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泛亚电竞网站登录|ARM电子束焊机灯丝电源设计方案

2020年10月28日 - 军事

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作者:王泽正、樊生门、蔡文峰的传统电子束焊机电源系统使用工频或中频技术,缺点是体积大,效率低,光束稳定性差。分析了电子束焊机电源目前不存在的缺点,融合了现代电力电子技术,本文明确提出了基于ARM的全数字控制长丝电源体系,并详细介绍了硬件和软件构建方法。实验表明,该灯丝电源必须准确稳定阴极灯丝电流,灯丝发射电子密度稳定性好,超过性能拒绝。

1.张电子束焊机的工作原理如图1右图所示,高压电子枪的阴极灯丝冷却到一定温度时,电子逸出,有的电子在高压电场中加速到光速或类似光速,电子通过电子镜片讨论后形成能量密度极高的电子束,电子束轰击焊接件表面时,电子强大的动能瞬间转变成热,加热金属后自然凝结,电子束焊接阴极丝电源主要用作阴极丝的冷却,加热后举起电子,提供灯丝冷却电源在实际焊接过程中,阴极灯丝需要温柔地举起空中电子,使电子枪的电子密度保持完全恒定,因此对灯丝冷却电源的拒绝度很高。2.系统包括和主电路设计图2是数字控制电子束焊机阴极灯冷却电源的电路原理框图。灯泡电源主要由滤波整流电路、Buck电压调节电路、直流电源电路、信号处理电路、Arm控制板、灯泡变压器、高频整流电路等组成。

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单相200V时电通过全桥无电流滤波器后,获得了310V左右的光滑直流功率,在IGBT自带的Buck电路上完成了直流电压幅度的调整,直流电源电路完成了直流/交流转换。信号收集电路处理系统运转的灯变压器的原始边缘电流和电压,然后发送到控制器STM32的A/D输出端。改变PWM波的频率可以改变输入电压的大小和电流。

2.1CPU控制器CPU是管理系统信号采集、数字PI闭环计算、PWM波输入、参数设置和外部通信的整个灯泡电源的核心部分。CPU使用ST最近销售的STM32F107系列ARM芯片。该芯片系列以ARM的32位CortexM3为核心,最低主频为72MHz,Cortex核心内部有单周期的硬件乘法和乘法单元,非常适合高速数据处置。

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芯片有3个独立国家的转换周期,1s以下的高速模拟-数字转换器和3个独立国家的数字-模拟转换器各有一个独立国家的采样保持电路,因此特别适用于三相电动机控制、数字电力和网络应用。芯片还具有1个以太网模块、5个异步串行接口、1个USB从设备、1个CAN设备、I2C和SPI模块等多种通信设备。2.2表示电路和其他电路需要为独立国家使用的电子束焊机阴极灯丝冷却电源设置电源的各种参数,必须包括原始输入电流、PID参数等,并动态表示当前电流电压值。

如果再次发生故障,还必须指明故障类型。灯泡电源的显示装置使用4位数字管展开动态显示,具有直观、寿命长等优点。灯丝电源还包括驱动电路、信号调节电路、维护电路、通信电路等。

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