多模式精密脉冲电镀电源系统设计

针对现有脉冲电镀电源输出脉冲电流波形不稳定,脉冲电流精度不高,难以满足零件精密电镀需求的问题,设计了一种基于MCU(Microcontroller Unit)和FPGA(Field Programmable Gate Array)体系结构的多模式精密脉冲电镀电源。本电源系统的设计基于全触摸屏操作,提供了便捷的人机交互,可实现关键脉冲电参数的任意设置和调节;提出了在脉冲间隙进行电压调控及自适应动态调节占空比的控制策略,实现了对脉冲电流幅值的任意且稳定地调节,且输出的脉冲波形平滑稳定;提出了桥式MOSFET脉冲产生电路设计及多模式脉冲产生控制算法,实现了多种模式的脉冲波形的可靠输出;提出了基于FPGA和AD7985的高速高精度的数据采集系统,实现了对电流和电压的实时、高速采集。本电源可满足输出脉冲无过冲,无振铃,电流精度达到10 mA以内的要求。基于该脉冲电镀电源,测试和分析了不同模式、不同电参数的脉冲波形特点,并且进行了铜基试件的电镀金实验,制备的镀金层致密性好、晶粒尺寸小,可有效满足精密电镀需求。