基于DSPIC30F4011微弧氧化電源控制系統(tǒng)研制.pdf

1、微弧氧化是一種在閥金屬及其合金表面生成具有優(yōu)質(zhì)性能氧化陶瓷膜的表面改性新技術(shù)。所形成的保護(hù)膜可使金屬的耐磨損、耐腐蝕及絕緣等性能得到極大改善，又因其具有工序簡(jiǎn)單，材料適應(yīng)性寬等優(yōu)點(diǎn)，因而在航空、航天、機(jī)械、電子以及生物材料等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。目前，有關(guān)微弧氧化技術(shù)的研究主要集中在陶瓷層的組織結(jié)構(gòu)及性能分析等方面，而對(duì)微弧氧化電源的研究較少。本文根據(jù)微弧氧化對(duì)輸出波形、負(fù)載特性及實(shí)驗(yàn)研究和工業(yè)化生產(chǎn)的要求，設(shè)計(jì)了一臺(tái)以DSPIC30F

2、4011為電源控制系統(tǒng)為核心的微弧氧化電源，該電源不僅能實(shí)現(xiàn)輸出恒流和恒壓模式，而且還能夠產(chǎn)生直流、帶放電回路脈沖、單極性脈沖和雙極性脈沖四種輸出方式，輸出脈沖的幅值、占空比、頻率精確可調(diào)，并且能夠?qū)ξ⒒⊙趸^程進(jìn)行過程控制。其主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　 該電源主要包括電源主電路和電源控制系統(tǒng)兩部分。其中電源主電路主要包括整流電路、濾波電路、斬波電路、放電電路及保護(hù)電路，整流電路和濾波電路控制輸出正負(fù)脈沖的幅值；放電電路用于輸出

3、帶放電回路脈沖模式時(shí)，卸放負(fù)載電容儲(chǔ)存的電能；通過對(duì)斬波器的控制，能夠控制電源輸出模式及輸出脈沖的頻率和占空比；保護(hù)電路主要用來保護(hù)電路中功率器件安全可靠地運(yùn)行。
　　 電源控制系統(tǒng)由兩部分組成：電源主控系統(tǒng)和人機(jī)界面系統(tǒng)。電源主控系統(tǒng)以DSPIC30F4011為核心，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓和電流信號(hào)及手動(dòng)模式下設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行采集、捕捉同步信號(hào)并產(chǎn)生可控硅的觸發(fā)脈沖、產(chǎn)生IGBT的驅(qū)動(dòng)脈沖并監(jiān)測(cè)IGBT的工作狀態(tài)、對(duì)過流和過熱進(jìn)行保護(hù)等