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基于模糊PID控制的双峰脉冲电镀电源(一）
作者：bearingpower 发表时间：2010-12-12
基于模糊PID控制的双峰脉冲电镀电源(一）关键字： 1 引言 电镀可以改善材料外观、提高耐腐蚀性能、抗磨损、减少摩擦、增加硬度,还可以使材料具有特殊的磁、电、光、热和焊接等表面特性以及其它物理性能。根据电镀采用电源电流波形的不同,电镀大致分为直流电镀、周期换向电镀和脉冲电镀等。脉冲电镀是使电镀回路周期性地接通和断开,有三个独立的可调参数(脉冲平均电流密度、导通时间和关断时间),适用于所有镀种。采用脉冲电镀可以提高镀层质量、缩短电镀周期,节约材料,尤其在节约贵金属方面有重大意义。基于此背景,研究了一套具有双峰脉冲电流输出的电镀电源 2 系统结构 该双峰脉冲电镀电源的系统原理框图如图1所示,由主电路和控制电路两部分组成。主电路包括三相全控整流桥、滤波电路和DC/DC变换电路。三相交流工频电压经过三相全控整流桥变为脉动直流电压,滤波电容将脉动直流电压变为比较平滑的直流电压,再经过DC/DC变换电路转化为矩形波,最后经脉冲变压器输出负载所需的双峰脉冲电流。控制电路主要完成脉冲电流幅值、频率和脉宽的控制以及对电源的保护。 http://www.cneleplatadd.com/img/20081124153025 2.1 主电路 该电源整流部分采用三相全控桥晶闸管整流,其触发脉冲由微机控制部分实现。DC/DC变换电路采用移相控制全桥(Full Bridge,FB)PWM变换器,它是利用变压器的漏感和功率管的寄生电容作为谐振元件,使FB PWM变换器的四个开关管均在零电压条件下导通。与普通的硬开关全桥电路相比,其成本和电路的复杂程度基本没有增加,所不同的是它采用了移相控制,在开关换流时利用谐振实现了开关器件的零电压开启,消除了开关损耗。主电路拓扑如图2所示,图中TP为脉冲变压器,变压器副边抽头在匝数比为1:2处,以实现双峰电流输出。 图3为该电路的驱动信口。同一桥臂上两个开关管的驱动信号互补,为了防止上下两管同时导通,设置了一定的死区时间。不同桥臂上的驱动信号之间保持一个相位差。在这里,VT1和VT3分别超前VT4和VT2ΔT时间导通。由于采用大电容滤波,所以,FB PWM变换器的输入端可近似看作一恒压源,极性为上正下负。只有在VT1和VT4同时导通,或VT2和VT3同时导通时,变压器才能向副边传递能量。当VT1和VT4同时导通时,脉冲变压器原边电压与恒压源极性相同,VD5导通,VD6截止,流经负载的电流为I1。VT2和VT3同时导通时,脉冲变压器原边电压与恒压源极性相反,VD6导通,VD5截止,流经负载的电流为I2。由于变压器副边抽头在匝数比为1:2处,故2I1=I2,实现了双峰电流输出。图4为输出电流波形。两脉冲的周期、脉宽相等,即T1s=T2s,t1on=t2on。上一篇：可锻铸铁件边冒口尺寸
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