微细电化学加工电源的设计与研究

加工电源的频率、波形等输出特性在很大程度上影响微细电化学加工的效果。本文提出的微细电化学加工电源系统包括硬件和软件两个模块，其中硬件模块包括计算机、接口电路、功率放大电路和信号检测电路；软件模模包括驱动程序和控制程序。该电源系统可产生多种波形，且能实现对加工过程的自适应控制，从而满足微细电化学加工工艺研究的需求。     

基于CPLD的纳秒级微细电化学加工脉冲电源的研究

为了提高微细电化学加工的加工精度和表面质量,从加工模型入手,探讨了高频脉冲电源对微细加工的影响,并基于CPLD研制了超短脉冲电源,输出脉冲宽度为20 ns以下,脉冲调节范围较大.使用该电源进行相应的工艺试验,取得了较好的效果.     

电化学加工中“自由极”的蚀除特性探讨

分析了电化学加工中工件处于自由状态时（即工件不通过导线与电源相连）的蚀除特性，探讨了采用“自由极”进行电化学加工的可能性。     

光刻胶掩膜微细电化学加工参数的试验研究

对光刻胶掩膜微细电化学加工参数进行了试验分析研究，发现光刻胶厚度、开口角度、咏冲电源频率、脉宽及电解液配方对加工质量都有影响，在此基础上提出改善加工质量的可行性方案。     

绝缘栅双极晶体管脉冲斩波器的设计与应用

高频脉冲电流加工及光整加工技术能提高零件的加工精度和表面质量。脉冲斩波器的设计是应用该技术的关键所在。介绍了脉冲电源的构成原理及设计思路，并采用绝缘栅双极晶体管(1GBT)设计制造出高频、大电流脉冲斩波器。用所设计的脉冲电源进行了脉冲电化学光整加工实验，得到了满意的结果。     

电化学加工中“自由极”的蚀除特性探讨

分析了电化学加工中工件处于自由状态时 (即工件不通过导线与电源相连 )的蚀除特性 ,探讨了采用“自由极”进行电化学加工的可能性     

电化学光整加工脉冲电源设计

提出了一种基于加工进程自动设定脉冲频率和宽度曲线的脉冲电源设计方案,能根据加工去除量自动调节输出脉冲参数。加工初期,电源输出大占空比脉冲,显著提高材料去除速率;加工后期,输出小占空比脉冲,能有效改善加工精度和表面质量。应用该电源不仅能提高电化学加工效率,还能提高加工精度和表面质量。     

充液阀缸体脉冲电化学机械抛光研究

论述了脉冲电化学机械抛光的工作原理及充液阀缸体的加工方案、阴极设计、参数选择和加工效果。实验表明，脉冲电化学机械抛光是一种有效的镜面加工方法。该工艺的关键是如何使电化学作用与机械作用相匹配，以得到最佳的去膜效果。     

脉冲电化学光整加工工艺的基础实验研究

在分析研究脉冲电化学光整加工原理的基础之上，结合实际进行了实验设计。该实验采用非线性电解液和脉冲电流进行加工，取得了较好的加工效果，验证了脉冲电化学加工的优越性的可行性。     

电化学光整加工的进展及其应用

基于电化学阳极溶解的电化学光整加工方法,因其具有工具无损耗、不受工件阳极表面硬度影响、可获得光滑的表面轮廓等特性而备受关注,并得到迅速发展.从工具阴极的设计、电源设计研究、整平机理以及复合工艺等角度,探讨目前电化学光整加工的研究及其应用现状.     

变极性TIG焊接电源功率因数校正控制策略

对变极性TIG焊电源的输出功率进行研究,发现其输出功率随变极性周期和占空比变化而变化,EP（钨极接正）时的功率远大于EN（钨极接负）时的功率.这种周期性变化输出功率会导致弧焊电源周期性地从电网抽取能量.当采用常规的PFC（功率因数校正）电路和控制策略也会给输入电流带来奇次谐波、偶次谐波、间谐波、直流分量、三相不平衡等＂...     

大功率低纹波等离子喷涂斩波电源研制

等离子喷涂电源通常采用可控硅整流电源或逆变电源,存在效率低、输出电流纹波大等问题,难以满足等离子喷涂工艺的特殊要求.文中提出了一种基于八相交错并联Buck变换器的大功率等离子喷涂斩波电源.首先设计了斩波电源的电路拓扑,分析了斩波电源的工作原理和电流纹波产生机理,阐明了并联相数、占空比对电流纹波的影响规律,并进行了仿真验证.然后,基于等离子喷涂工艺对电源特性的要求,设计出功率为40 kW的四相交错并联模块,在CAN总线协同控制下,组成80 kW的八相交错并联斩波式等离子喷涂电源.最后,搭建了等离子喷涂斩波电源样机,进行了喷涂试验,测试了电源的输出纹波和效率.试验结果表明,与传统的可控硅整流电源和逆变电源相比,斩波电源的电流纹波率降低50%以上,电源效率最高达到94.5%.     

