简易交流镀铁电路大学毕业论文.doc

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1、第1章绪论11.1传统电镀电源存在的问题11.2双极性脉冲式变压变频电镀电源的优点11.3本设计的内容2第2章电源总体方案的确定32.1方案选择原则概述32.2双极性脉冲式变压变频电镀电源的工作原理32.3双极性脉冲式变压变频电镀电源的系统组成32.3.1整流主电路42.3.2逆变主电路4第3章主电路的设计63.1整流电路方案的确定63.1.1整流变压器83.1.2晶闸管的选择93.1.3晶闸管的保护103.2中间滤波电路的设计143.3逆变电路的设计163.3.1逆变电路的选择163.3.2功

2、率开关器件的选择183.3.3IGBT的保护193.4过电流检测电路的设计213.4.1霍尔传感器模块的特点213.4.2霍尔电流传感器（CHV－100）接线223.4.3电流传感器模块的设计计算233.5吸收电路参数计算23第4章控制电路的设计254.1概述254.2硬件设计要求264.3PIC16F877单片机概述264.3.1常用PIC系列单片机芯片引脚符号的功能274.3.2本设计选用的PIC16F877介绍284.4零电压检测电路的设计284.5过电流保护电路294.6晶闸管驱动电路的

3、设计304.6.1晶闸管驱动信号要求30854.6.2晶闸管驱动电路314.7IGBT驱动电路的设计314.7.1IGBT的驱动电路的要求314.7.2IGBT驱动电路324.8辅助电源的设计37第5章软件设计385.1管脚分配385.2晶闸管触发程序的设计385.3PWM脉冲子程序395.3.1PWM输出信号周期395.3.2PWM输出信号的脉宽405.4程序流程图40设计总结40参考文献42外文翻译42致谢62附录63附录1：元件清单63附录2：程序清单6985第1章绪论1.1传统电镀电源存

4、在的问题目前用阳极氧化方法处理金属表面时，所用的电源大多为：直流电源、直流加单向脉冲式电源、直接从电网获取大脉冲电流的单相交流电源。从工艺角度出发，这集中电源都各有缺点。1．直流电源直流电镀时镀液中被镀出的金属离子在阴极表面附近溶液中逐渐被消除，这就造成了该处被镀金属离子与溶液中该离子的浓度出现差别。这种差别随着使用的电流密度增高而加大，当阴极附近液层中的该离子的浓度降到零时，就达到了所谓的极限电流密度，传质过程完全受扩散控制，因此直流电镀的电流密度较低，并直接导致合金的氧化膜厚度难以提高。2．

5、直流加单向脉冲式电源直流加单向脉冲式电镀时，由于有关断时间的存在，被消耗的金属离子利用这段时间扩散补充到阴极附近，当下一导通时间到来时，阴极附近的金属离子浓度得以恢复，故可以使用较高的电流密度。但直流单向脉冲电源一般只适合于无特殊要求的镀金、银、镍场合，但对于表面要求较高的场合（如精密仪器、电子元件陶瓷基片表面处理），这种电源就存在加工时间长、镀层均匀性差、镀层容易出现缺陷以及存在较大的内应力等缺点。3．直接从电网获取大脉冲电流的单相交流电源直接从电网获取大脉冲电流的单相交流电源虽然简单，但存在

6、一些弊病，如经波形修正而产生严重畸变的很大的单相交流脉冲电流会对电网造成严重冲击，带来严重污染电网的麻烦；再则，工作电压幅度不能连续调节，给使用带来不便。1.2双极性脉冲式变压变频电镀电源的优点近些年，由于生产生活水平的提高，市场对电镀产品要求越来越高，这必定对电镀理论和电源技术提出更高的要求。开关电源产品由于其具有体积小，重量轻，节能节材，调节精度高，易于控制等诸多优点，正逐渐被广大用户所采用。双极性脉冲式变压变频电镀电源作为开关电源的衍生产品，其应用于电镀与传统电镀电源相比有如下优点：85首

7、先，提供一种三相平衡的、对电网基本没有冲击、能够用于工业生产的双极性大功率电镀脉冲电源。其次提供一种适宜电镀作业的电源，它是正负脉冲幅度、宽度和频率分别连续可调的双极性大功率脉冲电源这些特点在实际生产中具有很大的实际意义，在电镀工程中，可以改变其输出波形的幅值，频率，占空比，来改变电镀槽中金属离子电沉积过程，使电沉积工程在较宽范围内变化，从而可获得均匀致密较为理想的镀层。1.3本设计的内容本设计的主要内容，功能及技术指标1、输入参数：电压：3AC380V50HZ2、输出参数：（1）输出正负峰值电

8、压：0——500V（2）额定容量：100KVA（3）脉冲频率：1KHZ—2KHZ（4）脉冲占空比：30%—50%（5）以上参数均连续可调3、控制系统以美国Microchip公司的PIC16F877作为控制核心85第2章电源总体方案的确定2.1方案选择原则概述从电源技术要求来看，要实现电压输出波形幅值变化大，频率和占空比参数调节范围宽，必定使电路复杂化，可靠性低。因此，如何使设计出的电源可以很好的实现输出要求以满足生产的需求是选择方案的基本出发点。2.2双极性脉冲式变压变频电镀电源的工作原理所设计