高频脉冲电镀电源的研究与设计

【摘要】电镀技术是一种重要的表面处理方法,但是目前电镀技术存在效率低,镀层厚度均匀性差,容易产生缺陷和镀层有很大的压力等缺点。这些缺陷严重影响了电镀产品的质量。本文针对这些缺陷,采用新技术设计了一款高频率的脉冲电镀电源,不仅可以提高电镀产品的质量,而且可以提高效率。脉冲电镀从电镀理论上摆脱了局限于直流电镀的技术,在直流电镀的基础上发展出各种电流波形的电镀。脉冲电镀过程中,脉冲电镀所允许的峰值电流密度比直流电镀大许多倍,从而使镀层晶粒度变细,分散能力变强,深镀能力变好。本论文基于IGBT高频逆变技术,在程序控制模块的协调控制作用下,实现大功率输出,并具有恒压、恒流、多段可调的电压及电流控制等功能,满足电镀电源一机多用的需要；采用数字化精密控制,使电流及电压具有更好的输出精度及动态特性,提高电镀工艺质量。本论文首先介绍了逆变器种类与方案的选择,然后对高频脉冲电镀电源控制系统与软件设计进行详尽设计,并且能够实现多段可调控制模式。逆变方案采用全桥逆变器,并对全桥拓扑结构进行了电路设计、参数设计。控制系统以微处理器C8051F040与UC3846脉宽调制电路为核心,电压环与电流环双闭环控制系统,并且采用峰值电流检测与PID控制算法。同时编写了主程序、PID控制算法程序、CAN通信程序、多段可调控制模式程序等。实现实时动态显示与在线操作功能。实验结果表明,输出电流、电压稳定；波形基本上良好,纹波系数小,可以很好地应用于电镀生产线。
【作者】朱维龙；
【导师】陈文芗；
【作者基本信息】厦门大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】脉冲电镀电源；IGBT；脉宽调制；

【参考文献】
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