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《離子滲氮用脈沖電源設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要本設(shè)計(jì)首先從脈沖電源的技術(shù)性能指標(biāo)出發(fā)，設(shè)計(jì)了整流電路、濾波電路、斬波電路等主電路，并闡述了高能脈沖電源的設(shè)計(jì)思想。根據(jù)主電路的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了控制電路的硬件和軟件，控制電路核心采用PIC16F877單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。控制單元主要完成對(duì)晶閘管觸發(fā)角α的控制、功率開關(guān)管IGBT的開關(guān)頻率和占空比的控制，還有電流反饋的閉環(huán)控制。其中，電流反饋的閉環(huán)控制，采用數(shù)字PID控制算法。電源是離子滲氮熱處理系統(tǒng)最主要的組成部分，長(zhǎng)期以來采用的直流電源供電系統(tǒng)具有損耗大、容易產(chǎn)生空心陰極效應(yīng)等不足。20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的斬波型脈沖電源可以緩解這些方面的問題。本設(shè)計(jì)就是基于此背景進(jìn)行的。關(guān)鍵詞:離子滲
2、氮，整流，斬波，脈沖電源106AbstractThedosignstartsfromthetargetoftechniquecapabilityofpulsed,powersupplyfirst.Itcontainscommutecircuit,chopping,cuttingoffsrcdischargecircuitandothermaincircuits,moreover,ithasexpoundedtheindeaofhighenergeticpulsingdopowersupply.Accordingtothemaincircuit’strait,ithasresearch
3、edherrdwareandsoftwareofthecontrolcircuitwhichadoptthePIC16F877singleparcelmachine.Andthetasksofthecontrolcircuitaretocontrolthethyristor′striggerangle,andtheswitchingfrequencyoftheIGBT,andthedutyratio,stillandtheclosedloopcontrolofthecurrentfeedback.Theclosedloopcontrolofthecurrentfeedbackadop
4、tsthedigitalPIDcontrol.Thepowersupplyisthemostimportantpartofplasmaheat-treating.Foralongtime,dopowersupplyhasbeenwidelyusedalthoughithastheshortagesaslargepowerdissipationandseriouseffectofthehollowcathodesoon.Itisthebackgroundofwhichthedesignwascarriedonoriginally.Keywords:Plasmanitriding,Rec
5、tification,Chopping,Pulsedpowersupply目錄106第1章引言11.1離子滲氮熱處理對(duì)電源的要求21.2脈沖電源發(fā)展動(dòng)態(tài)31.3單片機(jī)的發(fā)展31.4本論文研究?jī)?nèi)容和特點(diǎn)61.5任務(wù)來源與技術(shù)指標(biāo)6第2章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)72.1工藝對(duì)脈沖電源的技術(shù)要求72.2脈沖電源系統(tǒng)的主要部分82.2.1濾波電路82.2.2斬波電路92.2.3高頻升壓、整形92.2.4控制電路92.2.5可控整流模塊92.3脈沖電源工作原理和系統(tǒng)組成92.4各功能模塊的設(shè)計(jì)指標(biāo)102.4.1可控整流模塊設(shè)計(jì)指標(biāo)102.4.2升壓斬波電路102.4.3控制模塊設(shè)計(jì)指標(biāo)102.4.4總體要
6、求11第3章可控整流電路設(shè)計(jì)123.1相控整流主電路設(shè)計(jì)與計(jì)算123.1.1三相可控整流電路123．1．2可控整流電源系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀123．1.3直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)143.1.4主回路理論分析153.1.5整流變壓器的設(shè)計(jì)183.1.6中間濾波器設(shè)計(jì)203．2斬波電路233.3晶閘管的選擇和保護(hù)電路設(shè)計(jì)253.3.1晶閘管的選擇253.3.2晶閘管的保護(hù)263.3.3晶閘管的過電壓保護(hù)261063.3.4晶閘管的過電流保護(hù)303.4晶閘管驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)303.4.1移相控制原理303.4.2晶閘管驅(qū)動(dòng)信號(hào)要求323.5吸收電路工作原理333.5.1吸收電路參數(shù)計(jì)算33第4章驅(qū)動(dòng)電路
7、設(shè)計(jì)354.1絕緣柵雙極晶體管（IGBT）354.1.1IGBT的工作原理354.1.2IGBT對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求364．2IGBT的保護(hù)374.2.1IGBT的過壓保護(hù)384.2.2IGBT的過電流保護(hù)404.3IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)414.4驅(qū)動(dòng)模塊EXB851414.4.1IGBT驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)424.5輔助電源的設(shè)計(jì)46第5章控制電路設(shè)計(jì)475.1實(shí)現(xiàn)控制原理的硬件設(shè)計(jì)要求和軟件設(shè)計(jì)要求475．2整流電路電壓閉環(huán)控制485.3比例積分調(diào)節(jié)器485.3.1P
