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微弧氧化电源设备的作用

文章出处: 人气:发表时间:2020-08-11 13:56
微弧氧化處理(Micro-ArcOxidation)可應用於鋁合金、鎂合金和鈦合金等材料上。微弧氧化(Micro-arcOxidation;MAO)技术,又可称为电浆电解氧化(PlasmaElectrolyticOxidation)及阳极火花沉积(AnodicSparkDeition),目前较常应用在铝、镁、钛合金上。微弧氧化技术于80年始研发,其出发点是来自于阳极处理的衍伸,当基材浸入电解液后,经由正极试片、负极电极的情况下,通电流以后在基材的表面会形成一层氧化膜绝缘层,有了这层氧化膜基层之后,再持续的通以电压。当基材上的电压值超过了临界值以后,在绝缘膜上较脆弱的地方就会被击穿,产生微弧放电现象。
从日常生活到尖端的科技,都离不开电源技术的参与和支持,我国金属表面处理用电力半导体电源行业,电源技术正是在这种环境中一步步发展起来,随着电力半导体器件品种和技术水平的不断提高,应用行业包括电镀、铝合金型材表面氧化、电子铝箔腐蚀等,金属表面处理用电力半导体整流电源的品种越来越多[1,2]。近几年来,微弧氧化技术由于广泛的用途和良好的金属表面加工效果,其中微弧氧化脉冲电源应用为广泛,对应用于微弧氧化技术的大功率微弧氧化电源的研究取得了很大的进步,因其效果和广泛的用途而受到很大的关注[3]。1微弧氧化脉冲电源原理微弧氧化脉冲电源因为可以输出不对称的正负两路电压脉冲,又被称为正负脉冲电源。微弧氧化电源在电源工作时。
正负脉冲交替工作,但正脉冲峰值大于负脉冲峰值。在较低电压下,工件首先在水溶液中被氧化,表面生成一层薄薄的氧化膜,在这之后让工件处于正脉冲的高电压放电区,当达到一定程度的电场强度时,就在氧化膜与内层金属发生微弧放电,使工件表面的氧化膜在高温下被烧结而变得致密。图1所示为微弧氧化电源的原理框图。2硬件主电路图包括三相主变压器、三相全控整流电路、斩波电路,所设计的微弧氧化脉冲电源主电路如图2所示,整个电源主电路包括正、负两个电源,负电源经整流滤波后可向后级提供300V/300A直流,正电源经整流滤波后可向斩波电路提供600V/500A直流。3控制电路本电源选择DSP为核心芯片,通过编程产生驱动信号去控制开关模块。
并且对传感器采集的信号进行处理。DSP产生的斩波脉冲同时控制IGBT1和IGBT4的开通与关断,从而得到了微弧氧化的正向脉冲电源。同样,当负电流经过IGBT2需要进行微弧氧化的工件和IGBT3时,DSP产生的另一路斩波脉冲也同时控制IGBT2和IGBT3的开通与关断,得到微弧氧化的反向脉冲电源。4软件单片机系统上电后,主程序首先要对系统进行初始化,初始化程序包括内存空间的分配、初始变量的设置。(图4)5结论本文对微弧氧化脉冲电源的主电路及控制电路的设计进行了详细的阐述,同时对微弧氧化脉冲电源的原理进行了详细的介绍。微弧氧化脉冲电源实际上也可以称作正负脉冲电源。本设计立足于实用的基础上对双向不对称脉冲式微弧氧化电源的主电路、控制电路及控制程序做了系统的研究。
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