电子束焊机高压电源的设计开题报告
半桥逆变型电子束焊机用直流高压电源的设计
半桥逆变型电子束焊机用直流高压电源的设计引言电子束焊机用高压电源的高效小型化是电子束焊机的发展需要[1]。
电子束焊机从当初的试验室应用发展到应用于工业领域以来，其高压电源亦经过了近50年的发展历程。
从高压电源的发展阶段看，最初的高压电源由调压器人工开环控制和调节高压，整流器件为闸流管，这种原始的控制和调节仅满足于试验研究和要求不高的应用场合。
体积大、效率低、操作复杂和可靠性差是该种电源的主要缺点。
随着近代电子技术及电力电子技术的快速发展，一些先进的元器件如晶闸管被成功地应用到高压电源的设计和制造领域。
由于电源采用闭环控制，实现了高压的自动控制和调节，这使电源的稳定性、纹波电压及可靠性等技术指标都得到了显著的提高，而高压电源性能的提高也改善了电子束焊机的焊接质量，促进了电子束焊机的发展。
自上世纪90年代以来，新型电力电子器件（如IGBT）、数字控制技术及自动控制技术的快速发展和广泛应用，更加促进了电子束焊机电源的发展。
西方国家开始应用现代新技术和新材料研制电子束焊机，如比较大型的电子束焊机及电子束技术应用生产线均采用计算机控制，实现人工智能化操作和管理。
一般小型机则采用 PLC控制，由于PLC具有较强的抗干扰能力及控制功能强等特点，容易实现对电子束焊机的可靠控制。
2 高压电源的主电路系统和参数高压电源的系统框图如图1所示，其主电路如图2所示。
它主要由以下电路组成。
2.1 EMC滤波电路开关电源工作时会产生传导噪声返回到市电网络，影响电源控制电路的正常工作，并对其它的电器设备产生干扰，因此必须加以克服[2]。
本电源采用EMC滤波电路，主要由L和C组成的电源线路滤波器，包括差模抑制和共模抑制电路，能有效抑制差模和共模噪声。
2.2 可控整流电路可控整流电路由集成一体化智能调压模块组成，电感L1和电容C3组成滤波电路以获得较为平稳的直流电压，Rc和Rd组成精密的反馈取样电路，确保输出电压在控制电路的作用下保持稳定。
电子束焊机高压电源的设计及仿真
电子束 焊机是利 用高速运 动的 电子 束流轰 击工件 焊 接处进行焊接加工 的一种精 密的焊接设备 ， 它基 本上代表 了目前最 高性 能的焊接水平 。它由电子枪 、 高压 电源 、 真空 机组 、 真空 焊接 室 、 电气控制 系统 、 工装夹具 与工作 台行走 系统 等部 分组 成。电子束焊机 的基本原理是 电子枪中的阴 极灯 丝加热到一定 的温度 时会逸 出电子 ， 该 电子在高压静 电场 的加 速下通过 电磁场 的聚焦就 可以形成能量 密度极 高 的电子束 ， 用 此 电子束 去轰击工件 ， 巨大 的动 能转化为 热能， 使 焊接处 工件融化 ， 形成 熔池 ， 待冷却后 自然凝 固 ， 从而实现对工件 的焊接 。 图 １逆变高压电源系统框 图 １电子束 焊机 高压 电源 的发展 虽然 电子束焊机 问世的时间不长 ， 但是其高 压电源的 ２ ２ 发展却 很快 ， 大致 分为三个 阶段 ： 由传统 的工频升压 发展 Ｖ ０ 一 嗡 Ｖ 弧 到 中频升压 ， 现在逐渐 向高频升压发展。 ＿ ； １ ． １工频 升压具有 电路简单 、 技术成熟等优点 ， 但 由于 ２ ２ ２ 其工作在低频状态 ， 通常都需要体积大而笨重 的工频 变压 器作为升压和 隔离 之用 ，同时其 输出电压调整时间长 ， 而 且电源精度以及稳定性 也不 能满足人们 的要求 。 图 ３ 电压 型 三 相 桥 式 １ ． ２ 中频升压采用 中频发 电机组配套 中频升压变压器 图 ２ 三相不控整流电压输出波形图 不 控 整流 滤 波 电路 图 的方案 ，通过改变发 电机 的励磁 电压来改变输 出高压 ， 达 到稳 定输 出高压 的 目的 ， 其优点是工作可靠 、 结构简单 、 制 造工 艺方便 ； 缺点是发 电机组 噪音 大 、 整个系 统的调节 时 间较长 、 设备效率偏低 、 体积偏大 、 变压器损耗较高 。 １ ． ３高频升压采用高频变压器 的升压方式 ，首先将 电 网供 电整 流成直流 ， 再 通过高频逆变 、 高频 升压 ， 再经整流 滤波 出设备所 需的高压直流 电。