脉冲电镀源的设计.doc

摘要 本文针对目前电镀电源在我国的发展速度很快，以及脉冲电镀电源与直流电镀电源有很多优点对脉冲电镀电源进行设计。 本设计首先从脉冲电镀电源的技术性能指标出发，设计了主电路，其中包括整流电路、滤波电路、斩波电路等。 其次，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SPCE061A单片机来实现。控制电路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。 关键词:脉冲电源 三相整流 直流斩波 滤波 Abstract According to the fast development of the electroplating power in our country ,and there being many advantages of the pulse electroplating power and direct current electroplating power, the pulse electroplating power is designed in this design. This design being firstly from the beginning of the technical specifications of the pulse electroplating power, design the main circuit that includes rectifier, filter,chopper,and so on. Secondly, according to the characteristics of the main circuit ,the control circuit is designed. The core of the control circuit is based on the single chip computer桽PCE061A. 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. Keywords: Pulse power,Three—phase rectifier, DC Chopping ,Filtering 目 录 第1章 绪论 1 1.1 电镀电源的发展阶段 1 1.2 脉冲电镀电源的优点 2 1.3 本设计的内容 2 第2章 电源总体方案的确定 4 2.1 概述 4 2.2 脉冲电源工作原理和系统组成 4 第3章 主电路的设计 6 3.1 系统的主电路拓扑结构 6 3.2 整流电路的设计 7 3.2.1 整流电路方案的确定 7 3.2.2整流变压器的设计 9 3.2.3晶闸管的选择 10 3.2.4晶闸管的保护 11 3.3中间滤波电路的设计 16 3.4斩波电路的设计 17 3.4.1斩波电路的选择 17 3.4.2功率开关器件的选择 18 3.4.3 IGBT的保护 19 3.4.4 吸收电路参数计算 21 第4章 控制电路的设计 24 4.1 SPCE061A单片机概述 25 4.2 零电压检测电路的设计 29 4.3 过电流检测及保护电路 31 4.3.1 电流检测 31 4.3.2 电流采样电路 32 4.3.3 过电流保护电路 32 4.4 晶闸管驱动电路的设计 33 4.4.1 晶闸管驱动信号要求 33 4.4.2 晶闸管驱动电路 34 4.5 IGBT驱动电路的设计 34 4.5.1 IGBT的驱动电路的要求 34 4.5.2 IGBT驱动电路 35 4.6 辅助电源的设计 38 第5章 软件设计 39 5.1 主程序设计 39 5.2 外部中断程序的设计 39 5.3 AD转换程序的设计 40 5.4 电流采样程序的设计 41 5.5 晶闸管触发程序的设计 42 5.6 定时器中断程序的设计 43 5.7 PID控制程序的设计 43 设计总结 52 参考文献 53 英文资料原文 54 英文资料译文 63 致谢 72 附录 73  第1章 绪论 1.1 电镀电源的发展