基于单片机控制的小型EDM脉冲电源的研制

为满足设备小型化、便于携带的要求,研制了小型电火花加工脉冲电源。该脉冲电源采用单片机芯片产生宽度和间隔可调的脉冲,并控制步进电机的进给以保证加工间隙的稳定。实验和应用表明,该小型脉冲电源具有较好的稳定性和可靠性。

基于单片机的低压脉冲发生器研制

阐述了一种基于单片机控制的,用于电力电缆短路和断线故障测距的低压脉冲发生器。利用单片机的I/O口产生一定宽度和频率的脉冲,用此脉冲控制触发电路,产生相应宽度和频率的触发脉冲,此触发脉冲又触发具有快速开断性能的MOSFET产生相应的脉冲,通过脉冲变压器耦合输出到测试电缆上。所实现的低压脉冲发生器的脉冲宽度和周期可通过编程调节。该低压脉冲发生器的最窄脉冲宽度较小,可达到0.14μs;频率采用常用的100Hz,也可灵活调整;电压幅值可达300V以上,可根据不同情况调整电压幅值,以便检测不同长度的电缆;阻抗可调节,以匹配不同性能的电缆。

新型大功率电磁脉冲形成与发射技术研究

高功率电磁脉冲是地球物理研究、地质勘探、石油开采以及电子对抗和微波武器等军事领域极具潜在应用价值的技术。在讨论传统脉冲磁流体动力(MHD)系统和现代脉冲MHD的基础上,探讨了基于火药燃烧的大功率脉冲形成与发射技术,着重研究了低压单脉冲MHD输出转换为大功率多脉冲电磁能的方法和实现电路,给出了实验结果,并对实现该系统的一些关键问题进行了阐述。

基于单片机和CPLD的嵌入式脉冲发生器设计

本文利用单片机控制功能灵活和复杂可编程逻辑器件(CPLD)集成度高、可靠性好及工作速度快的优点,设计了一种周期、脉宽可调的脉冲发生器,并且该脉冲发生器可实现在脉冲不间断的情况下改变周期与脉宽。叙述了该脉冲发生器的工作原理和具体硬件设计。利用MAX+PLUSⅡ软件进行波形仿真并分析了结果。

电火花加工脉冲电源功率器件的研究进展

功率器件是电火花加工脉冲电源中的一个核心元件,它对电火花加工的效率、加工精度和工具电极损耗等有很大的影响。本文综述了GTO、GTR、MOSFET、IGBT、MCT、IGCT和IPM等功率器件的研究现状和最新成果,并对它们在电火花加工脉冲电源中的应用与发展现状进行了分析评述。

基于单片机及CPLD的多间隔脉冲产生电路

单片机具有逻辑控制功能灵活的特点,复杂可编程逻辑器件(CPLD)具有集成度高、可靠性好及工作速度快的优点,基于二者各自的优点,设计了一种脉宽固定为1μs,周期可调的单头、双头、三头三路脉冲产生电路,该脉冲发生器可实现在脉冲不间断的情况下改变周期,其波形要求精度高、漂移小、抗干扰能力强。

工业用高压脉冲电场灭菌电源研制

针对高压脉冲电场灭菌设备工业化对脉冲电源的特殊要求,提出一种采用固态开关的新型高压脉冲电源。此电源通过对传统Marx高压脉冲发生器的结构进行改进,使新型电源具有良好的电压钳位功能,解决固态开关串联对于开关开断不一致性而导致固态开关串连锁击穿的问题。此电源由8个结构相同的标准级单元组成,使用现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)作为控制源,为8个级标准单元提供相对独立的控制信号。使用光纤隔离方式,使隔离电压不受影响,并且为每个级标准单元的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动板设计独立的供电电源。实验结果证明,此电源性能良好,能够满足工业用高压脉冲电场灭菌的需求。