因为在 电气设备 中 ， 存在 Ｕ Ｅ ＝ ４ ． ４ ４ ｆ Ｎ Ｂ Ｓ 关系式 ，其中 Ｕ 、 ｆ 为交 流供 电的电压 和频 率， Ｅ、 Ｎ为线 圈或绕组 的感应 电势和 有效 匝数 ， Ｂ为磁路 图 ４ Ｉ ＧＢ Ｔ逆 变 桥 电路 原 理 图 图 ５ 三 相 不 控 整 流滤 波 电路 建 模 图 的磁感应强度 ， Ｓ为铁心截面积 。由此可以看 出 ， 在相 同的 三相 桥式 整流电路分为 电流 型三相桥式 供 电电压下 ， 提高频率 ｆ 就可 以减少线 圈或绕组匝数和铁 心截面积 波。根据输 出滤波 的不 同， 整流电路 和电压型三相桥式整流 电路 。电流型三相桥式整流电路 ： Ｓ ， 从而可 以减小装置的体积和重量。 因此电子束焊机高压 电源 的发 输出端串联大 电感 Ｌ滤波 ， 特点是输 出电流纹 波小 。电压 型三相桥 展方 向之一就是要高频化。 式整 流电路 ： 输出端并联大 电容 Ｃ滤波 ， 特点是输 出电压纹波小 。 本 ２ 电子束焊机高频高压 电源的设计 设计 选用 电压型三相桥 式整流 ， 即在输 出端并联大 电容 ， 电路如 图 本 电源设 计采 用的是高频逆 变 电源 ， Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ作为逆变 器 的功 率 ３ 所示 。 器件 ， 系统首先将 三相交流 电整流滤波成直 流 ， 再通 过逆变器逆 变 滤波 电容 Ｃ的选取越 大 ， 电压波动越小 ， 输 出直 流电压越平滑 ， 成二十千赫的高频交 流电供 给高频 高压 变压器 ， 在 高频 高压 变压 器 但也不是越大越好 ， 电容越大 ， 装 置体 积越 大 ， 费用也越大 。实际应 中升压到所需 电压 ，再经 高频整流滤波成平稳 的直流 电供给 电子 用中， 根据电压波动要求 ， 选取合适 的滤波电容。 枪。 ２ ． ２全桥逆变电路模块 反馈控制 回路 的采样 电路对 高压反馈信 号进行采样 ，然后送 逆变 电路采用全桥逆变 ， Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ为逆变器的功率器件 ，控制方式 Ｄ Ｓ Ｐ处理产生相应的 Ｐ ＷＭ波 ，通过驱动逆变器的开关管开通状态 采用移相全桥 Ｐ ＷＭ 波控制 ： 上下臂的开通方式为互补 ， 对角导通通 来 改变输 出电压 的大小 ， 达 到闭环控制 的 目的。 如图 １ 所示 ， 为系统 过移相角来控制有效 占空 比。 如图 ４所示 ， Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ １ 和 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ ３ 导通时 ， 主电路 图。 输出为正 ； Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ ２和 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ ４导通时 ，输出为负 ，逆变后 输出交流方 ２ ． １不控整流 电路 三相 电网供 电电压为 ： ３ ８ ０ Ｖ± ７ ％， ５ ０ Ｈ ｚ ，利用无控制功能的整 波。 Ｐ ＷＭ 驱动波 的频 率为 ２ ０ Ｋ Ｈ ｚ ， 由于 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ不 是理想 开关 ， 有关 流二极管 组成三相桥式不控整流 电路 ， 整流后输 出电压波形如 图 ２ 断时间 ， 为防止上下臂同时导通 ， 需要设置死区时间 ， 死 区时间的大 所示 。 Ｇ Ｂ Ｔ的关段时间确定 ， 确保上臂完全关断后 ， 下臂再导通 。 三相 整流输 出的是 脉动直流 电压 （ 平均 电压 １ ． ３ ５ Ｕ， 即５ １ ３ Ｖ） ， 小由 Ｉ
《点焊机自动控制系统的设计与实现-开题报告》
《点焊机自动控制系统的设计与实现-开题报告》点焊机自动控制系统的设计与实现1.课题来源及行业背景随着计算机控制技术的迅速发展，触摸屏和PLC在工业控制中的应用越来越广泛。
在消音金刚石圆锯片的生产过程中,其基体的焊接水平是锯片质量保证的先决条件。
