电弧离子镀脉冲负偏压电源及其特性的研究

一种脉冲负偏压电源是由多个脉冲分量形成的电路串联构成，脉冲的频率和占空比直接的高压侧调节。介绍了电源的结构和关键技术，并结合薄膜沉积试验中的电压、电流波形和计算机仿真分析，探讨了电源和电弧离子镀的等离子体负载间的匹配，提出了电弧离子镀脉冲负偏压电源的设计要求。     

微弧氧化脉冲电源主电路及其保护电路设计

为了制造新型微弧氧化脉冲电源,根据对微弧氧化负载特性的研究,设计了一种微弧氧化脉冲电源的主电路及其保护电路,并对主电路进行调试。主电路以三相整流与斩波相结合,重点介绍整流器和斩波器的选择;保护电路的设计主要使用均流电抗器且并联多个IGBT;通过对主电路进行上电调试并分析所得波形,结果表明:该电源主电路设计合理,保护电路设计完善,实现了过电压、过电流和对主电路的保护。说明该电源主电路及保护电路设计完全满足微弧氧化工艺要求,为微弧氧化技术的发展奠定了良好的基础。     

PIC18F458单片机在超声电源中的应用研究

介绍了以高性能PIC18F458单片机控制器为核心的逆变超声电源系统, 阐述了该电源的工作原理、硬件组成、驱动电路设计及控制程序的设计.该逆变电源系统具有硬件电路简单、体积小、成本低等优点.经试验表明:全桥逆变电路驱动波形与MOS管的理想驱动波形非常接近,能快速驱动和关断MOS管.     

高频脉冲电子束偏压电源设计

为了实现具有陡峭上升沿和下降沿的高频脉冲偏压,改善高频脉冲电子束束流品质,提出了基值偏压直流电源、脉冲偏压直流电源和高压斩波主电路串联的主电路结构。高压斩波主电路通过MOSFET功率开关管导通和关断将脉冲偏压直流电源变换为高频脉冲偏压输出,使脉冲偏压具有快速变化的上升沿和下降沿;基于调制解调工作原理,设计了高压隔离通讯电源,实现了脉冲频率、占空比等高频脉冲偏压参数及命令从低压电路向高压斩波电路的可靠传输并生成PWM波形;设计了专门的高压隔离供电电源,实现了高压端高压斩波电路的可靠供电与驱动。基于上述技术,研制出高频脉冲电子束偏压电源,获得了具有陡峭上升沿和下降沿的高频脉冲偏压输出,20 kHz时脉冲偏压上升沿≤1μs。     

脉冲MIG软开关逆变焊接电源的研制

采用高速单片机PIC16F877A和全桥移相ZVS电路,研制出脉冲MIG软开关逆变焊接电源系统.通过采用结构化程序设计方法对控制系统主程序和各个子程序进行设计,并对脉冲参数进行了优化匹配.实验测试了电源的软开关过程和外特性,能够满足脉冲MIG焊的要求.通过工艺实验验证了所设计的控制系统能够输出稳定的脉冲焊接电流和电压,可实现一脉一滴的焊接.     

基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源研制

SiC功率器件具备开关速度快、开关损耗低、导通损耗小等优点,有利于进一步提升焊接电源的逆变频率、响应速度,实现电弧能量的精密化控制. 设计了一套脉冲变极性逆变焊接电源,主电路采用双逆变结构,前级高频逆变电路采用SiC模块,后级低频调制逆变电路采用绝缘栅双极型晶体管 IGBT模块;设计了SiC模块驱动电路,实现了快速短路保护及米勒钳位;设计了基于ARM的全数字化控制系统,实现了PWM (pulse width modulation)以及输出电流波形的数字化控制.研制的脉冲变极性焊接电源逆变频率达到100 kHz,额定输出电流为500 A,可实现规整的脉冲变极性波形输出.结果表明,研制的基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源能够实现稳定的焊接流程,可通过波形参数的调整有效控制焊接热输入量,获得良好的镁合金焊缝成形.     

断丝修理一例

一台较早的线切割机，脉冲电源为SSX一巨型。该电源虽为80年代初的产品，但性能很好，很少发生故障。有一次，连续发生断丝，经询问及初步检查，排除了机械及其它方面的原因，于是着手检查脉冲电源，有关电路如图所示。一、检修过程1．目测无明显的故障点及故障元件，也未发现接触不良情况，打扫灰尘后，通电检查，电源部分正常。2测量空载输出波形，似乎正常，试机切割，火花看不出问题，但十几分钟后钢丝即断。再测量多谐振荡器输出波形，发现脉冲下降沿底部有下冲现象，但脉冲占空比及脉宽符合说明书参数，将S1～S5全部断开，波形恢复…     

基于CPLD的钛合金电火花加工脉冲电源的研究

设计一种以CPLD作为脉冲发生器的电火花加工脉冲电源.利用CPLD产生两种模式脉冲波形,即等电流脉宽模式和等电压脉宽模式,设计了脉冲发生单元和功率转换电路,并用该脉冲电源对钛合金进行加工试验.通过对比两种脉冲模式加工钛合金的效率,发现等电流脉宽模式加工钛合金效率较高.     

