变频恒流稳压正负不对称微弧氧化电源控制系统设计

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1、《电气自动化)2012年第34卷第3期电源技术PowerSupplyTechniques变频恒流稳压正负不对称微弧氧化电源控制系统设计张东宁，戎麒。张正良，吴彦文(昆明电器科学研究所。云南昆明650221)摘要：根据微弧氧化的工艺需求，以高性能、低功耗的TMS320LF2407A为监控核心设计及集成制造了一套变频恒流稳压正负不对称微弧氧化电源。通过DSP控制可控硅触发单元及IGBT触发放大单元实现频率、占空比、正反向波头数、正反向电压幅值、正反向电流等系列参数调整，得到所需的多种不对称矩形脉冲波形。同时本电源还具有短路、过流、过压、欠压

2、、超温等故障诊断和保护功能。实际工程运行表明，该系统完全满足MAO电参数需求。关键词：微弧氧化；变频；恒流；稳压；不对称[中图分类号]TM911／919[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)03—0028—03DesignofVoltageandCurrentStableFrequencyConversionPositiveandNegativeAsymmetricMicro-arcOxidationPowerControlSystemZHANGDong-ning，RONGQi，ZHANGZheng—liang，wU

3、Yan—wen(KunmingElectricApparatusResearchInstitute，KunmingYunnan650221，China)Abstract：Accordingtothedemandofmicro—arcoxidationprocesswithhighperformance，lowpowerconsumptionofTMS320LF2407Aascontrolcoreintegratedmanufacturingasetofvariable~equencyconversionvoltageandcurrent

4、stablemicro—arcoxidationpowersupply．ThroughtheDSPcontrolthyristortriggerunitandIGBTtriggeramplificationunitofempty，realize~equencythan。positiveandnegativetopositiveandnegative，brokendowntothevoltagewaveamplitude，positiveandnegativetothecurrentseriesparametersadjustment，f

5、indthediversityasymmetricrectangularpulsewaveform．Atthesametimethepoweralsowithshortcircuit，flow，over—voltage。owepressure，andovertemperaturefaultdiagnosisandprotectionfunction．TheactualengineeringapplicationshowsthatthesystemcompletelyTheactualengineeringapplicationshows

6、thatthesystemcompletelymeetstheneedofmicro—arcoxidationpowerparametersdemand．Keywords：Micro—arcoxidation；Frequencyconversion；CurrentStable；VoltageStable；Asymmetric0引言善u=l]j=微弧氧化是材料表面处理工程领域的研究热点，微弧氧化膜0If，s。层性能受金属基体、电解液体系及电参数等诸多因素的综合影图1设计要求的阳极氧化过程电压波形示意图响，其中电源是微弧氧化工艺中最方便控制

7、的环节，也是摸索较佳工艺和获得氧化膜层较佳性能的有效途径⋯。而在微弧氧化电源中控制单元的设计及所采取的控制技术又是成功设计、制造该电源的核心。其主要功能是在微弧氧化过程中，产生脉冲电场以及实现对工作过程中参数的自动检测和控制。本文就是响应图2设计要求的微弧氧化过程MAO(微弧氧化)工艺要求，基于DSP自主设计集成制造了一套双向方波不对称脉冲电压波形示意图变频恒流稳压正负不对称微弧氧化电源。JI1工艺要求及系统组成设计该电源工艺要求可以输出单向方波脉冲、双向方波不对称脉00]n几门丌nnn门n几r]丌几～冲波形，双向波头数可任意调节的不对

8、称脉冲波形，输出正向电UUUUIt／t~s一压幅值0～60OV，反向电压幅值0～300V，输出电流为0—50A，脉冲频率为0—1kHz，占空比为0～100％．正向稳流范围为0～图3设计要求的微弧氧化过程双向