用于織物表面處理常壓低溫等離子體電源的研究.pdf

1、在織物表面改性處理工藝中,要求產(chǎn)生穩(wěn)定、均勻和柔和的低溫等離子體。但其電源負(fù)載呈非線性與時變性,放電形式極易受工況影響而過渡到細(xì)絲放電,導(dǎo)致被處理織物穿孔或損傷。因此,要求其電源具有快速抑制細(xì)絲放電的功能。本課題設(shè)計了一種用于織物表面處理常壓低溫等離子體電源裝置及其控制策略,其具體實施如下:
　　1)本電源裝置采用 AC→DC→DC→AC級聯(lián)變換的技術(shù)路線,即市電220 V交流輸入,經(jīng)不可控整流后接至Buck變換器,再經(jīng)H橋逆變,

2、最后由高頻變壓器升壓。其性能指標(biāo):電壓幅值10~20 kV連續(xù)可調(diào);峰值電流10 mA;頻率10k~30 kHz連續(xù)可調(diào)。
　　2)根據(jù)技術(shù)路線和性能指標(biāo),在基于傳統(tǒng)開關(guān)電源的控制模式下,提出了本電源的控制策略并搭建高壓電源樣機,同時對主電路、控制電路及保護電路的軟硬件給出了詳細(xì)設(shè)計與計算,并對高頻變壓器進行整體設(shè)計并計算確定其相關(guān)參數(shù)。
　　3)控制電路采用MSP430F149單片機為核心,形成等離子體電源放電電場、放電電

3、流及頻率三參量分別控制方式。電壓控制采用單片機數(shù)字積分分離 PI控制算法及SG3525產(chǎn)生PWM驅(qū)動Buck變換器;電流控制采用數(shù)字峰值電流控制模式及單片機外圍電路驅(qū)動H橋下橋臂,上橋臂驅(qū)動信號為單片機輸出的時鐘脈沖信號。IGBT驅(qū)動選用國產(chǎn)的HL402模塊。
　　通過系統(tǒng)軟件仿真與實驗分析表明,電源達到了預(yù)期設(shè)計目標(biāo),充分驗證了本電源控制方案的合理性與有效性。為進一步進行織物表面處理工程實際應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持,具有良好的