[发明专利]一种主动震荡脉冲型微弧氧化电源系统及放电控制方法

权利要求书

1.一种主动震荡脉冲型微弧氧化电源系统，其特征在于：包括，人机界面模块、主控制板、双向脉冲输出模块、IGBT驱动模块、滤波模块、脉冲检测模块和高频振荡模块；

其中，由人机界面模块实现参数的输入与电源工作过程监控，人机界面模块能够与主控制板的ARM进行通信，主控制板接收人机界面模块输入的参数并产生振荡脉冲；双向脉冲输出模块、滤波模块、IGBT驱动模块和高频振荡模块分别与主控制板模块连接，高频振荡模块产生的高频脉冲与双向脉冲输出模块产生的微弧氧化脉冲在输出端耦合，生成振荡脉冲，进而实现微弧氧化过程中脉冲的主动震荡；脉冲检测模块用于检测振荡脉冲的电流、电压，实现闭环控制。

2.如权利要求1所述的主动震荡脉冲型微弧氧化电源系统，其特征在于：所述主控制板包括芯片TC275、I/O接口、RS232接口、电流采集ADC、电压采集ADC、信号调理电路、高频脉冲生成电路和双向微弧脉冲生成电路；

其中，I/O接口用于外部按键如启动、停止和冷却泵的控制；RS232接口用于主控制板与人机界面的参数交互；双向微弧脉冲生成电路能够产生微弧脉冲；主控制板输出的高频脉冲信号分别经IGBT驱动模块传输至双向脉冲输出模块和高频振荡模块的IGBT门极；经双向脉冲输出模块和IGBT驱动模块分别产生用于微弧处理的高频脉冲和微弧氧化脉冲，耦合后输出到输出端，电压和电流经信号调理电路处理后分别传输至电流采集ADC和电压采集ADC通道，形成闭环控制。

3.如权利要求1或2所述的主动震荡脉冲型微弧氧化电源系统，其特征在于：所述双向脉冲输出模块包括第一IGBT开关管Q1、第二GBT开关管Q2、旁路电容、第一反向截止二极管D1和第二反向截止二极管D2，旁路电容还包括第一去耦电容C1、第二去耦电容C2、第三去耦电容C3、第四去耦电容C4、第五去耦电容C5、第六去耦电容C6、第七去耦电容C7和第八去耦电容C8，旁路电容能够对电源两端提供滤波，防止输入端产生大的瞬时电压。

4.如权利要求3所述的主动震荡脉冲型微弧氧化电源系统，其特征在于：所述滤波模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第九电容C9和第十电容C10，其中，第一电阻R1为分压电阻，用于对滤波模块电路两端的电压进行限制；第九电容C9为滤波电容，能够吸收输入电压中的高频成分；第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第十电容C10组成滤波电路，该滤波电路对微弧氧化脉冲进行滤波处理以提高稳定性；第一电阻R1、第九电容C9和滤波电路并联连接，低频微弧氧化脉冲通过第一电阻R1输入滤波模块中。

5.如权利要求4所述的主动震荡脉冲型微弧氧化电源系统，其特征在于：所述高频振荡模块的电路采用Buck拓扑结构实现，其中，第一芯片P₁和第三芯片P₃为电源提供能量源，第十四电容C₁₄、第十五电容C₁₅、第十六电容C₁₆与第十二电阻R₁₂组成滤波电路。

6.如权利要求4或5所述的主动震荡脉冲型微弧氧化电源系统，其特征在于：所述IGBT驱动模块包括第一驱动芯片U1、第二驱动芯片U2、第十八稳压电容C18、第十九稳压电容C19、第二十一稳压电容C21、第二十二稳压电容C22、第二十三稳压电容C23、第十四滤波电阻R14、第二十稳压电容C20；

其中，主控制板产生的脉冲输入信号经第十四滤波电阻R14、第二十稳压电容C20滤波电路输入至第一驱动芯片的2脚，由第一驱动芯片的Pin2、Pin3驱动IGBT的GS端；每路IGBT驱动由第二驱动芯片U2进行隔离供电，避免在驱动过程中独立的各路形成相互干扰；第十八稳压电容C18、第十九稳压电容C19、第二十一稳压电容C21、第二十二稳压电容C22、第二十三稳压电容C23用于维持第一驱动芯片U1、第二驱动芯片U2的电源稳定。