基于80C196KC控制的交变磁控电源研究

为了使大电流下的熔化极气体保护焊(GMAW)应用于工业生产中,研制了一台交变磁控电源,作用于和焊枪同轴的励磁线圈,产生纵向交变磁场,使大电流下旋转射流过渡可控,从而提高焊接效率。该电源采用16位的80C196KC单片机作为主控芯片,主电路采用双逆变结构,前级为半桥逆变结构实现恒电流输出,后级逆变控制输出方波交流的频率、占空比。该磁控电源设计了数字化的人机界面,并且具有过热、过电流以及过/欠电压等保护功能,保证了电源的可靠运行。结果表明,研制的磁控电源能产生励磁电流、频率以及占空比可调的交变电流,作用于励磁线圈来控制不稳定的旋转射流过渡。

基于DSP的磁控溅射电源的设计与实现

磁控溅射镀膜技术以高速、低温两大特点在真空镀膜工业中得到广泛应用,而靶材的异常放电会导致溅射过程不稳定,严重影响膜层质量。针对大型真空镀膜设备,从直流磁控溅射电源的等离子体负载特性出发,设计并研制了一款数字化的直流磁控溅射电源。该电源采用TMS320LF2407型DSP作为主控制器。详细介绍了主电路的拓扑结构、主要参数的计算、控制电路的软、硬件具体实现方案。系统测试和运行结果表明,电源的稳定性、可靠性及可调范围均可满足磁控溅射镀膜的要求。

脉冲磁控溅射电源控制策略的研究

基于脉冲磁控溅射电源等离子体负载的特殊性及镀膜过程对输出电压电流的控制需求,提出了一种PI控制电压环与滑模变结构控制电流环相结合的复合控制策略。文中建立了移相全桥变换器的平均状态空间模型,重点对滑模变结构电流控制方法进行了分析与设计,采用指数趋近律法削弱抖振,并对影响性能的参数进行了研究。仿真和实验结果表明:所提出的控制方法克服了传统方式下可能出现的起辉失败、负载扰动下电流波动大等缺点,提高了起辉成功率,并且对负载扰动具有很强的抑制能力。

磁控溅射电源控制算法的优化设计

磁控溅射电源是磁控溅射镀膜生产装置中的关键设备之一,溅射过程中的不稳定严重影响镀膜的质量,因此电源控制算法的优化设计对改善溅射过程的稳定性至关重要。本文针对大型真空镀膜设备所用电源,提出变速积分PI控制和重复控制相结合的控制方案,详细介绍了复合控制器的设计过程,MATLAB仿真验证了该方案的合理性。在实验室搭建了样机,测试和运行结果证明了算法的正确性。

脉冲磁控溅射电源控制策略的研究

基于脉冲磁控溅射电源等离子体负载的特殊性及镀膜过程对输出电压电流的控制需求，提出了一种PI控制电压环与滑模变结构控制电流环相结合的复合控制策略。文中建立了移相全桥变换器的平均状态空间模型，重点对滑模变结构电流控制方法进行了分析与设计，采用指数趋近律法削弱抖振，并对影响性能的参数进行了研究。仿真和实验结果表明：所提出的控制方法克服了传统方式下可能出现的起辉失败、负载扰动下电流波动大等缺点，提高了起辉成功率，并且对输入扰动和负载扰动具有很强的抑制能力。

能量回馈型脉冲磁控溅射电源仿真研究

本文设计了一种基于ARM数字化控制的能量回馈型脉冲溅射电源,系统采用ARM作为控制器,用于控制PWM驱动信号的产生。详细介绍了脉冲发生电路拓扑结构、分析了脉冲发生电路的工作原理以及控制方法的选用。经MATLAB仿真验证,该电源具有动态特性好,控制简单可靠,能量回馈的特点。

一种磁控溅射镀膜电源的设计方法

针对磁控溅射时气体放电现象设计了磁控电源，并从磁控溅射、触发脉冲、自适应调节器、电流截止负反馈等几个方面详细分析了电路的原理，在电网电压变化±１０％，负载变化±２０％时，相对额定电压的静态精度＜±０．５％，动态最大调整时间ΔＬ＜０．３３ｍｓ，动态最大压降ΔＶ＜２％．从而使镀膜质量从纯度、厚度、均匀度等方面有了极大地提高。

脉冲磁控溅射电源控制策略的研究

基于脉冲磁控溅射电源等离子体负载的特殊性及镀膜过程对输出电压电流的控制需求，提出了一种PI控制电压环与滑模变结构控制电流环相结合的复合控制策略。文中建立了移相全桥变换器的平均状态空间模型，重点对滑模变结构电流控制方法进行了分析与设计，采用指数趋近律法削弱抖振，并对影响性能的参数进行了研究。仿真和实验结果表明：所提出的控制方法克服了传统方式下可能出现的起辉失败、负载扰动下电流波动大等缺点，提高了起辉成功率，并且对输入扰动和负载扰动具有很强的抑制能力。

脉冲磁控溅射电源控制策略的研究

基于脉冲磁控溅射电源等离子体负载的特殊性及镀膜过程对输出电压电流的控制需求，提出了一种PI控制电压环与滑模变结构控制电流环相结合的复合控制策略。文中建立了移相全桥变换器的平均状态空间模型，重点对滑模变结构电流控制方法进行了分析与设计，采用指数趋近律法削弱抖振，并对影响性能的参数进行了研究。仿真和实验结果表明：所提出的控制方法克服了传统方式下可能出现的起辉失败、负载扰动下电流波动大等缺点，提高了起辉成功率，并且对输入扰动和负载扰动具有很强的抑制能力。