节能式电火花加工脉冲电源的电路仿真研究

运用电路仿真技术建立了 PWM控制节能式电火花加工脉冲电源与加工间隙的一体化仿真电路模型 ,通过对这一电路模型进行暂态分析和参数分析 ,验证了该脉冲电源的电路结构和控制策略的有效性 ,所得到的相关电路参数调节规律对于实验样机的研制具有指导作用。

新型高压脉冲电场灭菌电源的研制

为了满足高压脉冲电场灭菌的要求,提出一种采用固态开关与半桥式Marx发生器结合的新型高压脉冲电场灭菌电源。此电源通过对经典Marx电路结构进行改进,解决了经典Marx电路直流充电电源与高压端的隔离问题,而且具有良好的电压钳位功能和负载适应能力。分析了半桥式Marx电路在阻性、容性、感性负载下的工作过程以及放电过程中固态开关未正常工作时电压钳位效果,此电源由可调直流电源、5级半桥式Marx发生器和控制保护电路三部分组成,使用现场可编程门阵列(FPGA)作为控制器产生控制信号,使用光纤隔离的方式为主回路提供控制信号。电源可输出电压幅值10 kV,每秒最大脉冲数1 000,脉冲上升时间300 ns,最大脉宽20μs的高压方波脉冲,并且重复电压幅值、频率,脉宽可调,能够满足高压脉冲灭菌实验的需求。

数控脉冲电源的研制

设计了一款适用于复合加工数控机床的新型数控脉冲电源,并详细分析了各功能模块的设计思路.加工实验结果也证明了该脉冲电源运行稳定可靠,加工效率较高,达到了预期的设计目标.

程控高压脉冲发生器

介绍一种程控高压脉冲发生器,主要由高压电源、储能电容器组、氢闸流管和控制电路等组成,可以输出一个负极性的高压脉冲,脉冲幅度为10～15kV。程控高压脉冲发生器采用模块化设计结构,将通用的构建于模拟电路基础之上的高压脉冲发生器与数字控制技术相结合,通过触摸屏、可编程控制器PLC加以控制,实现仪器的智能化。

新型节能电火花加工脉冲电源的脉冲发生器

循环叠加斩波式节能电火花加工脉冲电源的主要特点是不含有传统脉冲电源的限流电阻和多数节能脉冲电源使用的储能电感,采用功率开关管不完全导通的方法,通过对每只功率开关管的斩波电流进行循环叠加来产生电火花加工脉冲。对功率开关管进行循环叠加斩波控制时,根据各档延迟时间是最小延迟时间整数倍的特点,对脉冲发生器的逻辑进行巧妙的优化设计,可以大大节省PLD内部的资源。在该电源所选电路规格的情况下大约只占用了优化前常规方法所占资源的1/8,避免了硬件资源的浪费,降低了成本。

电火花放电加工形成复合放电脉冲的数字方法

小电流的高压放电脉冲和大电流的低压放电脉冲以适当的方式复合进行电火花脉冲放电加工,加工过程稳定,且脉冲击穿率与利用率较高,是一种效果较好的电火花脉冲放电加工方法。该文介绍了一种利用可编程定时器件8253和少量逻辑电路器件巧妙地得到高压放电脉冲和低压放电脉冲控制信号,通过功率放大在加工间隙上获得高压放电脉冲与低压放电脉冲进行电火花脉冲放电加工的方法,通过改变程序可以获得高压放电脉冲超前叠加低压放电脉冲或者高压放电脉冲包络低压放电脉冲等复合形式,而且还可以准确地改变复合时间参数。文中分析了方法组成电路和实现原理,具有结构简单的特点,极具实用价值。

基于FPGA的时序脉冲发生器设计

本文在实现时序脉冲发生器的设计中,利用现场可编程门阵列改变了传统设计方法,进一步方便了对硬件的修改与调试。通过综合分析采用标准二进制计数器的时序脉冲发生器的工作原理,针对采用标准二进制计数器的时序脉冲发生器所产生的"竞争-冒险"现象提出改进方法,即采用约翰逊计数器作为时序脉冲发生器的计数器,并利用函数化简的方法进一步简化电路,从而对"竞争-冒险"干扰现象提出了一种合理的消除方法。

