基于平均電流型控制策略的微弧氧化電源研究.pdf

1、微弧氧化技術生成的陶瓷膜具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等特性，且具有工藝流程簡單、處理工件能力強、效率高、對環(huán)境污染小等優(yōu)點，已獲得廣泛應用。微弧氧化電源是微弧氧化工藝的關鍵設備，對微弧氧化電源進行研究對微弧氧化技術的進步具有重要意義。
　　本文所研究的微弧氧化電源的主電路采用移相控制ZVZCS PWM全橋拓撲，利用變壓器原邊串聯(lián)的阻斷電容和飽和電感實現(xiàn)軟開關。對主電路進行了參數(shù)設計，并在Buck變換器的小信號模型以及

2、移相控制ZVZCS PWM全橋變換器特點的基礎上建立了主電路的小信號模型，這為進一步建立系統(tǒng)的模型進而研究電源的性能打下基礎。
　　以控制芯片UCC3895為核心，設計了基于平均電流型控制策略的控制電路，提高了電源的穩(wěn)定性和抗干擾能力。在設計和調(diào)試電源控制回路時常采用試湊法，此方法具有盲目性，因此成本高、效率低。為克服這些缺點，本文通過建立系統(tǒng)的數(shù)學模型來完成控制回路的設計。將控制回路的各功能模塊的傳遞函數(shù)與主電路的小信號模型相結

3、合，即可得到電源系統(tǒng)的小信號模型。在建立系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎上，按照“先內(nèi)環(huán)，后外環(huán)”的順序，借助Matlab完成了控制回路電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器的設計，從而完成了整個電源控制系統(tǒng)的設計，滿足穩(wěn)態(tài)性能和抗干擾性等要求。
　　由于隔離式DC/DC變換器副邊整流二極管電壓尖峰大，若不加以抑制，會引起二極管電壓應力和損耗大，甚至會損壞二極管。針對此問題，建立了考慮寄生參數(shù)的副邊整流橋換流時的等效模型，以此為依據(jù)對整流橋寄生振蕩的產(chǎn)生機理進

4、行了分析，得出了電路參數(shù)對寄生振蕩的影響規(guī)律，并分析了寄生振蕩的抑制方法及各自優(yōu)缺點。根據(jù)文中變換器的特點，設計了RC緩沖電路抑制寄生振蕩。仿真結果表明模型和電路參數(shù)對寄生振蕩的影響規(guī)律是正確的，采用RC緩沖電路可有效抑制輸出整流橋的寄生振蕩。
　　通過對所設計的移相控制ZVZCS PWM全橋變換器進行實驗分析，驗證了在較寬的負載范圍內(nèi)實現(xiàn)超前臂ZVS、全負載范圍內(nèi)實現(xiàn)滯后臂ZCS；由副邊整流二極管的電壓波形可知，RC緩沖電路能夠