论文部分内容阅读
当今社会发展对生产加工要求的精度越来越高,同时对设备电源的动态响应性也提出了更高的要求,快速的动态响应性可以有效地促进和提高生产加工的精度。比较逆变电源和斩波电源在实现快速动态响应性方面的优缺点以及通过对焊接电源原理的研究,设计了一台以MOSFET作为开关管、BUCK电路作为电源主回路拓扑,工作频率50KHz的斩波电源,并给出了总体的设计方案。
本电源主电路采用了模块化设计,该模块整体结构紧凑、并具有良好的对称性,各个器件之间采用平整的紫铜排进行连接;在驱动电路板和MOSFET栅极之间采用导电性良好的紫铜柱进行连接,线路长度相同保证了驱动信号传输的一致性。本设计的电源模块有效解决了MOSFET均流的问题;模块设计减小了主电路回路杂散电感的存在,很大程度上抑制了MOSFET漏源电压尖峰,实测漏源尖峰电压在210V左右,大大增大了MOSFET工作的安全系数。
电源控制电路是以SG3526为核心控制芯片的模拟脉宽调制电路,采用I/I模式的控制方式,以输出电流作为反馈量,实现了对弧焊电源的闭环控制。为了保证电源系统的安全工作,作者设计了过热和限流保护电路,提高了系统的安全系数。在开关管驱动电路的设计中,作者选取了一款MOSFET专用驱动芯片IXDD414,通过理论计算和实际试验测试,得出该芯片驱动能力能够满足设计的要求。此外为了进一步保证MOSFET的安全工作,作者设计了MOSFET吸收电路,采用RCD吸收的缓冲网络,通过理论计算和实际试验调试,使MOSFET在输出额定电流时的漏源电压尖峰远小于开关管耐压值,能够保证器件正常安全工作。
电源系统的控制电路和主电路设计完成之后,通过对控制电路、驱动电路以及主电路的实际调试,系统工作状态正常、输出稳定、动态响应性好,实际测试表明,基于该功率平台的弧焊电源能够满足设计的要求。