一种大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构制造技术

本实用新型专利技术提出了一种大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构，以降低微弧氧化设备的成本。该大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构包括用于与三相380V工频交流电源连接的输入端，所述输入端分为两路，第一路通过第一整流器与第一斩波器连接，第二路依次通过变压器、第二整流器后，与第二斩波器连接；所述第一整流器的负极输出端与第二整流器的正极输出端连接，构成所述电路拓扑结构的负输出端；所述第一斩波器、第二斩波器的输出端相连，构成所述电路拓扑结构的正输出端。本实用新型专利技术通过使用两个互相配合的斩波器，在满足电源性能要求的基础上，大大降低了成本，提高了性价比，具有很好的实用性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于材料
，特别涉及到一种应用于镁合金表面处理的大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构。
技术介绍
微弧氧化又称等离子微弧氧化，通过微弧氧化技术对镁合金表面处理，可以使镁合金表面形成均匀的氧化膜，从而提高镁合金的强度、硬度、耐磨、耐热、耐腐蚀等综合性能，是镁合金表面处理的重点发展方向。自微弧氧化技术诞生以来，其采用的电源也经历了从直流或单行脉冲电源、交流电源到不对称交流电源的转变，现在采用最多的是脉冲交流电源，因为脉冲电压特有的针尖作用可以使氧化膜的表面微孔互相重叠，膜层质量好，而且在微弧氧化过程中，通过正负脉冲幅度和宽度的优化调整，可以使氧化膜性能达到最佳，并有效地节约能源。传统的微弧氧化脉冲交流电源采用前级为整流器，后级为桥式逆变器的主电路拓扑结构，必然导致逆变桥上的开关器件数量为四个，同时在电子器件的型号选择上也必须同时选择四个相同型号的电子器件，这样的结果是:如果负脉冲电压和电流相对正脉冲参数较小，也必须在负脉冲回路中采用同正脉冲回路中相同型号的电子开关器件，其结果就是造成设备的成本增加。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构，以降低微弧氧化设备的成本。本技术的大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构包括用于与三相380V工频交流电源连接的输入端，所述输入端分为两路，第一路通过第一整流器与第一斩波器连接，第二路依次通过变压器、第二整流器后，与第二斩波器连接；所述第一整流器的负极输出端与第二整流器的正极输出端连接，构成所述电路拓扑结构的负输出端；所述第一斩波器、第二斩波器的输出端相连，构成所述电路拓扑结构的正输出端。本技术的大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构的原理如下:三相380V工频交流电经过第一整流器的正半周整流后，得到最大电压大于500V的直流电，后经第一斩波器斩波，输出双极性的正脉冲电压；同时三相380V工频交流电经过变压器变压得到一个较低电压(例如90V)的三相工频交流电，经过第二整流器的负半周整流后，得到最大电压小于500V (例如200V)的直流电，再经第二斩波器斩波后，输出双极性脉冲的负脉冲电压。上述电路拓扑结构只需两个斩波器便实现了双极性输出，相对于桥式逆变拓扑结构，省去了两个桥臂，大大降低了成本。当然，上述电路拓扑结构中的两个斩波器不能同时开通，否则会造成电源之间的短路，而且两个斩波器同时承受一个正电压与负电压的电压绝对值之和的电压，在选择斩波器的型号时应予以注意。进一步地，所述变压器为三角形-星形变压器。进一步地，所述第一整流器、第二整流器均为三相半控桥式整流器，其分立元件数量适中，各项指标比较好，适用于大功率、高电压的负载。进一步地，所述第一斩波器、第二斩波器均由三块绝缘栅双极晶体管(IGBT)并联而成。绝缘栅双极晶体管(IGBT)的输入控制级为电力场效应晶体管(M0SFET)，而输出级为电力晶体管(GTR)，具有开关速度快、损耗低的优点。另外，三块绝缘栅双极晶体管(IGBT)并联，可以提高斩波器的额定电流，满足大功率的要求，并提高性价比。本技术的大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构通过使用两个互相配合的斩波器，在满足电源性能要求的基础上，大大降低了成本，提高了性价比，具有很好的实用性。附图说明图1为本技术的大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构的电路原理图。具体实施方式下面对照附图，通过对实施实例的描述，对技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。实施例1:如图1所示，本实施例的大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构包括用于与三相380V工频交流电源连接的输入端，所述输入端分为两路，第一路通过第一整流器I与第一斩波器2连接，第二路依次通过380V/90V，75A的20KW的三角形-星形变压器3、第二整流器4后，与第二斩波器5连接；所述第一整流器I的负极输出端与第二整流器4的正极输出端连接，构成所述电路拓扑结构的负输出端；所述第一斩波器2、第二斩波器5的输出端相连，构成所述电路拓扑结构的正输出端。上述第一整流器1、第二整流器4均为三相半控桥式整流器，第一斩波器2、第二斩波器5均由三块绝缘栅双极晶体管(IGBT)并联而成。上述大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构的原理如下:三相380V工频交流电经过第一整流器I的正半周整流后，得到最大电压大于500V的直流电，后经第一斩波器2斩波，输出双极性的正脉冲电压；同时三相380V工频交流电经过三角形-星形变压器3变压得到一个90V电压的三相工频交流电，经过第二整流器4的负半周整流后，得到最大电压为200V的直流电，再经第二斩波器5斩波后，输出双极性脉冲的负脉冲电压。权利要求1.一种大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构，其特征在于包括用于与三相380V工频交流电源连接的输入端，所述输入端分为两路，第一路通过第一整流器与第一斩波器连接，第二路依次通过变压器、第二整流器后，与第二斩波器连接；所述第一整流器的负极输出端与第二整流器的正极输出端连接，构成所述电路拓扑结构的负输出端；所述第一斩波器、第二斩波器的输出端相连，构成所述电路拓扑结构的正输出端。2.根据权利要求1所述的大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构，其特征在于所述变压器为三角形-星形变压器。3.根据权利要求1所述的大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构，其特征在于所述第一整流器、第二整流器均为三相半控桥式整流器。4.根据权利要求1所述的大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构，其特征在于所述第一斩波器、第二斩波器均由三块绝缘栅双极晶体管并联而成。专利摘要本技术提出了一种大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构，以降低微弧氧化设备的成本。该大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构包括用于与三相380V工频交流电源连接的输入端，所述输入端分为两路，第一路通过第一整流器与第一斩波器连接，第二路依次通过变压器、第二整流器后，与第二斩波器连接；所述第一整流器的负极输出端与第二整流器的正极输出端连接，构成所述电路拓扑结构的负输出端；所述第一斩波器、第二斩波器的输出端相连，构成所述电路拓扑结构的正输出端。本技术通过使用两个互相配合的斩波器，在满足电源性能要求的基础上，大大降低了成本，提高了性价比，具有很好的实用性。文档编号H02M9/06GK203027164SQ20122073266公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日专利技术者秦劲松 申请人:铜陵迈思电子科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率微弧氧化双极性脉冲电源的电路拓扑结构，其特征在于包括用于与三相380V工频交流电源连接的输入端，所述输入端分为两路，第一路通过第一整流器与第一斩波器连接，第二路依次通过变压器、第二整流器后，与第二斩波器连接；所述第一整流器的负极输出端与第二整流器的正极输出端连接，构成所述电路拓扑结构的负输出端；所述第一斩波器、第二斩波器的输出端相连，构成所述电路拓扑结构的正输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦劲松，
申请(专利权)人：铜陵迈思电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：