基于能量-峰值温度控制的脉冲加热电源的设计

为改善焊锡焊接过程中脉冲加热电源输出峰值温度不可控、升温速度慢、加热能量控制精度低的问题，提高加热过程温度控制的稳定性，实现升温曲线的平滑过渡，设计了一种基于能量-峰值温度控制的精密脉冲加热电源。分析了电源负载特性、热电偶动态响应特性对电源电气特性的要求。基于逆变变流技术设计了电源系统主电路及控制电路。基于高性能STM32控制器设计了数字化控制系统。提出了基于能量-峰值温度控制的控制算法，对设计的电源进行了输出温度-电特性测试，与传统PID控制进行了比较。对焊头端面加热温度分布特性进行了测试，以微型贴片电感验证电源的工艺适应性。试验结果表明，电源实现了加热脉冲能量的精密控制，输出温度、时间控制精度高，可实现快速升温条件下峰值温度的精确控制，有效抑制温度过冲，焊头温度分布均匀性得到改善，能满足电子器件微型化对焊接工艺参数精密控制的要求。