專(zhuān)利名稱(chēng)：一種大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種應(yīng)用于鎂合金表面處理的大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
微弧氧化又稱(chēng)等離子微弧氧化，通過(guò)微弧氧化技術(shù)對(duì)鎂合金表面處理，可以使鎂合金表面形成均勻的氧化膜，從而提高鎂合金的強(qiáng)度、硬度、耐磨、耐熱、耐腐蝕等綜合性能，是鎂合金表面處理的重點(diǎn)發(fā)展方向。自微弧氧化技術(shù)誕生以來(lái)，其采用的電源也經(jīng)歷了從直流或單行脈沖電源、交流電源到不對(duì)稱(chēng)交流電源的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在采用最多的是脈沖交流電源，因?yàn)槊}沖電壓特有的針尖作用可以使氧化膜的表面微孔互相重疊，膜層質(zhì)量好，而且在微弧氧化過(guò)程中，通過(guò)正負(fù)脈沖幅度和寬度的優(yōu)化調(diào)整，可以使氧化膜性能達(dá)到最佳，并有效地節(jié)約能源。傳統(tǒng)的微弧氧化脈沖交流電源采用前級(jí)為整流器，后級(jí)為橋式逆變器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，必然導(dǎo)致逆變橋上的開(kāi)關(guān)器件數(shù)量為四個(gè)，同時(shí)在電子器件的型號(hào)選擇上也必須同時(shí)選擇四個(gè)相同型號(hào)的電子器件，這樣的結(jié)果是:如果負(fù)脈沖電壓和電流相對(duì)正脈沖參數(shù)較小，也必須在負(fù)脈沖回路中采用同正脈沖回路中相同型號(hào)的電子開(kāi)關(guān)器件，其結(jié)果就是造成設(shè)備的成本增加。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以降低微弧氧化設(shè)備的成本。本實(shí)用新型的大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括用于與三相380V工頻交流電源連接的輸入端，所述輸入端分為兩路，第一路通過(guò)第一整流器與第一斬波器連接，第二路依次通過(guò)變壓器、第二整流器后，與第二斬波器連接；所述第一整流器的負(fù)極輸出端與第二整流器的正極輸出端連接，構(gòu)成所述電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的負(fù)輸出端；所述第一斬波器、第二斬波器的輸出端相連，構(gòu)成所述電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的正輸出端。本實(shí)用新型的大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的原理如下:三相380V工頻交流電經(jīng)過(guò)第一整流器的正半周整流后，得到最大電壓大于500V的直流電，后經(jīng)第一斬波器斬波，輸出雙極性的正脈沖電壓；同時(shí)三相380V工頻交流電經(jīng)過(guò)變壓器變壓得到一個(gè)較低電壓(例如90V)的三相工頻交流電，經(jīng)過(guò)第二整流器的負(fù)半周整流后，得到最大電壓小于500V (例如200V)的直流電，再經(jīng)第二斬波器斬波后，輸出雙極性脈沖的負(fù)脈沖電壓。上述電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只需兩個(gè)斬波器便實(shí)現(xiàn)了雙極性輸出，相對(duì)于橋式逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，省去了兩個(gè)橋臂，大大降低了成本。當(dāng)然，上述電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的兩個(gè)斬波器不能同時(shí)開(kāi)通，否則會(huì)造成電源之間的短路，而且兩個(gè)斬波器同時(shí)承受一個(gè)正電壓與負(fù)電壓的電壓絕對(duì)值之和的電壓，在選擇斬波器的型號(hào)時(shí)應(yīng)予以注意。[0009]進(jìn)一步地，所述變壓器為三角形-星形變壓器。進(jìn)一步地，所述第一整流器、第二整流器均為三相半控橋式整流器，其分立元件數(shù)量適中，各項(xiàng)指標(biāo)比較好，適用于大功率、高電壓的負(fù)載。進(jìn)一步地，所述第一斬波器、第二斬波器均由三塊絕緣柵雙極晶體管(IGBT)并聯(lián)而成。絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的輸入控制級(jí)為電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管(M0SFET)，而輸出級(jí)為電力晶體管(GTR)，具有開(kāi)關(guān)速度快、損耗低的優(yōu)點(diǎn)。另外，三塊絕緣柵雙極晶體管(IGBT)并聯(lián)，可以提高斬波器的額定電流，滿(mǎn)足大功率的要求，并提高性?xún)r(jià)比。本實(shí)用新型的大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過(guò)使用兩個(gè)互相配合的斬波器，在滿(mǎn)足電源性能要求的基礎(chǔ)上，大大降低了成本，提高了性?xún)r(jià)比，具有很好的實(shí)用性。
