本文關(guān)鍵詞： 脈沖電鍍電源 移相控制 雙閉環(huán) 濾波采樣 Matlab/Simulink仿真　出處：《長春工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目前大多數(shù)電鍍使用輸出為低壓大電流的直流電源,但隨著電鍍技術(shù)的發(fā)展,低壓大電流的直流電源已無法滿足新型電鍍技術(shù)的要求,例如新型脈沖電鍍技術(shù),新型脈沖電鍍技術(shù)在反應(yīng)過程中電沉積的沉積速度與電流效率高于傳統(tǒng)電鍍,在金屬電鍍方面,脈沖電鍍的金屬鍍層更加致密,鍍層表面晶體分布均勻,裂紋少。因此,為滿足新型脈沖電鍍技術(shù)對(duì)電源的要求,研究適用于新型脈沖電鍍技術(shù)的高頻開關(guān)電鍍電源,本文主要內(nèi)容如下:1.分析新型電鍍技術(shù)脈沖電鍍的原理,采用高頻脈沖方波作為本文脈沖電鍍電源的輸出。2.設(shè)計(jì)電鍍用高頻開關(guān)電源主電路,主電路選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為DC/DC全橋變換電路,它由兩個(gè)橋臂四個(gè)開關(guān)器件組成,開關(guān)器件選擇IGBT,采用PWM移相控制器作為主電路控制器,控制主電路及IGBT開關(guān)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)高頻開關(guān)電源輸出電壓調(diào)節(jié)和頻率調(diào)節(jié)功能。3.根據(jù)移相PWM控制DC/DC全橋變換電路的工作原理,建立移相全橋開關(guān)電源數(shù)學(xué)模型,對(duì)輸出的電流與電壓進(jìn)行采樣與閉環(huán)控制,采用經(jīng)典PI調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)雙閉環(huán)調(diào)節(jié),并用Matlab搭建控制器的Simulink模型進(jìn)行仿真,根據(jù)伯德圖分析電流與電壓環(huán)調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定性。4.選擇開關(guān)電源中開關(guān)器件IGBT、續(xù)流二極管、并聯(lián)電容、串聯(lián)諧振電感、濾波采樣電容電感等參數(shù),設(shè)計(jì)移相控制器與雙閉環(huán)控制回路。5.根據(jù)所設(shè)計(jì)的主電路、移相控制器、濾波采樣等電路,在Matlab/Simulink中搭建移相控制全橋變換電路仿真模型,對(duì)移相控制高頻開關(guān)電源進(jìn)行仿真,分析仿真結(jié)果,驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的移相控制高頻開關(guān)電源符合脈沖電鍍電源性能要求,搭建簡易測試電路測試主電路可行性。6.本文設(shè)計(jì)電源頻率調(diào)節(jié)范圍為4kHz到20kHz,輸出電壓調(diào)節(jié)范圍為50V到100V。
[Abstract]:At present, most electroplating uses DC power supply with low voltage and high current, but with the development of electroplating technology, the DC power supply of low voltage and high current can not meet the requirements of new electroplating technology, such as the new type of pulse electroplating technology. The deposition speed and current efficiency of the new pulse electroplating technology are higher than that of the traditional electroplating technology in the reaction process. In the aspect of metal electroplating, the metal coating of pulse electroplating is denser, the crystal distribution of the coating surface is uniform, and the cracks are less. In order to meet the requirements of the new pulse electroplating technology for power supply, the high frequency switch electroplating power supply suitable for the new pulse electroplating technology is studied. The main contents of this paper are as follows: 1. The principle of the new type electroplating technology pulse electroplating is analyzed. The high frequency pulse square wave is used as the output of the pulse electroplating power supply in this paper. The main circuit of the high frequency switching power supply for electroplating is designed. The main circuit chooses the topology as the DC/DC full-bridge conversion circuit, which is composed of two bridge arms and four switching devices. IGBT is selected as switch device, PWM phase shift controller is used as main circuit controller, and main circuit and IGBT switch operation are controlled. According to the working principle of phase-shifted PWM control DC/DC full-bridge conversion circuit, the mathematical model of phase-shifted full-bridge switching power supply is established, and the output current and voltage are sampled and closed loop control. The classical Pi regulation is used to realize the double closed loop regulation, and the Simulink model of the controller is built by Matlab. According to the Birdchart, the stability of the current and voltage loop regulator is analyzed .4.The switching devices IGBT, the continuous current diode, the parallel capacitor in the switching power supply are selected. Series resonant inductance, filter sampling capacitive inductance and other parameters, phase shift controller and double closed loop control loop .5.According to the main circuit, phase shift controller, filter sampling circuit and so on, The simulation model of phase-shift control full-bridge converter circuit is built in Matlab/Simulink. The simulation results of phase-shift control high-frequency switching power supply are analyzed. The simulation results show that the phase shift control high-frequency switching power supply meets the requirements of pulse electroplating power supply. Build a simple test circuit to test the feasibility of the main circuit. 6. The design of power frequency regulation range from 4kHz to 20kHz, output voltage adjustment range from 50V to 100V.
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN86

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本文編號(hào)：1556247