大功率微弧氧化电源的研制--主电路的设计

微孤氧化是一种新型的表面处理方法,需要可输出双端不时称的高压脉冲电源,且电源的脉冲幅值、频率、占空比均在一定范围内连续可调。为此设计了三相半控整流和IGBT斩波相组合的主电路．重点介绍了三相整流同步触发电路及保护电路的实现,控制系统采用以80C196KC单片机为核心．通过对可编程定时器82C54编程,控制晶闸管的导通角,目的是为斩波电路提供输出电压连续可调的直流源。通过波形分析和对产品的微弧氧化性能测试,证明了该电源设计合理．完全可满足微弧氧化工艺的需求。     

逆变式脉冲电火花表面沉积电源设计

根据电火花表面沉积工艺的特殊要求,研制了1台逆变式脉冲电火花表面沉积电源。详述了半桥逆变式主电路结构及工作原理,设计了以TMS320F2812为核心的数字信号处理电路及以AT89C52为核心设计的人机接口电路并介绍了软件设计流程。逆变式脉冲电火花表面沉积电源采用高频逆变技术、PWM脉宽调制技术实现调压以及电压电流双闭环控制技术,同时电源系统还设置了过/欠压、过流和过热保护,减小电源体积的同时大大提高了电源的稳定性、可控性以及可靠性。试验结果证明,所研制的逆变式电火花表面沉积电源波形控制性好,完全满足电火花表面沉积工艺的需求。     

HYNC-50微机控制脉冲电源

采用微型计算机,使脉冲波形的转换、加工电压、加工电流、加工(?)性等均由计算机自动切换、减少了硬件,给出了软件框图。简述了脉冲电源的硬件及接口电路。     

脉冲弧焊及堆焊设备

通常的脉冲弧焊设备是将直流电源和脉冲发生器并联,然后再接于电弧。此脉冲电压的大小超过了直流电源的输出电压。直流电源阻塞的程度取决于电源的动特性和输出电压,也取决于波形,幅值以及发生器输出脉冲电压的持续时间,同时也取决于两个电源连接的电路的电特性。     

可控硅式弧焊电源的集成移相触发电路

本文介绍集成度高、抗干扰能力强、调节方便的可控硅弧焊电源的控制电路。使传统焊机中的波形产生电路,移相控制电路和脉冲整形电路等分立系统由一块集成电路来实现,简化了三相控制系统。     

逆变弧焊电源负载试验中的波形观测

焊接电缆、负载电阻的漏感抗对频率为几十千赫逆变弧焊电源主电路各部位的波形影响不能忽略,为了能在示波器上正确显示被测处的电流波形,需要合理选择电流传感器。示波器/探头组成的显示系统中探头带宽对观测波形的影响也不能忽略。     

一种用于微细电火花加工的甚高频微能脉冲电源

作为微细电火花加工的关键技术之一,微能脉冲电源性能的优劣直接影响放电加工的精度、效率、稳定性等。从减小放电脉冲能量、增大放电间隙、可持续加工的需求出发,探索了一种基于电路共振原理的甚高频(频率在30~300 MHz)微能脉冲电源,突破了现有电火花脉冲电源的工作模式,能产生脉宽极窄、频率极高的脉冲波形,具有纳米级放电蚀除特性,提高了微细电火花加工的极限蚀除能力。放电频率为65 MHz时,相对于传统的微能脉冲电源,加工的孔边缘几乎没有重铸层,极大地减轻了在加工过程中的热损伤、重铸层和热影响区等常规缺陷,改善了工件加工的表面质量,实验结果证明所设计的甚高频微能脉冲电源具有良好的放电蚀除特性。     