而传统的手工焊接方式无法满足高精度的焊接要求。
由此，研究新型自动化装置控制的焊接系统显得尤为重要。
本课题是指导老师在大规模生产的具体要求下，要求工作台按要求进行动作，在现代工业控制系统日益发达的时代背景下应运而生的，电焊机的自动控制为工业生产带来很大的方便，使自动化在生产中得到很好的利用。
2.研究的目的和意义2.1解决人工无法完成的困难随着科技的进步和发展，工业生产的方式正在发生巨大的变化，从传统的手工作坊式的劳动，逐渐演变成自动化、智能化的生产方式，本项目自主设计研发的焊接集散控制系统能使焊接部分与非焊接部分硬度均匀一致，提高了产品质量，从而提高产品的经济效益，也使得企业的技术和管理自动化水平提高。
该产品突破传统锯片基体制造方法 ,采用2张相同金属基体中间夹一层阻尼材料 (三明治复合锯片基体) ,有效地解决了环保消音降噪问题.自主设计研发基于人机界面的PLC控制焊接自动化系统可以将其三合一 ,而且能使焊接部分与非焊接部分硬度均匀一致 ,解决了焊后变形大的问题。
而使用手工焊接方法工作量较大，而且难于保证焊接质量。
现设计焊接自动化工作台，提高产品加工质量。
2.2提高生产效率在当今社会的大规模生产过程中，人力的局限性无法跟上工业自动化时代的工作效率，所以企业为了提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，自动化生产线也逐渐被企业所认同并采用。
点焊机自动控制系统是按照给定程序、轨迹和要求实现自动移动、焊接的操作的自动控制装置。
实现了自动化的工作并减少了很多不必要的人工劳动，极大的提高了生产的效率。
2.3改善现有点焊机的工作性能点焊机的工作原理是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料，来达到使它们结合的目的。
电子束焊接机项目可行性研究报告
电子束焊接机项目可行性研究报告一、项目背景和目标电子束焊接是一种高效、精确、无污染的焊接方法，已广泛应用于航天、军事、电子、汽车等领域。
然而，传统的电子束焊接机存在一些缺点，如占地面积大、设备重量重、能耗高等。
为此，我们计划开发一款新型的电子束焊接机，以解决这些问题，并提高焊接效果。
本报告将对该项目进行可行性研究。
二、项目可行性分析1.市场需求分析2.技术可行性分析本项目计划开发一款新型的电子束焊接机，通过优化设计和技术创新，实现设备的小型化、轻量化和低能耗。
目前，相关技术已有一定的积累和发展潜力，因此该项目在技术上是可行的。
3.经济可行性分析本项目的主要成本包括研发成本、生产成本和销售成本。
虽然研发成本较高，但通过合理的市场定价和市场推广，可以获得可观的收益。
同时，新型电子束焊接机的生产成本和运营成本较传统设备低，能够降低企业的生产成本，提高经济效益。
4.竞争可行性分析目前市场上存在一些电子束焊接机产品，但大部分产品仍然存在一些缺点，如占地面积大、设备重量重、能耗高等。
而新型电子束焊接机通过技术优化可以解决这些问题，因此在市场上具有较强的竞争力。
三、项目实施方案1.技术研发方案2.生产方案生产方案应考虑设备的制造成本和生产效率。
建议与专业的制造商合作，共同研发和生产新型电子束焊接机，并制定合理的生产计划和流程。
3.市场推广方案市场推广方案应综合考虑产品特性、竞争状况和市场需求等因素，采取多种渠道进行推广，包括广告宣传、参展展览、与用户进行合作等。
四、项目风险分析1.技术风险：项目的成功与否与技术的成熟度有关。
如果技术无法实现预期效果，将会影响项目的可行性。
2.市场风险：由于市场竞争激烈，新产品可能面临市场接受的难题。
需要在推广和宣传方面下功夫，提高产品的竞争力。
3.财务风险：项目需要投入大量的研发和生产成本，如果市场反应不佳，将对项目的财务稳定性造成威胁。
五、项目评估和结论通过对电子束焊接机项目进行可行性研究，我们可以得出以下结论：1.项目具有较高的市场需求和潜力；2.技术上是可行的，能够通过现有技术实现设备的优化设计；3.经济上是可行的，通过市场定价和控制成本，能够获得可观的收益；4.项目在竞争上具有一定的优势，能够满足市场对焊接设备的需求。
电子束焊机高压电源的研究与设计
