微弧氧化电源研究：基于移相全桥DCDC变换器与数字控制

“微弧氧化脉冲电源工作原理和优缺点.pdf”主要探讨了微弧氧化技术及其在金属表面处理中的应用，重点研究了微弧氧化脉冲电源的设计和控制策略。 微弧氧化是一种表面处理技术，它能在金属及其合金表面形成具有优异性能的陶瓷膜，如耐高温、耐腐蚀、耐磨损和绝缘。由于这些特性，该技术在航天、航空、汽车、电子和造船等行业有广泛的应用潜力。随着微弧氧化技术的发展，电源系统的设计成为关键，因此，本研究聚焦于微弧氧化电源。 微弧氧化电源需要提供大电压和电流，高功率等级，因此选择全桥结构的拓扑作为主电路。具体来说，研究对象是带有变压器原边串联饱和电感和隔直电容的移相全桥DC-DC变换器。为了深入理解其工作原理，文章进行了详细分析。通过对不同控制方式的比较，如平均电流型控制，发现该控制方式能提供出色的动态响应和抗干扰能力。 在理论分析基础上，文章进一步设计和选择了全桥电路中的关键元件，例如电感、电容和开关器件。为了优化电源性能，建立了基于Buck电路的小信号模型，并考虑到了占空比丢失问题，构建了全桥电路的小信号模型。通过频域分析，设计了平均电流型控制下的电流调节器和电压调节器，以提升系统的稳态和动态性能。 随着数字化趋势的发展，文章还探讨了基于数字信号处理器TMS320F2812的开关电源数字控制系统。提出了简洁的移相控制方案和软启动实现方法，通过电流互感器采样变压器原边电流来获得电感电流的平均值，简化了硬件设计，降低了成本。在PI控制器的设计中，比较了位置式和增量式PI算法，最终选择了增量式算法，因为它在实现简单性和计算效率上具有优势。 这篇硕士学位论文深入研究了微弧氧化脉冲电源的各个方面，包括工作原理、控制策略和实际电路设计，对于提升微弧氧化工艺的效率和电源系统的性能具有重要价值。