相比有如下优点首先，脉冲电源可通过控制输出电压的波形频率和占空比及平均电流密度等参数改变金属离子的电沉积过程，使电沉积过程在很宽的范围内变化，从而在种镀液中获得具有定特性的镀层。其次，脉冲电镀不仅能提高镀层的质量，缩短电镀周期，节约能源，而且能节约贵金属。据估计脉冲电源用于贵金属电镀，可以节约成本左右，它在普通金属电镀以及及合金的阳极氧化等方面也起着越来越重要的作用。本设计的内容本设计完成脉冲电源的设计，其性能指标如下输入参数电压输出参数脉冲电流频率连续可调脉冲电流幅值输出电压脉宽连续可调频率误差脉宽误差幅值误差输出电流波形如图图电流输出波形图第章电源总体方案的确定概述设计合理的方案有效可靠的电路和先进的系统控制算法是脉冲电源总体设计的主要任务，本章分析了脉冲电镀电源的组成和工作原理。该电源将三相的交流电经过整流滤波斩波等主要环节得到规定要求的脉冲电流，且脉冲电流的脉宽和频率可以在规定范围内连续可调，并通过控制三相整流桥的移相角，对脉冲电流幅值进行闭环调节。脉冲电源工作原理和系统组成根据脉冲电源系统的组成原理给出脉冲电源的工作原理略图，如图所示。把脉冲电源分为主电路和控制电路两部分。其中，主电路包括整流电路滤波电路和斩波电路。在般全桥或者半桥直流电源中，都是将电网电压不可控整流后的直流电压经过变压器升压或者降压，然后再整流得到隔离的直流输出电压。本设计的脉触发角控制控制电流幅值反馈频率占空比给定触发角给定控制单元脉冲输出斩波电路滤波电路整流电路图脉冲电源原理框图冲电源可以在上述直流电源的基础上实现。设计逆变型脉冲电源系统由三大部分组成采取可控整流，使输出的脉冲电流峰值可调。由于电源输出电流比较大，采用带脉冲变压器的斩波电路。控制电路是系统的核心，它包括主电路功率器件需要的驱动脉冲生成控制算法读转换结果数据处理选择通道号允许转换转换完否转换子程序图电流值采样程序流程图返回除以将转换结果读入转换完否选择通道号允许转换电流值采样子程序摘要本文针对目前电镀电源在我国的发展速度很快，以及脉冲电镀电源与直流电镀电源有很多优点对脉冲电镀电源进行设计。本设计首先从脉冲电镀电源的技术性能指标出发，设计了主电路，其中包括整流电路滤波电路斩波电路等。其次，根据主电路的特点，设计了控制电路的硬件和软件，控制电路核心采用单片机来实现。控制电路主要完成对晶闸管触发角的控制功率开关管的开关频率和占空比的控制，还有电流反馈的闭环控制。其中，电流反馈的闭环控制，采用数字控制算法。关键词脉冲电源三相整流直流斩波滤波，它采用变压器原边抽头或者用调压器饱和电抗方式调压，副边用硒或硅二极管整流作为电镀电源。虽然在技术上比交直发电机组有了定的进步，但由于在控制上需要用电机或人力去拖动自耦变压器的调压端，很不方便。这类电源在我国电镀电源生产中所占比例不轻，据年的不完善统计就占到，如等系列。该列电源结构简单造价低，但重量大体积大效率不高功率因数也不高，难以实现高精度的控制。晶闸管相控电镀电源年代出现的晶闸管相控电镀电源具有体积小重量轻效率高，控制方便等系列优点。它的出现使得整个电化学工业的面目焕然新。晶闸管相控电镀电源，在电路结构上主要有两种形式是利用晶闸管在供品变压器的原边进行调压，然后在副边用硅二极管整流二是直接用晶闸管在供品变压器副边进行调压整流。不论哪种形式，都把成熟的调压控制原理通过电子电路，运用到对晶闸管导通角的控制中，使得晶闸管相控电镀电源的输出特性大大的优于以往的产品。在额定负载情况下，往往能获得令人满意的精度，波纹系数和效率。特别是在效率上，比过去的产品有了显著提高。功率容量的范围也很宽。这些优良特性使得它已经出现，便成为直流电镀电源的主流。至今国内大量使用的仍是这种电源为主如系列系列等，国外工业化国家多在中大大功率范围使用如日本的系列，瑞典系列等，我们把它称为第三代滞留电镀电源。高频开关电源运用比较成熟的共模滤波器的设计技术，开关期间所产生高频干扰可以被有效的抑制，从而达到电磁兼容要求。软开关技术经过多年的发展，现在已经成功的应用到高频开关电源的设计中。基于软开关技术的开关电源利用本身寄生参数或者进行适当调整产生谐振，是开关期间达到零电压开通或者零电流关断，减小开通或关断损耗。从而为开关电源向更高频化发展打下了良好的基础。这样来就会产生个良性循环变压器滤波电感体积可以进步减小。特别是现代大容量电力电子器件的出现，使得开关电源在中大频率领域的发展前景片光明。因此，大功率开关电源必将成为电镀电源的最佳选择。