO ZZ读取采样电流0F 00 04 04 HI LO ZZ读取运行时间0F 00 04 LO LO HI HI对于告警状态byte1，XX寄存器的定义为：Bit0输入欠压告警（Vin_Low_OK）0：欠压 1：正常Bit1灯丝正常信号（F_OK）0：灯丝不正常 1：灯丝正常Bit2高压启动信号（VH_OK）0：高压不正常 1：正常Bit3灯丝启动信号（VF_OK）0：灯丝启动失败 1：正常Bit4功率调整失败（Power_Adj_Failed）0：正常 1：功率调整失败Bit5通信失败（Communication_Error）0：正常 1：通信失败Bit6系统温度正常（System_Temp_OK）0：温度不正常 1：温度正常Bit7系统告警（Alarm）0：正常 1：告警对于告警状态byte2，YY寄存器的定义为：Bit0外部使能信号（Enable）0：无使能信号 1：有使能信号Bit1PFC正常信号（PFC_OK）0：不正常 1：正常Bit2系统保护信号（Protect_OK）0：系统保护 1：正常工作Bit3磁控管温度正常信号（Tube_Temp_OK）0：温度正常 1：温度过热Bit4风扇正常工作（Fan_OK）0：风扇关断 1：风扇正常Bit5系统温度预过热（System_Temp_PreAlarm）0：正常 1：温度预过热Bit6系统温度过热（System_Temp_Over）0：正常 1：温度过热Bit7输入过压告警（Vin_Over_OK）0：过压 1：正常3、 单字节数据格式每一个字节都是标准的异步帧格式，包括1位起始位（start bit“0”）、8位数据位、1位停止位（stop bit“1”），如下图所示：Start bit 0 1 2 3 4 5 6 7 Stop bit 开始位 数据位（8位） 停止位4、 故障处理当主机在连续3次轮流查询中都没有收到从机的响应命令，则认为从机出现通信故障，此时主机输出报警信号Alarm。如果主机要停机，则以广播的形式向系统的所有从机发出停机命令，能正常通信的从机接收到命令后立即按照命令中设定的停机方式停机。如果从机在1秒时间内你没有收到任何帧数据，则认为通信系统出现故障，此时从机将自动按照本机对通信故障处理的设置来做出工作状态的变化。如果从机发生故障停机，系统的工作状态取决于主机。4) 应用范例（1）功率调整当用户需要输出800W的功率时，可以下达0F 00 04 10 08 50 68的命令，此时第6个字节为0x5080输出功率/10。（2）查询系统温度当用户下达0F 00 04 00 01 00 04命令时，则可以查询系统的温度，此时MCU返回采样所得的温度，比如0F 66 04 01 00 1C 1D，此时第1个字节0x0F表示帧传输的起始字节。第2个字节0x66则表示器件地址，第3个字节0x04表示后面要传输的数据是4个字节。第4个字节0x01表示MCU是执行温度查询命令。第6个字节为0x1C28，表示采样到温度为28。第7个字节为校验位，byte7byte4byte5byte6。（3）查询系统工作状态当用户下达0F 00 04 00 02 00 05命令时，则可以查询系统的工作状态。此时MCU返回系统的各个工作状态标志位，比如返回0F 66 04 02 4F 9F F0，则各个告警状态位具体含义如下：第5个字节0x4F（01001111），表示bit7：Alarm0，bit6：System_Temp_OK1， bit5：Communication_Error0，bit4：Power_ADJ_Failed0，bit3：VF_OK1，bit2：VH_OK1，bit1：F_OK1，bit0：Vin_Low_OK1。第6个字节0x9F（1001111），表示bit7：Vin_Over_OK1，bit6：System_Temp_Over0，bit5：System_Temp_PreAlarm0，bit4：FAN_OK1，bit3：Tube_Temp_OK1，bit2：Protect_OK1，bit1：PFC_OK1，bit0：Enable1。（4） 查询输出功率当用户下达0F 00 04 00 08 00 08命令时，则查询输出功率。此时MCU根据ADC采样到的值，上报输出功率值，比如MCU上报值为0F 66 04 08 00 50 58，其中第5个字节为输出功率的高8位数据，第6个字节为输出功率的低8位数据。0x(00 50)80，则输出功率为80W。如果MCU上报的数据为0F 66 04 08 01 18 21，第5个字节和第6个字节为0x(01 18)280，则输出功率为280W。七、安规特性序 号项 目测试条件备 注1抗电强度输入对大地300Vac/10