CN105024583A - 一种占空比可调范围20%-80%的恒压输出脉冲电源 - Google Patents

一种占空比可调范围20%-80%的恒压输出脉冲电源 Download PDF

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刘勤华
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Abstract

本发明公开了一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，包括AC三相电源、三相整流滤波电路、DC/DC转换电路、全桥拓扑电路、升压隔离电路、脉冲单极性整流、所述AC三相电源的控制信号输出端与三相整流滤波电路的控制信号输入端连接，所述三相整流滤波电路的控制信号输出端与DC/DC转换电路的输入端连接，所述DC/DC转换电路与升压隔离电路之间连接有全桥拓扑电路，所述升压隔离电路的控制信号输出端与脉冲单极性整流的控制信号输入端连接，所述脉冲单极性整流的控制信号输出端与负载连接，本发明的恒压输出脉冲电源解决现有单极性脉冲偏压电源设定较小的占空比时输出电压下降问题，提高了生产效率，降低了劳动成本。

Description

一种占空比可调范围20%-80%的恒压输出脉冲电源
技术领域
本发明涉及开关电源领域，具体是一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源。
背景技术
脉冲电源在脉冲电镀过程中，当电流导通时，脉冲(峰值)电流相当于普通直流电流的几倍甚至几十倍，正是这个瞬时高电流密度使金属离子在极高的过电位下还原，从而使沉积层晶粒变细；当电流关断时，阴极区附近放电离子又恢复到初始浓度，浓差极化消除，这利于下一个脉冲同期继续使用高的脉冲(峰值)电流密度，同时关断期内还伴有对沉积层有利的重结晶、吸脱附等现象。这样的过程同期性地贯穿整个电镀过程的始末，其中所包含的机理构成了脉冲电镀的最基本原理。实践证明，脉冲电源在细化结晶，改善镀层物理化学性能，节约贵重金属等方面比传统直流电镀有着不可比拟的优越性
等离子涂膜设备用的单极性脉冲偏压电源要求输出脉冲电压恒定、脉宽20％-80％可调、功率30KW，根据不同的工件、不同的涂覆材料脉冲占空比需要在20％-80％的范围内设定，USER的型号为BR-30A的单极性脉冲偏压电源,在实际应用中脉冲占空比调节会使输出功率和输出电压大幅度变化,特别是占空比设定在30％或以下时，输出功率只有额定功率的一半，严重影响生产效率。
发明内容
本发明的目的是解决上述提出的问题，提供一种能够满足等离子涂膜设备的需求的一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源。
本发明的目的是以如下方式实现的：一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，包括AC三相电源、三相整流滤波电路、DC/DC转换电路、全桥拓扑电路、升压隔离电路、脉冲单极性整流、所述AC三相电源的控制信号输出端与三相整流滤波电路的控制信号输入端连接，所述三相整流滤波电路的控制信号输出端与DC/DC转换电路的输入端连接，所述DC/DC转换电路与升压隔离电路之间连接有全桥拓扑电路，所述升压隔离电路的控制信号输出端与脉冲单极性整流的控制信号输入端连接，所述脉冲单极性整流的控制信号输出端与负载连接。
上述的一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，所述全桥拓扑电路的输入端与占空比设定电路的输出端连接。
上述的一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，所述三相整流滤波电路与占空比设定电路之间连接有频率设定电路。
上述的一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，还包括电压采样电路，所述电压采样电路是由负载端引入输出至平滑滤波器，所述平滑滤波器的输出端连接互差比较器的输入端，所述互差比较器输出端连接电压设定电路和PWM1控制器。
上述的一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，所述PWM1控制器的控制信号输出端连接DC/DC转换电路的输入端。
本发明的优点：本发明的恒压输出脉冲电源解决现有单极性脉冲偏压电源设定较小的占空比时输出电压下降问题，提高了生产效率，降低了劳动成本。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为USER公司的型号为BR-30A单极性脉冲电源方框图；
图2为本发明实施方式的方框图。
具体实施方式：
实施例1
见图1和图2所示，一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，包括AC三相电源1、三相整流滤波电路2、DC/DC转换电路3、全桥拓扑电路4、升压隔离电路5、脉冲单极性整流6、所述AC三相电源1的控制信号输出端与三相整流滤波电路2的控制信号输入端连接，所述三相整流滤波电路2的控制信号输出端与DC/DC转换电路3的输入端连接，所述DC/DC转换电路3与升压隔离电路5之间连接有全桥拓扑电路4，所述升压隔离电路5的控制信号输出端与脉冲单极性整流6的控制信号输入端连接，所述脉冲单极性整流6的控制信号输出端与负载7连接。所述全桥拓扑电路4的输入端与占空比设定电路8的输出端连接。所述三相整流滤波电路2与占空比设定电路8之间连接有频率设定电路9。还包括电压采样电路10，所述电压采样电路10是由负载7端引入输出至平滑滤波器11，所述平滑滤波器11的输出端连接互差比较器12的输入端，所述互差比较器12输出端连接电压设定电路13和PWM1控制器14。所述PWM1控制器14的控制信号输出端连接DC/DC转换电路3的输入端，使DC/DC转换电路跟随输出电压变化而得到恒压的目的。
实施例2
见图1所示是USER的型号为BR-30A的单极性脉冲偏压电源,它是在DC/DC转换电路3之后的直流电压En上取样反馈到互差比较器12与外界的设定电压比较转换成一系列不等宽度脉冲信号控制全桥开关管的开通和关断以达到恒压的目的，它的恒压是恒定DC/DC转换电路3之后的直流电压En，而不是输出端的电压，正因为这样，当调节输出脉冲占空比时，输出功率就会跟随变化，占空比越小，输出功率就就越小。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，其特征在于：包括AC三相电源、三相整流滤波电路、DC/DC转换电路、全桥拓扑电路、升压隔离电路、脉冲单极性整流、所述AC三相电源的控制信号输出端与三相整流滤波电路的控制信号输入端连接，所述三相整流滤波电路的控制信号输出端与DC/DC转换电路的输入端连接，所述DC/DC转换电路与升压隔离电路之间连接有全桥拓扑电路，所述升压隔离电路的控制信号输出端与脉冲单极性整流的控制信号输入端连接，所述脉冲单极性整流的控制信号输出端与负载连接。
2.根据权利要求1所述的一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，其特征在于：所述全桥拓扑电路的输入端与占空比设定电路的输出端连接。
3.根据权利要求2所述的一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，其特征在于：所述三相整流滤波电路与占空比设定电路之间连接有频率设定电路。
4.根据权利要求3所述的一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，其特征在于：还包括电压采样电路，所述电压采样电路是由负载端引入输出至平滑滤波器，所述平滑滤波器的输出端连接互差比较器的输入端，所述互差比较器输出端连接电压设定电路和PWM1控制器。
5.根据权利要求4所述的一种占空比可调范围20％-80％的恒压输出脉冲电源，其特征在于：所述PWM1控制器的控制信号输出端连接DC/DC转换电路的输入端。
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