新型电弧离子镀电源的设计与实现.pdf

《新型电弧离子镀电源的设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第49卷第1期电力电子技术Vo1．49，No．12015年1月PowerElectronicsJanuary2015新型电弧离子镀电源的设计与实现孙强，王博，陈桂涛(西安理工大学，自动化与信息工程学院，陕西西安710048)摘要：研制了一种适用于电弧离子镀工艺的数字化恒流电源。该电源采用输入与输出分别并联的方式，增大了电流输出能力，降低了开关管的电流应力，实现了次级整流二极管自然换流，且有效地减小输出电流纹波。详细分析了拓扑的工作过程，描述了以TMS320F2808型DSP为核心的控制系统硬件设计，并采用了一种前馈

2、的复合控制策略．使该电源在满足输出恒流特性的同时，实现了在空载、短路及全负载之间的可靠切换。对电源的工作过程进行了分析，并搭建了一台6kW的样机测试，实验验证了该电源的正确性与可靠性。关键词：电源；电弧离子镀；恒流中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)01—0033—03TheDesignandImplementofaNewPowerSupplyUsedforArcIonPlatingSUNQiang，WANGBo，CHENGui—tao(’吼Unwe~ityofTechnolo

3、gy，Xi’帆710048，China)Abstract：Adigitallyconstantcurrentpowersupplyforarcionplatingcraftisdeveloped．Thepowerwhichiscon-stmctedfromconnectingmultipleconvertermodulesinparallelattheinputsideandoutputside，canincreasetheca—pacityofthecurrentoutputandreducethecurents

4、tressofswitches．Ontheotherhand，italsoimplementtherectifi—erdiodesinthesecondarysideareturnedofnaturallyanddecreasetheoutputcurrentripple．Theworkingprocessofthemaincircuittopologyareanalyzed．ThedesignofthecontrollerwithTMS320F2808DSPascoreofcontrolsystemaredesc

5、ribed．Inordertomeetthecharacteristicsofconstantcurrentoutputandachievethereliableactionatunload—ed，shortcircuit，fullload，acurrentreferencefeed-forwardcompositecontrolstrategyisproposed．Itanalyzedtheoper-ationofcircuitwhichpresentedandcarriedouttheanalysisfordi

6、ferentworkingmodesofthepower．Thena6kWprototypeisdesigned．Theresultsshowshatthepowersupplyworkedstablelyandcorectly．Keywords：powersupply；arcionplating；constantcurent1引言开关状态时产生的较大开关损耗与电磁干扰(EMI)，确保电源自身的可靠性与稳定性。同时，电弧离子镀是将真空电弧放电用于电弧蒸发提出一种基于DSP的电流复合控制策略。以解决源的镀膜技术．可在

7、不同材料上沉积具有不同性输出电流的精确控制问题，保证负载的工艺需求。能的单一金属、非金属、化合物及多元合金等膜层，被广泛应用于机械、电子、航空和航天等工业2弧电源总体设计领域【1_。弧电源是真空电弧离子镀中提供和控制在此研制的弧电源系统框图如图1所示。能量的关键设备。其性能的好坏对膜层的质量和生产效率起着至关重要的作用。国内外文献对等离子体负载及薄膜制备工艺方面的研究较多【s】，尉软起动不剽控整流厂_=]倍流整流一电源方面鲜有论及。弧电源需要输出为低电压大电流的直流电，维持弧光放电的持续进行，并能满足在空载和短路之

8、间切换的恶劣工作状况。在此面疆体设计了一种采用移相全桥与倍流整流为主电路结：DSPr_q通讯接口卜___J．I真空泵辟I构的弧电源系统．在满足负载需求的同时，实现了变压器次级二极管的自然换流．避免了工作于硬定稿日期：2014—03—06作者简介：孙强(1955一)，男，安徽丹阳人，教授，研究方三相交流电通过EMI滤波，抑制电源线上存向为现代高效功率变换器理论