微细电化学加工双脉冲纳秒电源的研制

为了满足微细电化学加工的工艺需求与科研实验的要求,采用FPGA与STM32器件,设计了电化学微细加工双脉冲纳秒电源。测试实验表明,电源的脉宽、脉间、脉冲幅值电压、正/负脉冲个数调节方便,脉宽/脉间可以调至20ns以下,调节范围宽。通过RS232电源可以接收系统计算机的实时参数调整,能够有效满足微细电化学、微细电火花等多个领域与场合的生产与工艺实验需求。     

纳秒级脉冲电源的研制

根据微细电化学加工的工艺特点,采用FPGA和MOSFET设计了双MOSFET的电化学加工纳秒级脉冲电源。该脉冲电源可以提供脉宽和脉问以及占空比可调的纳秒级脉冲,输出脉宽最小可达40ns,提高了加工过程的稳定性和加工极限能力;并利用阳极腐蚀结合湿印章的“电化学湿印章技术”实现了微细电化学加工,获得了较高的分辨率。     

微细电火花加工用晶体管脉冲电源的研究

在传统晶体管脉冲电源的基础上，研制开发了一种适用于微细加工的晶体管脉冲电源，这种脉；中电源可以满足微细加工中粗加工、精加工的不同需要，可实现最小脉宽为50ns的放电电流。通过微细孔加工实验，对所开发的晶体管脉冲电源的加工特性与传统的RC脉冲电源进行了分析比较，实验结果表明前者的加工效率约为后者的2～6倍。     

高频窄脉宽微细电火花加工用微能脉冲电源的研究

分析了微能脉冲电源的实现途径。采用开关管推挽工作原理设计出了具有高频窄脉宽的微细电火花加工用微能脉冲电源。并对具有陡上升沿和下降沿的高频脉冲电源工作时产生的电磁振荡现象的原因进行了深入的研究。在此基础上设计出的脉冲电源最小脉宽可达100ns，较好地满足了微细电火花加工的需要。     

纳秒脉冲微细电化学加工的理论及试验

根据电化学反应原理,探讨纳秒脉冲电化学加工的特点及其实现微细加工的机理.建立纳秒脉冲微细电化学加工的理论模型,并分析电解液浓度、加工间隙、脉冲参数和加工电压等因素对微细电解加工的影响作用.构建微细电化学加工系统,包括微细加工机床、纳秒脉冲电源、电解液循环系统、运动控制部分和加工检测部分.试验研究了超短脉冲的电压幅值和脉冲宽度对侧面加工间隙的影响,结果表明减小脉冲宽度和降低加工电压可以提高微细电解加工的精度.在自制的微细电化学机床上,实现工具电极和工件微结构的连续加工.将加工间隙控制在5 μm以内,加工出中间有20 μm×30 μm×30 μm棱台的微型腔和30 μm槽宽的十字形孔,分析加工起始点对成形精度的影响,并提出解决方法.试验证明纳秒脉冲微细电解加工可以很好地满足微机电系统(Micro electromechanical system,MEMS)微器件的加工要求.     

一种基于MOSFET的晶体管式微细电火花加工脉冲电源的研究

通过对RC式脉冲电源和晶体管式脉冲电源的综合比较,提出一种基于FPGA的晶体管式微细电火花加工脉冲电源,该电源结合FPGA开发板和IR2101专用集成半桥驱动器,驱动半桥式结构的功率MOSFET,电源经实验验证后,在加工精度、效率及表面粗糙度等方面表现良好。经测试,该电源最高频率可达1 MHz,输出脉宽1～101 ms可调,开路电压1～200 V可调,同时结合微细电火花加工的实际需求,可以实现粗、半精、精三种加工形式。     

微米级电化学加工关键技术研究

针对微米级电化学加工的关键技术问题，研制了用于微米级电化学加工的纳秒脉冲电源，并利用电化学腐蚀方法，在自制的电化学加工机床上连续实现了微细工具电极的制作和工件的加工。基于试验提出了微细电化学加工间隙的检测控制方法，提高了加工过程的稳定性，增强了定域蚀除能力。在低浓度酸性电解液中实现了微米级的电化学加工，利用研制的纳秒脉冲电源，根据加工电流将极间间隙控制在5μm左右，加工出了“NUAA”字形，每个字母高90μm，宽60μm，字母线条的宽度只有20μm。     

脉冲电化学光整加工机理及其应用

提出了脉冲电化学光整加工新概念 ,分析了脉冲电化学光整加工机理 ,确定了应用脉冲电源、非线性电解液、高频窄脉宽技术的光整加工工艺方案。通过工艺试验和实际应用验证了工艺方案的可行性和优越性。     

超短脉冲电流微细电解加工技术研究

利用电化学腐蚀方法,在自制的电解加工机床上连续实现微细工具电极的制作和工件的加工,通过试验研究了超短脉冲的电压幅值和脉冲宽度对侧面加工间隙的影响。结果表明,减小脉冲宽度,降低加工电压,可以提高微细电解加工的精度。利用优化的加工参数,进行了微小孔加工、微细直写加工以及成形电极微细加工的实验。     

