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。     

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。     

镁合金微弧氧化脉冲电源控制电路的设计

自行研制了一种微弧氧化电源控制系统,该系统以Intel公司生产的MCS96系列16位高性能80C196KB为核心,采用硬件、软件同步设计,对整个系统的动作程序和工艺参数进行控制,电源实现了预置工艺参数及微弧氧化过程中实时电流、电压显示,并具有故障显示功能。硬件电路设计采用有效的抗干扰措施,使整个控制系统稳定性高,更可靠。实验结果表明,该系统可以满足微弧氧化工艺的要求,实现了微弧氧化的自动化。     

基于DSP数字控制技术的双逆变弧焊电源

设计了一种采用两级逆变的变极性焊接电源,主电路分别采用移相全桥软开关技术和新型半桥式逆变技术.以单片机80C196KC作为控制系统的核心器件,采用PI控制实现了一次逆变闭环恒流控制;通过设定输出频率、正负半波幅值和占空比等参数实施输出二次逆变波形控制.试验结果表明,电源设计合理,输出波形可控,完全能够满足铝合金TIG焊...     

LY12铝合金表面喷射式微弧氧化工艺研究

采用小型微弧氧化电源装置和新颖的喷射式阴极,解决传统的浸入式微弧氧化工艺不能用于外场大面积构件局部修复用涂层制备的问题。采用XRD、SEM、EDS等分析手段研究涂层的物相与组织结构。用动电位极化法及盐雾腐蚀试验评价涂层的抗腐蚀性能。结果表明,相同电参数条件下,喷射式微弧氧化电流密度略高于浸入式氧化,生长的涂层厚度稍低于浸入式氧化,喷射式与浸入式微弧氧化涂层生长规律一致。涂层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3组成,涂层内层致密,表面多微孔。TAFEL极化曲线与盐雾腐蚀测试均表明,微弧氧化涂层明显改善LY12铝合金抗腐蚀性能。     

微型零件精密电阻点焊技术及其应用

介绍了精密电阻点焊电源的基本原理及特点,试验测试了晶体管式点焊电源和不同频率下的逆变点焊电源输出的电流波形;对比了传统加压系统和精密伺服加压系统的特点,试验测试了各种加压系统的压力波形图。所研制的精密点焊技术已成功应用于微型零件点焊生产,结果表明,该技术有其独特的工艺优势,有很好地推广应用价值。     

逆变式小电流交流氩弧焊电源的研究

介绍一种用于交流小电流TIG焊的逆变式电源。该电源以逆变器作主体,输出中频交流焊接电流,对铝及其合金的薄板焊具有独特的优点。本文研究讨论了电源的工作原理和控制方法,并对其电路进行了合理设计。工艺试验表明,本电源具有良好的焊接性能。     

铝合金射流微弧氧化层工艺和耐蚀性能研究

射流微弧氧化是一种新型表面处理工艺,可解决普通微弧氧化无法对大面积工件进行处理的问题。对射流微弧氧化技术的原理及工艺特点做了阐述。以LY12合金为研究对象,利用射流微弧氧化在其上制备了Al2O3陶瓷膜层。喷距、射流流量和电源模式是影响射流微弧氧化工艺的3个关键因素。采用盐雾试验测试了该陶瓷层的耐腐蚀性能;采用扫描电镜和X射线衍射分析了陶瓷膜层的截面形貌、相分布及其组成。结果表明:当射流微弧氧化时,采用恒压模式获得的膜层耐蚀性高于恒流模式的。     

一种新型数字化逆变式等离子切割电源

介绍了以TMS320LF2407数据处理器(DSP)和P89C52双芯结构为控刺核心的逆变式等离子切割电源系统,包括系统构成、电源主电路、控制电路和时序控制系统等.针对切割电源工作过程中可能会出现的过/欠电压、过电流等问题.设计了专用的保护电路与吸收网络.结合电源系统具有时变性和非线性的特性,阐述了软件进行输出波形控制的基本方案以及预测PI控制算法.进行了切割厚度与最佳切割速度关系实验,结果表明,以DSP和P89C52双芯结构为核心的预测PI控制逆变式等离子切割电源系统具有良好的控制性能,且电路简单,调试方便.     