熔焊设备

20093177斜特性式脉冲CO2焊电源自适应控制方法/蒋力培…//焊接学报.-2009,30(2):1~4在脉冲CO2焊设备采用恒流控制电流波形时,其外特性也就变为恒流特性,这样就需要在恒流闭环控制CO2焊脉冲电流波形的基础上采用相应措施,来保证CO2焊电源具有足够的电弧电压自动调节性能。从电弧能量控制的角度,研究了通过控制CO2焊燃弧过程峰值电流时间的途径来闭环自动调节脉冲CO2焊电弧电压的斜特性式控制方法;提出了以脉冲式CO2焊逆变电源外特性斜率为判据的控制算法,使脉冲CO2焊电源输出外特性斜率可调。结果表明,斜特性脉冲CO2焊电源能在焊接过程中自适应调节电弧电压,并可通过改变电源外特性斜率来定量调节电源对弧长的自动调节强度。图6参520093178新型变极性焊接电源二次逆变电路及其控制技术/陈杰…//焊接学报.-2009,30(2):29~33提出了一种用于变极性焊接电源的新型半桥式二次逆变电路拓扑,它由续流耦合电感、IGBT半桥电路及其RC缓冲电路组成。该电路既能确保在极性切换过程中获得快速的焊接电流换向速度,又能够通过硬件电路本身提供足够高的再燃弧电压,用以在焊接电流过零瞬间重新引燃电弧。针对新型...     

熔焊设备

20093177斜特性式脉冲CO2焊电源自适应控制方法/蒋力培…//焊接学报.-2009,30(2):1~4在脉冲CO2焊设备采用恒流控制电流波形时,其外特性也就变为恒流特性,这样就需要在恒流闭环控制CO2焊脉冲电流波形的基础上采用相应措施,来保证CO2焊电源具有足够的电弧电压自动调节性能。从电弧能量控制的角度,研究了通过控制CO2焊燃弧过程峰值电流时间的途径来闭环自动调节脉冲CO2焊电弧电压的斜特性式控制方法;提出了以脉冲式CO2焊逆变电源外特性斜率为判据的控制算法,使脉冲CO2焊电源输出外特性斜率可调。结果表明,斜特性脉冲CO2焊电源能在焊接过程中自适应调节电弧电压,并可通过改变电源外特性斜率来定量调节电源对弧长的自动调节强度。图6参520093178新型变极性焊接电源二次逆变电路及其控制技术/陈杰…//焊接学报.-2009,30(2):29~33提出了一种用于变极性焊接电源的新型半桥式二次逆变电路拓扑,它由续流耦合电感、IGBT半桥电路及其RC缓冲电路组成。该电路既能确保在极性切换过程中获得快速的焊接电流换向速度,又能够通过硬件电路本身提供足够高的再燃弧电压,用以在焊接电流过零瞬间重新引燃电弧。针对新型...     

数字化多功能软开关焊接电源的研制

提出了一种数字化多功能软开关焊接电源解决方案,采用2块板实现对电源的数字化控制。电源主控板采用TMS320LF2407A数字信号处理芯片,人机接口控制采用混合信号系统集芯片C8051F020,方案先进,功能完备;主电路拓扑结构采用了移相全桥ZVZCSPWM软开关电路拓扑,改进了常规移相全桥ZVSPWM主电路拓扑的软开关范围窄、占空比丢失等缺陷;电源外特性设计中,分析了多种焊接方式下电源外特性的设计,为数字化焊接电源的多功能设计提供了理论依据;人机接口设计中给出了界面规划、电路规划及操作设计;最后给出了采用自行研制的电源监控分析系统在脉冲方式下测试所得的电流、电压波形及U-I图,表明所设计的电源稳定、可靠。     

微秒级可调脉冲电源的研制

设计和制作了新型微细电解加工的微秒级可调脉冲电源装置,介绍了此装置的总体结构、AT89C51单片机控制的脉冲发生电路、脉冲电源主电路和保护电路工作原理及过程.该电源满足了微细电解加工的要求,可加工出满意的产品.     

面向电子器件平行封装的精密微电阻缝焊电源设计

为满足电子器件微型化对焊接能量精细化控制的要求,设计了一种高频逆变式微电阻缝焊电源,采用绝缘栅双极型晶体管IGBT模块搭建高频逆变电路,逆变频率达到10 kHz,缩短了能量输出调控时间,提高了脉冲输出频率。为提高系统运算能力,设计了基于双MCU构架的全数字化控制系统,实现了PWM(Pulse width modulation)及输出能量波形的数字化控制。文中对电源负载特性进行了分析,针对焊接过程中的分流、过熔等现象,设计了五阶段输出波形方案,提出了恒流、恒压、恒功率输出控制模式,采用模糊自适应PID智能控制算法实现了多阶段脉冲能量的稳定输出。结果表明,研制的焊接电源在使用智能控制算法进行平行封装焊接时能有效控制输出能量,具有良好的稳定性,通过对焊接电流、时间、脉冲数等参数的精确控制,可实现输出能量、波形的精准控制,同时获得美观、致密性好的鱼鳞纹焊缝,无明显缺陷。