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用于铝型材阳极氧化高频开关电源研制

用于铝型材阳极氧化高频开关电源研制

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作者：薛维灵广东工业大学

学位级别：硕士

随着绿色能源和环保理念的普及,越来越多的人开始意识到节约能源的重要性。同时伴随着电力电子技术的不断进步,技术实现手段的日益完善,新型的大功率高频开关电源代替传统的可控硅整流器电源也逐渐成为一个新的发展趋势。在铝型材阳极... 详细信息

随着绿色能源和环保理念的普及,越来越多的人开始意识到节约能源的重要性。同时伴随着电力电子技术的不断进步,技术实现手段的日益完善,新型的大功率高频开关电源代替传统的可控硅整流器电源也逐渐成为一个新的发展趋势。在铝型材阳极氧化行业,现多使用可控硅整流电源作为氧化电源。这种可控硅整流氧化电源由于大容量工频变压器的使用,同时在实际使用中还需要配合专用的滤波柜,使得设备体积庞大,安装空间大而且整机效率低下。本文针对铝型材阳极氧化电源低电压、大电流和大功率密度的特点,有针对性的设计了一种新型的频率为20KHZ的移相全桥软开关氧化电源。在设计过程中比较了多种软开关电路拓扑结构后选择了移相全桥型拓扑结构,并详细分析了该拓扑结构下零电压的实现过程,并分析了滞后臂功率开关管零电压难以实现的原因。在控制电路选择方面结合了电压型控制和峰值电流模式控制的优点,并以移相控制专用PWM芯片UC3879为基础,设计了内环峰值电流外环平均电压的双环控制系统。在高频变压器的设计方面,选择了采用环形磁芯制作而成的散热效果良好的开放式变压器。最终,为了检验理论分析和参数选取的正确性,通过不断的改进和参数调整,试制了单模块容量为44KW,总容量为220KW的样机一台。通过对样机的实际数据测量,样机软开关波形良好。五台单机并联运行时,各单机模块间的均流效果良好,并且能够满足铝型材阳极氧化工艺对于恒压、恒流的控制要求。在实际应用环境中的测试数据表明,新型高频软开关电源节能效果明显,较传统可控硅整流器氧化电源可节能15%左右,有效降低了铝型材阳极氧化工艺的用电量,为企业节省了生产成本。新型高频软开关氧化电源的整机效率在90%左右,输出电压波形稳定,完全满足设计要求。

关键词：铝型材阳极氧化软开关零电压移相全桥可控硅整流效率

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铝阳极氧化电源系统及其能耗分析研究

铝阳极氧化电源系统及其能耗分析研究

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作者：赖雁广东工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着建筑和室内外装饰行业的高速发展,人们更加注重铝合金的表面外观和颜色,而铝合金阳极氧化是铝合金表面处理的重要处理方法。我国目前使用的阳极氧化电源设备大都是普通的可控硅整流电源。由于建设节能型社会的需要,氧化电源... 详细信息

近年来,随着建筑和室内外装饰行业的高速发展,人们更加注重铝合金的表面外观和颜色,而铝合金阳极氧化是铝合金表面处理的重要处理方法。我国目前使用的阳极氧化电源设备大都是普通的可控硅整流电源。由于建设节能型社会的需要,氧化电源作为电力变换系统中的主要负荷,迫切需要我们改进设计降低能耗。我国铝合金表面处理的技术通过引进、消化、吸收,目前与国外相比没有本质的差别,但是从工艺水平、装备条件、技术管理、环保考虑、品质指标和产品质量等方面与国外先进水平比较仍有不少差距。基于对国内铝合金表面处理生产工艺的发展现状,本文主要介绍了一种大功率可控硅整流电源产品的开发研制,以满足铝合金阳极电解氧化的技术要求。本文先简单介绍了几种阳极氧化工艺和相应的氧化电源设备,提出了本设计所采用的控制方案,并对控制电路和控制元件做了专门介绍,然后根据电源主回路设计思想,对主要的元器件参数选取提出了计算方法,并对样机试验结果进行了分析。论文分为五章：第一章是绪论部分,主要对中国的铝型材工业发展历史,国内铝型材表面处理技术,国内外氧化电源现状,及课题来源进行了介绍。第二章主要简介氧化电源设备及输出波形。第三章主要论述可控硅整流电源的原理和设计,同时对主要元器件的选型以及整机效率的理论计算进行了论述。第四章通过实验数据对比进而提出优化系统方案。第五章对新型高频软开关电源做了简单的介绍并计算其整机效率的理论值。随着绿色能源和环保理念的普及,越来越多的人开始意识到节约能源的重要性。同时伴随着电力电子技术的不断进步,技术实现手段的日益完善,新型的大功率高频开关电源代替传统的可控硅整流器电源也逐渐成为一个新的发展趋势。

关键词：铝型材阳极氧化可控硅整流能耗高频开关电源

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