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。     

2SD315A在微弧氧化电源中的应用

微弧氧化是镁合金表面处理的一种新方法，微孤氧化电源是这种方法的决定性因素之一，功率模块IGBT的触发是电源的核心。传统的触发模块有EXB841，M57959L,由于两者适用范围和电性能的要求使其不适合触发大功率IGBT，所以选用了大功率触发模块2SD315A。介绍了在镁合金表面进行微孤氧化的电源的原理,以及2SD315A在电源中的应用。     

镁合金微弧氧化技术及其膜的耐蚀性能

本文介绍了微弧氧化技术的几种成膜机理;论证了镁合金微弧氧化膜具有很好的耐蚀性能,且微弧氧化工艺比普通的阳极氧化工艺简单。同时,镁合金的微弧氧化膜层还具有耐磨性、电绝缘性等一些优良性能,这使得微孤氧化技术有广泛的应用前景。     

轻合金等离子体增强电化学表面陶瓷化进展

等离子体增强电化学表面陶瓷化(微弧氧化)是一项在有色金属表面原位生长陶瓷膜的新技术。介绍了微弧氧化技术生成氧化物陶瓷膜的原理、方法，陶瓷膜的性能特点及微弧氧化技术在轻合金中的研究进展状况和应用前景。     

有色金属表面微弧氧化技术评述

微弧氧化是一项在有色金属表面原位生长陶瓷膜的新技术。本文介绍了Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ金属表面微弧化技术的发展历史及氧化物陶瓷膜生长的原理,并比较微弧氧化和阳极氧化技术的工艺及性能特点,显示微弧氧化工艺比阳极氧化简单,氧化膜的综合性能比阳极氧化膜高得多,是一项广阔应用前景的新技术。     

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.     

微弧氧化技术在Al、Mg、Ti及其合金中的应用

综述了微弧氧化技术发展状况、机理及其影响因素.有色金属Al、Mg、Ti及其合金在工业中的地位越来越重要，而其耐蚀性、耐磨性及硬度等应用性能不理想一直束缚其发展.微弧氧化技术可以直接在有色金属Al、Mg、Ti及其合金表面原位生长陶瓷层，从而改善了其应用性能.介绍了微弧氧化技术在Al、Mg、Ti及其合金中的应用.      

基于ARM控制的多功能数字化逆变焊接电源

针对目前传统焊接电源存在的问题.主要讨论了多功能逆变焊接电源由模拟化向数字化改进的设计方法.介绍了硬件电路和软件系统的设计思路,包括如何用ARM处理器实现逆变焊接电源的数字化控制、主电路的设计、控制系统软件功能的设计和实现,最后对设计的样机进行了工艺试验.结果表明.基于ARM的数字化多功能逆变焊接电源具有较好的受控能力,能够满足高质量焊接的需要.     

交流逆变电阻缝焊电源的研制

针对传统工频交流缝焊电源存在的热效率低、过零时间长、容易发生热影响等问题,研制了一台微型交流逆变缝焊电源.该电源以32位微型控制器（ARM）芯片STM32F103RCT6为核心,通过STM32内部的脉冲调制模块生成逆变器开关信号,配合采样系统并利用PI算法实现对电源输出的精准控制.文中主要介绍了交流逆变缝焊电源的主电路结构、逆变器控制方式以及控制系统软硬件设计.结果表明,该交流逆变电阻缝焊电源设计合理,输出动态响应速度快,频率可调,稳定性好,恒流控制效果佳,适合微型件精密缝焊.     

微弧氧化技术与材料表面陶瓷化

介绍了一种在非铁合金表面原位生长陶瓷层的新技术,比较了微弧氧化与阳极氧化的工艺特点及膜层性能,综合分析了微弧氧化的国内外研究状况及应用前景。     

微弧氧化过程中电流和电压变化规律的探讨

根据微弧氧化过程中的一些现象,研究和分析了微弧氧化过程中电压和电流的变化规律以及微弧产生的机理。结果表明,微弧氧化过程中,电压是影响微弧氧化的主要因素之一,电压不能过高,否则将造成陶瓷膜的破坏。电流值在微弧氧化过程中的各个阶段相异,微弧氧化过程具有明显的阶段性。它可以初步分为始氧化膜形成阶段、微弧诱发阶段和平衡氧化阶段。