基于单片机技术的γ辐射仪高压电源设计

介绍了一种基于单片机产生脉宽调制(PWM)波的高压稳压电源设计,主要用于盖革-弥勒计数器的高压偏置源。由配置C8051f020的可编程计数器阵列PCA产生矩形控制信号,选用变压器隔离正激式变换拓扑结构和倍压整流电路。经过实验测试,当PWM波的占空比为55%时,输出高压400V,系统功耗155mW,电压稳定度小于0.5%,纹波小于100mV。电源性能稳定可靠,可用于γ辐射仪探测器的高压偏置源。

大功率脉冲电化学光整加工电源的研制

脉冲电化学光整加工技术是近年来新发展的一种高效的光整加工方法 ,需要用高频窄脉宽大功率的脉冲电源。该电源的设计采用了单片机AT89s5 2作为主控部分 ,通过 82 5 4 2可编程定时器 /计数器输出频率和占空比可调的脉冲方波 ,并使用M 5 796 2AL来驱动和保护IGBT ,实现了把直流电压信号斩波成脉冲电压信号输出。

放电能量实时控制的双极性电火花加工脉冲电源

通过观测电火花放电现象对加工的影响,发现可控的双极性电火花加工能用更低的加工刀具磨损率获得比传统单极性电火花加工更高的材料去除率和效率,因此基于先进的电力电子技术,提出了一种双极性通用型电火花加工用脉冲电源,并给出相应的能量控制策略,还采用可提供连续正负脉冲输出的全桥电路作为该脉冲电源的主电路,并引入间隙电压和间隙电流的和作为唯一的控制量,在引弧阶段采用电压控制,在放电阶段采用电流控制。用一个电路完成放电间隙的击穿和放电能量的控制,减小脉冲电源系统的体积,同时在单个放电过程的各个阶段,对脉冲电压、放电电流、放电持续时间和消电离时间等参数进行合理灵活的调整,在维持放电频率一定的情况下,保证加工过程中单次放电能量的一致,从而实现高效均匀的电火花加工。

用于可编程脉冲电源的新型波形发生器及显示器研究

针对中国散裂中子源(CSNS)工程快循环同步加速器(RCS)注入系统涂抹凸轨磁铁脉冲电源的需求,设计了一种采用FPGA+DSP结构的高速数字采集与处理系统实现可编程脉冲电源给定波形的产生与输出电流的探测显示。通过研究DSP与上位机基于UDP协议的千兆以太网通讯、DSP与FPGA间高速串行接口技术的数据传输方式,使电源实现了在线实时输出任意波形脉冲电流和显示电源的输出电流波形,为任意波形发生器及显示器的设计提供了新方法。

基于FPGA的绝缘陶瓷电火花加工脉冲电源的研制

针对现有绝缘陶瓷电火花加工效率较低、加工质量较差的问题,通过分析绝缘陶瓷的间隙放电状态,研制基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)绝缘陶瓷的电火花加工脉冲电源。该电源可实现低阻火花放电的等电路脉宽模式和抑制有害脉冲放电的高频分组脉冲模式。在硬件上,脉冲电源采用模块化设计,由基于FPGA的主振模块、带LCD缓冲回路的MOSFET功率放大模块、基于四阈值电压电流比较法的间隙放电状态检测模块组成。结果表明:与常规脉冲电源相比,针对绝缘陶瓷氧化铝的加工,所研制的脉冲电源可有效提高低阻火花放电率,抑制有害脉冲放电状态;其加工速度为0.48 mm/min,提高了33%;电极相对损耗为132%,降低了16.9%;表面粗糙度为4.6μm,降低了22%;孔边和孔壁无显著微孔隙产生。该脉冲电源可有效提高绝缘陶瓷的加工效率和加工质量。