毕业设计（论文）-离子渗氮用脉冲电源设计精选.doc

摘 要 本设计首先从脉冲电源的技术性能指标出发，设计了整流电路、滤波电路、斩波电路等主电路，并阐述了高能脉冲电源的设计思想。根据主电路的特点，设计了控制电路的硬件和软件，控制电路核心采用PIC16F877单片机来实现。控制单元主要完成对晶闸管触发角α的控制、功率开关管IGBT的开关频率和占空比的控制，还有电流反馈的闭环控制。其中，电流反馈的闭环控制，采用数字PID控制算法。 电源是离子渗氮热处理系统最主要的组成部分，长期以来采用的直流电源供电系统具有损耗大、容易产生空心阴极效应等不足。20世纪80年代发展起来的斩波型脉冲电源可以缓解这些方面的问题。本设计就是基于此背景进行的。 关键词:离子渗氮，整流，斩波，脉冲电源 Abstract The dosign starts from the target of technique capability of pulsed,power supply first .It contains commute circuit,chopping,cutting offsrc discharge circuit and other main circuits,moreover,it has expounded the indea of high energetic pulsing do power supply.According to the main circuit’s trait,it hasresearched herrdware and software of the control circuit which adopt the PIC16F877 single parcel machine. And the tasks of the control circuit are to control the thyristor′s trigger angle ,and the switching frequency of the IGBT ,and the duty ratio,still and the closed loop control of the current feedback.The closed loop control of the current feedback adopts the digital PID control. The power supply is the most important part of plasma heat-treating. For a long time, do power supply has been widely used although it has the shortages as large power dissipation and serious effect of the hollow cathode soon.It is the background of which the design was carriedon originally. Key words:Plasma nitriding,Rectification,Chopping,Pulsed power supply 目 录 第1章 引言 1 1.1离子渗氮热处理对电源的要求 2 1.2脉冲电源发展动态 3 1.3 单片机的发展 3 1.4本论文研究内容和特点 6 1.5任务来源与技术指标 6 第2章 系统总体设计 7 2.1工艺对脉冲电源的技术要求 7 2.2 脉冲电源系统的主要部分 8 2.2.1 滤波电路 8 2.2.2 斩波电路 9 2.2.3 高频升压、整形 9 2.2.4 控制电路 9 2.2.5 可控整流模块 9 2.3 脉冲电源工作原理和系统组成 9 2.4 各功能模块的设计指标 10 2.4.1 可控整流模块设计指标 10 2.4.2 升压斩波电路 10 2.4.3 控制模块设计指标 10 2.4.4总体要求 11 第3章 可控整流电路设计 12 3.1 相控整流主电路设计与计算 12 3.1.1 三相可控整流电路 12 3．1．2 可控整流电源系统的发展与现状 12 3．1.3 直流稳压电源的设计 14 3.1.4 主回路理论分析 15 3.1.5 整流变压器的设计 18 3. 1.6 中间滤波器设计 20 3．2斩波电路 23 3.3晶闸管的选择和保护电路设计 25 3.3. 1晶闸管的选择 25 3.3.2晶闸管的保护 26 3. 3. 3晶闸管的过电压保护 26 3.3.4晶闸管的过电流保护 30 3.4晶闸管驱动电路的设计 30 3.4. 1移相控制原理 30 3.4.2晶闸管驱动信号要求 32 3