基于ZCS-PWM的超音频感应焊接电源的研究

介绍一种基于ZCS-PWM(零电流开关-脉宽调制)技术的新型超音频感应焊接电源。利用ZCS频率跟踪电路,控制串联谐振式逆变器的开关频率始终跟踪负载的固有谐振频率,使逆变器的输出功率因数接近1,同时显著减小了开关器件的功率损耗,提高了整机的效率。所设计的系统采用直流斩波调压实现输出功率调节,降低了电源输入侧高次谐波,改善了传统的焊接工艺。研制的实用型焊接电源的最大功率为80kW、最高工作频率30kHz、全部采用IGBT器件,装置具有体积小、功率因数高、效率高、焊接速度快等优点。     

基于DSP的数字化控制逆变式空气等离子切割电源研究

采用数字信号处理器DSP56F805,建立了逆变式空气等离子切割电源数字化控制系统.利用霍尔电流传感器检测电源输出电流,通过采样与A/D变换、数字滤波和PID控制实现了稳定的恒电流输出特性,并通过大林算法克服了数字PWM控制以及功率变换电路输出本身的延迟效应.此外,电源系统还采用Boost电路进行有源功率因数校正,输入EMI滤波电路滤除高频干扰,从而有效地提高了电源系统的功率因数和工作稳定性,以及数字化控制系统的抗高频干扰能力.实验结果表明,该数字化控制逆变式空气等离子切割电源切割过程稳定,切割质量良好.     

脉冲变极性弧焊逆变电源数字化控制系统

在采用数字信号处理器(DSP)DSP56F805构建基于双DSP的脉冲变极性弧焊逆变电源全数字化控制系统的基础上,针对数字化脉宽调制(PWM)控制脉冲存在的脉冲宽度保持和延迟对电源输出动态响应和稳态精度等控制性能的影响,提出了基于电源输出电感电阻(LR)负载模型的电流预估计算法,进而对简单数字比例积分微分(PID)控制算法进行了修正.同时,系统通过对电流/电压检测信号的预处理、A/D采样与PWM同步、数字滤波等措施有效地提高了系统的抗干扰性能.脉冲变极性输出特性控制试验验证了基于电流预估计的数字PID控制算法的正确性和有效性.     

A research of arc welding inverter with high stable precision

This paper mainly introduces an output control method with high stable precision of a large power IGBT arc welding inverter.Experiments indicate that this kind of control mode can effectively improve the static and dynamic characteristics and stability of power supply system.And it can decrease the spatters in the welding process apparently.This power supply is especially suitable to automatic robot welding assembly line.It will be the developing direction of robot welding supply in the future.     

S-S拓扑结构下大负载AGV无线电能传输系统设计

为优化AGV充电模式，设计一种无线电能传输系统，用于户外大负载AGV小车的无线充电。该无线电能传输系统包含AC/DC功率模块、高频逆变模块以及接收端整流模块，其中AC/DC功率模块采用华为R95021G1功率模块，输出低压模式可实现正常系统拓扑参数下10 kW输出，输出高压模式可实现高压低流输出状态；高频逆变模块将直流输入变换为高频交流输出，输出接线至地面端线圈拓扑；接收端整流模块将接收线圈的交流电压整流为直流输出，以供给直流负载或为电池负载充电。与逆变电源WiFi通信，实现输出参数的闭环调节和实施状态上报。选择磁耦合全桥S-S无线电能传输技术，采用频率跟踪算法实时调节PWM占空比和PFC模块输出电压来控制充电功率，最终实现AGV的无线快速充电，定位准确、无接触式火花、系统运行稳定。     

超音频脉冲电源及其与焊接电源的并联耦合

研发了用于复合型超音频脉冲电弧焊接的超音频脉冲电源,其输出脉冲电流的频率和幅值可独立调节和准确控制,并提出了“并联+辅助网络”耦合方式.在建立输出脉冲电流控制模型的基础上,构建了包含降压变换器、全桥变换器和高频耦合变压器的超音频脉冲电源功率变换电路;脉冲电流频率的调节通过改变全桥变换器的开关频率实现,脉冲电流幅值采用对降压变换器的输出电压幅值和全桥变换器的输出电压占空比进行两级反馈控制,以保证其准确性和稳定性.结果表明,超音频脉冲电流的频率和幅值调节快速、准确、稳定,与焊接电弧具有良好的耦合效果.     

Inverter power supply system for high-power twin-wire pulsed GMAW

A type of novel inverter power supply system for high-power twin-wire pulsed gas metal arc welding (GMAW) is presented mainly for dealing with the disadvantages of the conventional power supply for twin-wire pulsed GMAW of which the output power is generally difficult to increase due to limitations of the power of semiconductors and the power density of magnetic devices.In the power supplies for the master and slave arcs,the digital signal processor (DSP) TMS320F28335 is used to form the DSP-based synergic control system for parallel high-power pulsed GMA W,which achieves high-power output of two parallel inverters controlled by a single DSP;master-slave communication is achieved by using e controller area network (eCAN)module of DSP,thus realizing anti-phase pulse output of high-power twin-wire pulsed GMA W and reducing the interference between twin arcs.The experiment results demonstrate that the designed inverter power supply system for high-power twin-wire pulsed GMAW can bring about high-power efficiency of welding,stable welding process and proper formation of welds.     

电容充放电脉冲数字控制型电火花沉积电源

传统的电火花沉积电源由于放电电压不能连续调整,导致电火花沉积应用范围受限、效率较低.针对这点不足,研制了一台电容充放电脉冲数字控制型电火花沉积电源.该电源包括微处理器、整流滤波电路、充电及其驱动电路、充电电压比较电路、放电及其驱动电路、运动电极等.电源充电过程和放电过程交替进行,可以对放电电压进行无级调整,实现放电能量的无级调整,放电频率也可无级调整.结果表明,电源在电极与工件短路时,可控硅仍能可靠关断,放电参数调整方便,适应各种工艺条件的要求.