带软开关与能量释放功能脉冲电解电源研制

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1、《电加工与模具~2015年第3期设计·研究带软开关和能量释放功能的脉冲电解电源的研制石必利，张永俊，罗红平(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)摘要：针对现有电解电源稳定性不足及对工具、工件保护不够及时的问题，提出一种带特殊保护功能的脉冲电解电源的实现方法。为改善输出电流波形，提高加工质量，电源采用全桥逆变加斩波的拓扑结构。在传统的过压、过流保护的基础上，增加能量快速释放功能模块，实现快速短路保护，及时为残留在电感电容中的电能提供泄放通道，防止电源系统损坏和工具、工件损伤。在常规斩波方式的基础上，提出基于F

2、PGA的斩波软开关功能，在一定程度上降低斩波IGBT的开关损耗，减小了温升，提高了稳定性。关键词：全桥逆变；斩波；FPGA；能量释放；软开关中图分类号：TG662文献标识码：A文章编号：1009—279X(2015)03—0040—03ResearchonthePulseElectrolysisPowerSupplywithSoft-switchandEnergy-releaseFunctionShiBili，ZhangYongjun，LuoHongping(SchoolofElectro-mechanicalEngi

3、neering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Aimattheproblemofinsuficientstabilityandnorapidprotectionfortoolsandworkpieceinexistingelectrolyticpowersupply，aspecificprotectionfunctionsisintroduced．Toimprovecurrentwaveformandprocessingqu

4、ality，atopologyincludingfull—bridgeinverterandchopperisemployedonthispowersupply．Basedonthetraditionalovercurrentandovervoltageprotection，theenergy-releasemoduleisaddedtothepowersupplytoprovideaquickshort——circuitprotectionsystemandadischargechannelforresidualel

5、ectricenergyininductorandcapacitortimely，inordertopreventvoltagespikedamagetothedevice，andpreventlargecurentdamagetotoolsandworkpiece．Basedonroutinechopper，soft-switchfunctionmodulebasedonFPGAisproposedtoreduceswitchlossonchoppingIGBTtodecreasethetemperaturerise

6、andimprovethestability．Keywords：full-bridgeinverter；chopper；FPGA；energy—release；soft-switch2O世纪80年代出现的脉冲电流电解加工较传出电流波形呈三角波，没有陡峭的上升沿和下降统的直流电解加工在精度和稳定性上显示了其发沿，导致加工效率低、精度不高。随着电解加工涉及展潜力f1】。电解电源作为电解加工工艺的核心环节，领域日益拓宽，精度要求越来越高，于是出现了逆其精度和稳定性直接决定电解加工的精度和稳定变加斩波的拓扑结构。国内外的研究及

7、工艺试验表性。目前，大多数电解电源直接采用逆变整流输出明，高频、窄脉冲电源能显著提高加工精度、表面质的拓扑结构，具有电路简单、成本较低的优点，但输量和腐蚀速度[21。传统电源的保护系统采用基本的过压保护、过流保护及过温保护，对电源的保护较完善，但没有针对工具、工件进行保护。收稿日期：2014—12—20针对电路变化率作出判断会更迅速地察觉短基金项目：国家自然科学基金青年项目(51105080)；广东省自然科路危险并作出及时保护，于是本文引入了能量释放学基金资助项目($2011040003991)第一作者简介：石必利，男

8、，1989年生，硕士研究生。模块，一方面及时关断电源，另一方面导通旁路IG—’-——40—·-——