基于脉冲电源的金属电化学线切割工艺研究

为了提高金属电化学线切割精度,将脉冲电源应用到切割加工中,根据电化学加工原理,并以切割缝宽为切割效果的评价标准,建立了脉冲电源切割理论模型,得出了影响缝宽变化的工艺参数,主要有:电源的电压幅值、脉冲宽度、占空比和进给速度等。并在此基础上对参数进行了优化加工实验。研究结果表明,在保证加工稳定的条件下,通过降低电压、调小脉冲宽度和占空比的方法,加工出的切割缝宽比直流电源加工出的缝宽明显减小,该方法将有望直接用于小尺寸零件的加工。     

X射线管用140kV高压直流电源系统的设计

本文介绍了一种140KV输出的x射线管用高压直流电源.主电路采用直流24V供电,经过半桥逆变、高频变压器、正负双向倍压整流.达到产生直流高压的目的.灯丝电源采用的是基于TOPSwitchFX单端反激式开关电源.由单片机控制可远程启动.系统设计了延时电路.在灯丝电源启动8s后启动高压直流电源.     

大功率臭氧发生器逆变电源的研究与设计

本文介绍了一种大功率的工业臭氧发生器的供电电源。给出了电源的主电路、控制电路和驱动保护电路的设计过程,主电路由串联谐振式全桥电路组成,控制电路采用自动频率跟踪技术,实现了IGBT的软开关,驱动电路采用智能驱动器2SK315A,提高了整个电源的可靠性。     

基于L4978的仪器仪表电源的设计与实现

针对仪器仪表设备电源电路的特点,以单片开关式DC／DC变换器L4978为核心,设计了一种3．3～55V可调式开关电源。介绍了开关电源和L4978的工作原理,给出一种典型应用电路设计与器件选用的方法。电路具有小体积、高效、低功耗等特点。     

离子风空气加速器的电源设计

针对电压微小波动对离子风空气加速器负载放电特性影响的问题,设计了一款特殊的高压电源.电源的硬件电路设计包括主控制电路、功率场效应管(MOSFET)的驱动和保护电路、采样反馈电路、高压升压电路和多倍压整流电路;软件设计包括主控芯片PIC的系统配置、脉宽调制(PWM)占空比及频率设定、主程序及中断子程序流程图.最后,通过M...     

通信系统中二次电源保护电路的研究

稳定可靠的电源,在低电压、高工作频率、大功耗等通信系统中至关重要.论述了在通信系统二次电源电路中DC/DC电源变换模块前置电路的滤波和保护电路,以及在采用电源热备份集中供电的系统中,拔插单板时抑止浪涌电流的电源缓启电路.实测结果表明:电路可以显著抑止电源纹波以及单板拔插时的浪涌电流,提高电源系统的稳定性,电路在通信系统中具有一定的应用价值.     

150kW交流稳压电源系统

电网电压的波动将严重影响设备的正常工作，设计了一套大功率单相交流稳压电源，通过单片杌对晶闸管的控制来实现网压补偿。该电源由单片机系统、主电力电路、晶闸管触发电路、检测和保护电路等组成。实践表明该电源工作可靠，稳压效果良好。研制的大功率强触发式晶闸管触发电路结构紧凑，成本低，控制性能好，可广泛用于各种晶闸管系统。     

一种大功率直流开关电源的主电路设计

开关电源设计最重要的2部分是主电路和控制电路。根据大功率直流开关电源的设计要求,结合大功率直流开关电源的工作原理、电路的拓扑结构、运行模式的特点及相关技术参数,本文进行性能分析并计算各项参数,通过计算所得的数据结果选择各元器件,设计出各个独立模块,最后组装成大功率直流开关电源的主电路。     

滑坡实时监测报警系统电源设计

本文提出了一种由太阳能电池和铅蓄电池组成的滑坡实时监测报警系统的电源设计方案。此电源系统由DC／DC变换电路产生系统所需要的各种电压，由UC3906等元件组成双电平浮充充电电路，由继电器完成太阳能电池／铅酸蓄电池之间的切换。     

高压作业环境在线测试系统的太阳能供电模块的研制

针对高压作业环境下的多传感器在线测试系统的供电问题,结合节能环保的原则,设计了一个具有自动切换电源和多路电压输出功能的太阳能供电系统。制定了电源管理策略,采用以2577芯片为核心的电源选择电路实现了电源的管理;并根据测试所采用的传感器电压的要求,设计了具有3.3V5、V两种稳定电压输出的调压电路。通过在某高速铁路接触网系统的振动现场测试,验证了该供电模块的有效性。     

基于移相控制的高频感应加热电源的研究

随着大功率半导体器件的发展,高频感应加热电源的研制已取得了很大的进展。基于PWM移相控制原理,对20 kW/100 kHz的高频感应加热电源进行了整体设计。电源主电路采用全桥串联谐振逆变器,以MOSFET为逆变器的功率器件。同时给出了移相功率控制电路、驱动电路以及频率跟踪电路等的实现方法,并且用PSpice进行了仿真验证。