脉冲电镀电源的优点在我国，电镀行业发展较快，随着市场对电镀产品的提目录第章绪论电镀电源的发展阶段脉冲电镀电源的优点本设计的内容第章电源总体方案的确定概述脉冲电源工作原理和系统组成第章主电路的设计系统的主电路拓扑结构整流电路的设计整流电路方案的确定整流变压器的设计晶闸管的选择晶闸管的保护中间滤波电路的设计斩波电路的设计斩波电路的选择功率开关器件的选择的保护吸收电路参数计算第章控制电路的设计单片机概述零电压检测电路的设计过电流检测及保护电路电流检测电流采样电路过电流保护电路晶闸管驱动电路的设计晶闸管驱动信号要求晶闸管驱动电路驱动电路的设计的驱动电路的要求驱动电路辅助电源的设计第章软件设计主程序设计外部中断程序的设计转换程序的设计电流采样程序的设计晶闸管触发程序的设计定时器中断程序的设计控制程序的设计设计总结参考文献英文资料原文英文资料译文致谢附录第章绪论电镀电源的发展阶段就电镀电源技术来讲，电镀电源的发展经历了个阶段直流发电机组不可控整流器晶闸管整流高频开关电源。交直流发电机组年代的电镀电源主要是交直流发电机组，即用交流电机带动直流电机，产生直流电压电流。若想调节直流发电机的输出，则把直流发电机的输出作为采样信号，调节交流电机转速以改变直流输出。这种系统始于前苏联由于具有较高的可靠性，曾度占据电镀行业的统治地位。但是经过两次的能量转换，机组的效率低，噪音大且直流电机维修不方便。这类变流设备在有些行业已被国家明令为淘汰产品，但电镀行业仍有少数单位在使用这种高能耗的变流设备。不可控硒或硅整流器带饱和电抗器或者磁放大器年代发展了硒硅整流器变换触发角的变换每度变换为时间为。为。设，对应的转换十进制数为，计数初值为，选择定时器的时钟频率为。则，对应的十进制数为，计数值为计数初值为设线性关系为则，所以频率的变换选择定时器的时钟频率为。则，对应的十进制数为，计数值为，的计数初值为设线性关系为则，所以占空比的变换选择定时器的时钟频率为。则，对应的十进制数为，计数值为，的计数初值为设线性关系为则，所以电流采样程序的设计般微机应用系统的输入信号中，均含有种种噪音和干扰，它们来自被测信号源本身传感器外界干扰等。为了进行准确测量和控制，必须消除被测信号中的噪音和干扰。噪音有两大类，类为周期性的，另类为不规则随机性的。前者的典型代表为的工频干扰。对于这类信号，可以采用积分时间为的整数倍的双积分转换器，能有效的消除其影响后者为随机信号，而不是周期信号，对于随机干扰，可以用数字滤波方法加以消弱或滤除。所谓数字滤波，就是通过程序计算或判断以减少干扰在有用信号中的比重。故实际上它是种程序滤波，数字滤波克服了模拟滤波器的不足，它与模拟滤波器相比，有以下几个优点数字滤波是用程序实现的，不需要增加硬设备，可靠性高，稳定性好。数字滤波可以对频率很低如的信号实现滤波，克服了模拟滤波器的缺陷。模拟滤波器通常每个通道都有，而数字滤波器则可以多个通道共用，从而降低成本。数字滤波器可以根据信号的不同，采用不同的滤波方法或滤波参数，具有灵活的特点。由于数字滤波器具有以上优点，所以数字滤波在微机应用系统中得到了广泛的应用。本设计采用平均值滤波，即对电流值采样次，然后求平均值作为电流的反馈值。电流采样程序流程图如图。晶闸管触发程序的设计三相全控桥整流电路，在任何时候都必须有两个晶闸管导通，且这两个晶闸管个是共阴极组的，个是共阳极组的，只有它们同时导通，才能形成导电回路。由于作用用以减少偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。积分调节作用是使系统消除稳态误差，提高无差度。因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止，积分调节输出常值。微分调节作用微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。因此，可以改善系统的动态性能。在微分时间选择合适情况下，可以减少超调，减少调节时间。微分作用对噪控制器被控对象声干扰有放大作用，因此过强的加微分调节，对系统抗干扰不利。此外，微分反应的是变化率，而当输入没有变化时，微分作用输出为微分作用不能单独使用，需要与另外两种调节规律相结合，组成或控制器。本设计选用控制算法。由于凌阳十六位单片即内部资源中具有通道，故采用此单片机作为控制器，能较方便地实现控制算法。对于调节器其控制规律为离散为式就是位置式控制算法的离散表示。工程实际中，采用如下位置式算法而，从而得到其中，为系统本次设定值于实际值之差其程序流程图如图。结束系统停止否故障输出否运算结果转换成位计数初值运算数据比较求电流反馈值转换