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(shù)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(jiǎn)單、處理工件能力強(qiáng)、效率高、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，已獲得廣泛應(yīng)用。微弧氧化電源是微弧氧化工藝的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)微弧氧化電源進(jìn)行研究對(duì)微弧氧化技術(shù)的進(jìn)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?fù)?，利用變壓器原邊串?lián)的阻斷電容和飽和電感實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。對(duì)主電路進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)，并在Buck變換器的小信號(hào)模型以及

2、移相控制ZVZCS PWM全橋變換器特點(diǎn)的基礎(chǔ)上建立了主電路的小信號(hào)模型，這為進(jìn)一步建立系統(tǒng)的模型進(jìn)而研究電源的性能打下基礎(chǔ)。
　　以控制芯片UCC3895為核心，設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和調(diào)試電源控制回路時(shí)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(diǎn)，本文通過(guò)建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)完成控制回路的設(shè)計(jì)。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(hào)模型相結(jié)

3、合，即可得到電源系統(tǒng)的小信號(hào)模型。在建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)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(shè)計(jì)，從而完成了整個(gè)電源控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，滿(mǎn)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(huì)引起二極管電壓應(yīng)力和損耗大，甚至?xí)p壞二極管。針對(duì)此問(wèn)題，建立了考慮寄生參數(shù)的副邊整流橋換流時(shí)的等效模型，以此為依據(jù)對(duì)整流橋寄生振蕩的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)

4、行了分析，得出了電路參數(shù)對(duì)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?xún)?yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)文中變換器的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了RC緩沖電路抑制寄生振蕩。仿真結(jié)果表明模型和電路參數(shù)對(duì)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(guò)對(duì)所設(shè)計(jì)的移相控制ZVZCS PWM全橋變換器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，驗(yàn)證了在較寬的負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)超前臂ZVS、全負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)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