文档介绍：中文2200字
原文出处:
Applied Informatics munication. Springer Berlin Heidelberg, 2011: 331-336
双极性脉冲电镀电源的设计
Yu Yadong, Ruan Xieyong and Pan Zhangxin
Department of physics and electronic information
Shaoxin University
Shaoxin, Zhejiang Province, China
yuydfriend@
摘要:双极性脉冲数字电源被用来设计电镀。在设计中为了产生PWM脉冲dsPIC30F3011是用来充当单片机的。M57962L是用来驱动IGBT的。因此,是用光合耦合器来隔离电源主回路控制器。LM331是用来处理A/D转换的。PI的算法是通过控制输出电压和输出电流。试用证明该控制器具有良好的稳定性,且它可以输出双极脉冲,其频率可调范围为10HZ到10KHZ。
关键字:双极性脉冲,数字电源,PWM。
引言
电镀电源是在电镀工业领域的关键设备之一。在目前直流电源和脉冲电源是作为在电源类中的佼佼者而被广泛使用。直流电源输出连续光滑的电流。在电镀过程中,随着时间的变化,电流不会改变目前的方向。虽然采用直流电源因为直流密度大,但是电流效率低,而且它的电镀层质量不好。因为在脉冲电源条件下电镀层的晶体小,更微妙的和对称的电镀层可以得到【1】。而且它的原材料可以被保存,所以在电镀领域脉冲电源已经快速发展【2】。
目前,脉冲电源的研究集中在多变的极性脉冲和高功率【3】。在本文中,介绍了双极性脉冲电源,其脉冲宽度和频率是通过自我设计而实现可调的。主要工艺参数如下所列。脉冲幅度范围从0到24V。脉冲频率范围从10到10kHz。脉冲的占空比,。
硬件设计

由于电源工作时,正电压和负电压是不均衡的,即正负脉冲的占空比和工作时间通常是不同的,采用两个参数可单独调整。
图1是脉冲电源主回路的方块图。
图1 脉冲电源的主要电路
首先,三厢交流电源在主回路中整流,然后通过传送给变压器的初级线圈切碎。变压器次级线圈的的电压将会因为IGBT占空比的变化而被调整。变压器的次级线圈被分成两组。其中一组提供通过D1和D2的正脉冲负载。而另一组提供通过D3和D4的负脉冲负载。由MCU提供控制脉冲频率和占空比的PWM信号。
脉冲控制电路
控制电路框图如图2所示。
在这个设计中脉冲是由单片机dsPIC30F3011产生的。这里dsPIC30F3011产生3个通道的PWM。第一个
PWM控制连接变压器初级线圈调整变压器次级线圈电压的IGBT的占空比。其他PWM脉冲控制IGBT与变压器次级线圈相连产生正极脉冲和负极脉冲。IGBT的占空比是通过一个由软件实现的封闭回路获得的。电压检测电路和A/D转换器处理的负载电压是一个闭环系统的输入。键盘是用来输入参数,如脉冲频率和输出电压等,当系统工作的时候显示器显示电压和电流。
图2 控制电路的方块图
A/D转换
电压频率转换器是用来处理A/D转换时为了使控制回路从主回路电源隔离开来。A/D转换电路如图3所示。经过过滤和有限振幅的采样电压被发送到LM331进