從日常生活到最尖端的科技，都離不開(kāi)電源技術(shù)的參與和支持，我國(guó)金屬表面處理用電力半導(dǎo)體電源行業(yè)，電源技術(shù)正是在這種環(huán)境中一步步發(fā)展起來(lái)，隨著電力半導(dǎo)體器件品種和技術(shù)水平的不斷提高，應(yīng)用行業(yè)包括電鍍、鋁合金型材表面氧化、電子鋁箔腐蝕等，金屬表面處理用電力半導(dǎo)體整流電源的品種越來(lái)越多[1，2]。近幾年來(lái)，微弧氧化技術(shù)由于廣泛的用途和良好的金屬表面加工效果，其中微弧氧化脈沖電源應(yīng)用最為廣泛，對(duì)應(yīng)用于微弧氧化技術(shù)的大功率微弧氧化電源的研究取得了很大的進(jìn)步，因其效果和廣泛的用途而受到很大的關(guān)注。
1 微弧氧化脈沖電源原理
微弧氧化脈沖電源因?yàn)榭梢暂敵霾粚?duì)稱的正負(fù)兩路電壓脈沖，又被稱為正負(fù)脈沖電源。微弧氧化電源在電源工作時(shí)，正負(fù)脈沖交替工作，但正脈沖峰值大于負(fù)脈沖峰值。在較低電壓下，工件首先在水溶液中被氧化，表面生成一層薄薄的氧化膜，在這之后讓工件處于正脈沖的高電壓放電區(qū)，當(dāng)達(dá)到一定程度的電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，就在氧化膜與內(nèi)層金屬發(fā)生微弧放電，使工件表面的氧化膜在高溫下被燒結(jié)而變得致密。
2 硬件主電路圖
包括三相主變壓器、三相全控整流電路、斬波電路，所設(shè)計(jì)的微弧氧化脈沖電源主電路如圖2所示，整個(gè)電源主電路包括正、負(fù)兩個(gè)電源，負(fù)電源經(jīng)整流濾波后可向后級(jí)提供300V/300A直流，正電源經(jīng)整流濾波后可向斬波電路提供600V/500A直流。
3 控制電路
本電源選擇DSP為核心芯片，通過(guò)編程產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)去控制開(kāi)關(guān)模塊，并且對(duì)傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行處理。DSP產(chǎn)生的斬波脈沖同時(shí)控制IGBT1和IGBT4的開(kāi)通與關(guān)斷，從而得到了微弧氧化的正向脈沖電源。
同樣，當(dāng)負(fù)電流經(jīng)過(guò)IGBT2需要進(jìn)行微弧氧化的工件和IGBT3時(shí)，DSP產(chǎn)生的另一路斬波脈沖也同時(shí)控制IGBT2和IGBT3的開(kāi)通與關(guān)斷，得到微弧氧化的反向脈沖電源。
4 軟件
單片機(jī)系統(tǒng)上電后，主程序首先要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，初始化程序包括內(nèi)存空間的分配、初始變量的設(shè)置。
5 結(jié)論
本文對(duì)微弧氧化脈沖電源的主電路及控制電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，同時(shí)對(duì)微弧氧化脈沖電源的原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。微弧氧化脈沖電源實(shí)際上也可以稱作正負(fù)脈沖電源。本設(shè)計(jì)立足于實(shí)用的基礎(chǔ)上對(duì)雙向不對(duì)稱脈沖式微弧氧化電源的主電路、控制電路及控制程序做了系統(tǒng)的研究。
