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1、第29卷第1期中南民族大学学报(自然科学版)Vol.29No.12010年3月JournalofSouth-CentralUniversityforNationalities(Nat.Sci.Edition)Mar.2010中频离子氮化脉冲电源的控制电路设计孙奉娄,陆俊杰(中南民族大学电子信息工程学院,武汉430074)摘要介绍了自行研制的中频离子氮化脉冲电源的结构.利用UC3825B设计了中频离子氮化脉冲电源的逆变控制电路,同时设计了一种新的灭弧保护电路.该控制电路已成功用于离子氮化脉冲电源,解
2、决了高频变压器的偏磁问题,保护电路能快速可靠地灭弧,灭弧时间约为2.5Ls.关键词脉冲电源;峰值电流控制;灭弧;保护电路中图分类号TM464文献标识码A文章编号1672-4321(2010)01-0073-05DesignofControlCircuitforMid-FrequencyPlasmaNitridingPulsePowerSupplySunFenglou,LuJunjie(CollegeofElectronicsandInformationEngineering,South-Centr
3、alUniversityforNationalities,Wuhan430074,China)AbstractThispaperintroducesthestructureofmid-frequencyplasmanitridingpulsepowersupplymadebyourselves.Aninvertercontrolcircuitformid-frequencyplasmanitridingpulsepowersupplyisdesignedbyusingUC3825B,andanew
4、protectingcircuitforarcextinguishingisdesignedtoo.Experimentalresultsdemonstratethatthecontrolcircuithasbeensuccessfullyusedinmid-frequencyplasmanitridingpulsepowersupply.Theprotectingcircuitcanextinguisharcquicklyandreliably,andextinguishingtimeisabo
5、ut2.5Ls.Keywordspulsepowersupply;peakcurrentcontrol;arcextinguishing;protectingcircuit离子氮化作为一种有效的钢铁及合金表面强路;调压电路通过三相半控整流进行电压的调节,电化技术在工业领域已经得到广泛的应用.当前最常压调节范围为0～500V;逆变电路为前级可调电压采用的供电电源为直流脉冲电源.脉冲电源较传统经过IGBT组成的桥逆变,经由纳米晶软磁材料磁的直流电源在抑制弧光放电、节约能源等性能都有芯绕制的高频变压器再
6、经高频整流电路整流后[1]很大的改善.本文利用UC3825BPWM芯片设计输出.了频率为50kHz的中频离子氮化脉冲电源的逆变控制电路.电源输出参数为:输出电压0～1000V可2逆变控制电路设计调,输出功率20kW,输出脉冲频率50kHz,占空比25%～80%可调.考虑到全桥逆变电路中变压器存在的偏磁问题,本电源的逆变电路控制方式设计为峰值电流控[2]1主电路结构制模式.逆变控制电路由PWM芯片UC3825B及其外围电路组成,包括斜坡补偿电路、尖峰消隐电设计的脉冲电源的主电路结构如图1所示.路、占
7、空比调节电路、过流保护电路以及灭弧控制主电路分为2个主要部分:调压电路与逆变电电路.收稿日期2010-03-05作者简介孙奉娄(1957-),男,教授,研究方向:等离子体物理及等离子体应用技术,E-mail:plasma@scuec.edu.cn基金项目武汉市重点科技攻关计划项目(200761023420)74中南民族大学学报(自然科学版)第29卷图1脉冲电源结构图Fig.1Structureofpulsepowersupply2.1UC3825B芯片介绍补偿端,用作峰值电流控制时进行斜坡补偿设置
8、;8UC3825B内部电路如图2所示.它主要由高频脚为软启动端;9脚为ILIM电流限制端,当端口电振荡器、PWM比较器、限流比较器、过流比较器、基压大于1V且小于1.2V时,只是关闭当前输出脉冲,准电压源、故障锁存器、软启动电路、欠压锁定、具有逐脉冲限流;当端口电压大于1.2V时,关闭输PWM锁存器.可用作电压型或峰值电流型控制器.出脉冲并进入软启动,直到8脚电压高于1.25V时管脚1、2分别是误差放大器的反向和正向输入端;3才会有输出脉冲;10脚为地;11、14脚为两路互补脉脚为