高功率脉冲磁控溅射复合电源及其电弧特性研究

高功率脉冲磁控溅射因其高离化率得到广泛关注,是磁控溅射领域的新方向。随着对高功率脉冲磁控溅射放电和等离子特性的深入研究,制约高功率脉冲磁控溅射应用的主要不足有:沉积速率低,容易进入电弧放电影响膜层品质。本文从电源角度出发,针对高功率脉冲磁控溅射的高功率大电流特点,采用复合直流/脉冲电源提升高功率脉冲磁控溅射的沉积速率,采用电弧抑制电路避免电弧对膜层品质的危害。结果表明,复合高功率脉冲磁控溅射电源的设计有利于改善沉积速率;电弧抑制电路可快速检测,并通过电弧抑制回路快速释放残存能量,避免了电弧对高功率脉冲磁控溅射的影响。

绿色镀膜用磁控溅射电源的设计与实现

传统的化学电镀技术在生产过程中会产生大量的三废污染,而绿色镀膜技术可以很好地解决该问题。磁控溅射镀膜是绿色镀膜技术中的重要环节。针对大型绿色真空镀膜设备,介绍了一种大功率绿色镀膜用磁控溅射电源的设计方法,描述了电源控制算法,通过部分电路图和波形图介绍了主电路设计、开关管的并联和高频整流滤波电路等几个问题;同时给出了设计高频变压器的过程和方法。该电源已用于实际生产中,且运行效率高,工作可靠。

基于FPGA的数字化中频磁控溅射电源设计

介绍了一种全数字控制的中频磁控溅射电源设计。主电路前级采用直流斩波调压,后级采用全桥逆变的电路结构。控制电路由现场可编程门阵列(FPGA)计算产生高分辨率的数字脉宽调制信号(DPWM)实现。电源工作于恒流模式,通过PID算法调节Buck斩波电路的驱动DPWM来实现闭环控制。全桥逆变电路的驱动信号由FPGA计算产生,通过按键可设置驱动的DPWM,输出所需的固定频率和占空比的矩形波。对于靶面微打弧和强打弧,FPGA采取不同的保护措施。最后制作了5kW的样机进行验证,实验证明,方法可行,具有好的应用前景。

单片机及自组织模糊控制在可控硅磁控溅射靶极电源中的应用

本文介绍了由单片机组成的可控硅磁控溅射靶极电源自组织模糊控制系统，给出了主要硬件电路，对软件功能进行了说明，尤其对自组织模糊控制算法作了较为详细的论述。该系统动态特性良好，抗干扰能力强，有自组织、自学习和系统辩识的能力。

高功率脉冲电源的研制

高功率脉冲磁控溅射以其高离化率、高薄膜性能等特点得到广泛关注。介绍了高功率脉冲电源系统的原理和研制,提出了基于全桥逆变、电容储能、均流斩波等环节实现电源的方案,分别阐述了主回路、控制系统、保护电路的设计思路。电源系统采用全桥逆变实现初级能源,电容储能实现中间能源,均流斩波实现功率输出,单片机和SG3525实现控制部分。实验结果证明电源运行可靠,输出特性良好,抗干扰能力强。

基于IGBT的时分N倍频中频溅射电源的研究

本文重点叙述时分制N倍频技术在磁控溅射中频电源中的应用,文中讨论了以往中频电源技术发展中的短板与瓶颈,今后采用IGBT时分制N倍频技术可以大幅度提高电源的工作频率、输出功率以及整机的可靠性,不失为一前瞻性技术。本文推出的主电路拓扑及其控制系统可做研发时的基础电路以供读者参考。最后制出一款样机,旨在验证其原理的可行性,其技术性能已达到原设计要求。

304不锈钢管内壁沉积耐磨防腐DLC涂层

目的将HiPIMS电源应用于PECVD技术,在304不锈钢管内壁沉积DLC涂层,以提高其机械、耐蚀及摩擦学性能。方法将HiPIMS电源应用于PECVD技术,并利用空心阴极放电效应在管道内产生高密度等离子体,沉积DLC涂层。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜和EDS对DLC涂层的结构和成分进行表征,并通过纳米压痕测试、划痕试验、静态极化曲线和摩擦磨损试验,分别评价304不锈钢管基底和DLC涂层的硬度、膜基结合力、耐腐蚀性能、摩擦学性能和耐磨性。结果HiPIMS电源应用于PECVD技术可在304不锈钢管内壁沉积DLC涂层。DLC涂层的厚度可达5.60~10.26μm,硬度可达10~15GPa,与304管内壁的结合力(Lc2)均大于7N。DLC涂层的腐蚀电流密度较304不锈钢管基底降低了一个数量级,腐蚀电位也发生了正移。DLC涂层具有良好的润滑效果,摩擦系数低至0.06~0.18,磨损率低至2.5×10^-7~8.1×10^-7mm^3/(N·m),远低于304不锈钢管基底的磨损率(80×10^-7mm^3/(N·m))。结论将HiPIMS电源应用于PECVD技术在304不锈钢内壁沉积的DLC涂层具有较高的硬度,与304不锈钢管内壁具有较高的结合力,同时具有优异的耐腐蚀性能和耐磨性以及良好的润滑作用。HiPIMS电源应用于PECVD技术有望应用更长管道内壁DLC涂层的制备。

BJ-6B医用直线电子加速器故障维修一例

BJ－6B直线电子加速器是医用驻波型电子直线加速器，是能实现远距离精确治疗的大型放疗设备。和其他放射治疗设备相比，该设备具有X线和电子束输出量大、射野大的特点，已成为目前最常用的放疗设备医用直线电加速器。

Elekta BMEI BJ-6B医用直线加速器故障分析三例

本文分析了医用直线加速器楔形故障、手控盒故障、磁控管灯丝电源故障原因,并提出了故障处理方法。