圖1為本實(shí)用新型的大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施實(shí)例的描述，對(duì)實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1:如圖1所示，本實(shí)施例的大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括用于與三相380V工頻交流電源連接的輸入端，所述輸入端分為兩路，第一路通過(guò)第一整流器I與第一斬波器2連接，第二路依次通過(guò)380V/90V，75A的20KW的三角形-星形變壓器3、第二整流器4后，與第二斬波器5連接；所述第一整流器I的負(fù)極輸出端與第二整流器4的正極輸出端連接，構(gòu)成所述電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的負(fù)輸出端；所述第一斬波器2、第二斬波器5的輸出端相連，構(gòu)成所述電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的正輸出端。上述第一整流器1、第二整流器4均為三相半控橋式整流器，第一斬波器2、第二斬波器5均由三塊絕緣柵雙極晶體管(IGBT)并聯(lián)而成。上述大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的原理如下:三相380V工頻交流電經(jīng)過(guò)第一整流器I的正半周整流后，得到最大電壓大于500V的直流電，后經(jīng)第一斬波器2斬波，輸出雙極性的正脈沖電壓；同時(shí)三相380V工頻交流電經(jīng)過(guò)三角形-星形變壓器3變壓得到一個(gè)90V電壓的三相工頻交流電，經(jīng)過(guò)第二整流器4的負(fù)半周整流后，得到最大電壓為200V的直流電，再經(jīng)第二斬波器5斬波后，輸出雙極性脈沖的負(fù)脈沖電壓。
權(quán)利要求1.一種大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于包括用于與三相380V工頻交流電源連接的輸入端，所述輸入端分為兩路，第一路通過(guò)第一整流器與第一斬波器連接，第二路依次通過(guò)變壓器、第二整流器后，與第二斬波器連接；所述第一整流器的負(fù)極輸出端與第二整流器的正極輸出端連接，構(gòu)成所述電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的負(fù)輸出端；所述第一斬波器、第二斬波器的輸出端相連，構(gòu)成所述電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的正輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述變壓器為三角形-星形變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一整流器、第二整流器均為三相半控橋式整流器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一斬波器、第二斬波器均由三塊絕緣柵雙極晶體管并聯(lián)而成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提出了一種大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以降低微弧氧化設(shè)備的成本。該大功率微弧氧化雙極性脈沖電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括用于與三相380V工頻交流電源連接的輸入端，所述輸入端分為兩路，第一路通過(guò)第一整流器與第一斬波器連接，第二路依次通過(guò)變壓器、第二整流器后，與第二斬波器連接；所述第一整流器的負(fù)極輸出端與第二整流器的正極輸出端連接，構(gòu)成所述電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的負(fù)輸出端；所述第一斬波器、第二斬波器的輸出端相連，構(gòu)成所述電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的正輸出端。本實(shí)用新型通過(guò)使用兩個(gè)互相配合的斬波器，在滿(mǎn)足電源性能要求的基礎(chǔ)上，大大降低了成本，提高了性?xún)r(jià)比，具有很好的實(shí)用性。
文檔編號(hào)H02M9/06GK203027164SQ20122073266
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
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