基于DSP的數(shù)字化軟開關(guān)高頻電鍍電源.pdf

1、電鍍是對基體表面進行裝飾、防護以及獲得某些特殊性能的一種表面工程技術(shù)，在機械、電子、航空航天等國民經(jīng)濟的各方面發(fā)揮著極大的作用。而電流密度與波形是影響鍍層質(zhì)量和電鍍效率關(guān)鍵性指標(biāo)之一。因此，電鍍電源作為電鍍行業(yè)的重大關(guān)鍵設(shè)備，其設(shè)計是否合理，直接關(guān)系到鍍層質(zhì)量、鍍槽生產(chǎn)能力、能源的消耗及投資的效益等諸多因素。 目前電鍍電源已發(fā)展至第四代---高頻開關(guān)電源，具有高效節(jié)能、重量輕、體積小、動態(tài)性能好等許多顯著的特點，并有利于實現(xiàn)工藝

2、過程自動化和智能化控制，相比前幾代電鍍電源有了質(zhì)的飛躍。但從技術(shù)角度看，目前開關(guān)電鍍電源仍主要局限于硬開關(guān)變換模式和模擬控制方式，在可靠性、電磁兼容(EMC)及工藝結(jié)構(gòu)與智能化等方面具有明顯的局限性。 硬開關(guān)方式導(dǎo)致回路中的電流和電壓應(yīng)力較大，造成較大的EMC問題，在環(huán)保日益得到重視的現(xiàn)代社會已愈來愈不可忽視，并且在硬開關(guān)過程中產(chǎn)生的振蕩惡化了開關(guān)管的工作狀況，加劇了開關(guān)損耗，降低了自身系統(tǒng)的可靠性。所以大有必要研究更先進的軟開

3、關(guān)技術(shù)，軟化開關(guān)電源的開關(guān)過程，降低開關(guān)時的電壓與電流應(yīng)力，減少開關(guān)損耗，繼續(xù)提高高頻開關(guān)電源的效率，增強系統(tǒng)可靠性，并在一定程度上解決大功率開關(guān)電鍍電源電磁兼容問題。本文在總結(jié)高頻軟開關(guān)變換技術(shù)發(fā)展過程的基礎(chǔ)上，設(shè)計方案采用全橋移相零電壓軟開關(guān)拓?fù)潆娐?，詳?xì)分析其工作機理，進行主電路設(shè)計及元器件選擇，并根據(jù)電流增強原理加入了輔助諧振網(wǎng)絡(luò)，以拓寬軟開關(guān)范圍和減少副邊占空比丟失。 模擬芯片控制系統(tǒng)設(shè)計簡單，成本低廉，是目前電鍍電源

4、控制技術(shù)的主流。但隨著數(shù)字芯片的性價比越來越高，并且其穩(wěn)定性、靈活性、智能化等諸多性能是模擬芯片無法比擬的，大有取代模擬芯片之勢。本文在對比單片機與DSP的優(yōu)劣的基礎(chǔ)上，控制電路設(shè)計方案選擇TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A為核心，設(shè)計了DSP最小系統(tǒng)、反饋信號調(diào)理電路及PWM驅(qū)動和保護電路，并研究適合開關(guān)電源控制的方式與算法，采用匯編語言實現(xiàn)移相全橋軟開關(guān)電路的軟件編程。最后，制作樣機并進行實驗，得到符合電鍍工藝要求的輸出