电子束焊机高压电源的研究与设计电子束焊机是一种高效、精确的焊接设备，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子器件等领域。
而电子束焊机的核心组成部分之一就是高压电源。
本文将对电子束焊机高压电源进行研究与设计。
首先，我们需要了解电子束焊机高压电源的工作原理。
高压电源主要由整流器、滤波器、稳压器和电源控制器等组成。
整流器将交流电转换为直流电，滤波器用于去除电源中的噪声和杂散波形，稳压器用于确保电压的稳定性，电源控制器则负责对电源进行监控和调节。
接下来，我们需要考虑高压电源的设计要求。
首先是输出电压要能满足电子束焊机的工作需求，通常在几千伏到数十千伏之间。
其次是输出电流要足够稳定，以确保焊接质量。
另外，高压电源还需要具备过载保护、短路保护等功能，以保证设备的安全性和可靠性。
对于高压电源的设计，我们可以采用开关电源和变压器两种方案。
开关电源能够提供高效、稳定的输出电压，但对电路设计和控制要求较高；变压器则能够提供较高的输出电压，但效率相对较低。
根据实际需求和成本考虑，选择适合的设计方案。
在设计过程中，我们需要进行电路仿真和实验验证。
通过电路仿真软件，可以模拟高压电源的工作状态、波形等参数，以评估设计方案的可行性。
在实验验证阶段，我们可以使用实际元器件搭建电路，并进行电压、电流、功率等参数的测试，确保设计方案的稳定性和可靠性。
此外，为了提高高压电源的效率和可靠性，我们可以采用一些增强措施。
例如，在设计滤波器时，可以选择低损耗、高效率的元器件，以提高滤波效果。
在选用稳压器时，可以考虑采用开关稳压器，以提高稳定性和效率。
综上所述，电子束焊机高压电源的研究与设计是一项复杂而重要的任务。
通过对高压电源的工作原理、设计要求、设计方案和增强措施的深入研究，我们可以设计出稳定、高效的高压电源，为电子束焊机的正常运行提供可靠保障。
基于Arm的电子束焊机灯丝电源的设计方案
基于Arm的电子束焊机灯丝电源的设计方案
传统的电子束焊机电源系统采用工频或中频技术，具有体积大、效率低、束流稳定性差等缺点。
分析电子束焊机电源目前存在的缺点并结合现代电力电子技术，本文提出一种基于Arm的全数字化控制的灯丝电源方案，并详细介绍了软硬件实现方法。
实验表明，该灯丝电源能够精确地稳定阴极灯丝电流，灯丝发射电子密度稳定性好，达到很好的性能要求。
1.引言
电子束焊机的工作原理如图1所示，当高压电子枪中的阴极灯丝被加热到一定的温度时会逸出电子，散射出的电子则在高压电场中被加速至光速或接近光速，电子通过电磁透镜聚焦后，形成能量密度超高的电子束，当电子束轰击焊件表面时，电子的强大动能瞬间转变为热能，使金属熔融，待冷却后自然凝固，达到焊接的目的。
电子束焊接阴极灯丝电源主要用于对阴极灯丝的加热，使其受热后发射电子，控制灯丝加热电源的输出电压或电流可达到控制溢出电子的目的，从而间接的控制电子束流大小。
在实际焊接过程中，需要阴极灯丝能够稳定的发射电子并维持电子枪内电子密度几乎不变，故对灯丝加热电源的要求很。
电子束焊机用高压直流电源的研究
（． １安徽 工业大 学 ，安徽 马鞍 山 ２ ３０ ；２ 中国科学 技术 大学 国家 同步辐 射实 验室 ．安徽 合肥 ２ ０ １ ） ４０２ ． ３０ ５
基于LLC谐振软开关技术的高压 电子束焊机电源的设计
基于LLC谐振软开关技术的高压电子束焊机电源的设计摘要：为了减小电磁干扰等因素对电子束焊机电源的影响，提高电子束焊机电源的工作效率，本文介绍了一种基于LLC谐振软开关技术电子束焊机电源系统的设计。
通过试验实现了高压电源输出电压的连续可调和过流过压的稳定保护及高稳压精度的要求，并实现了高频调节，不仅提高了系统的能量转换效率，而且减小了电源的重量与体积，实现了电子束焊机电源高效小型化的要求。
关键词：电磁干扰；电子束焊机电源；LLC谐振0 引言由于电子束焊机具有能量密度高、熔融性强、焊缝纯净、焊接稳定、方便使用、效率高等优点在航空航天、核工业等高精尖领域得到了广泛的应用。
电子束焊机的基本原理是：高压加速电源产生的电场使从阴极灯丝电源加热产生的游离电子动能瞬间增大，再通过改变偏压电源和聚焦电源对这些加速电子进行调节聚焦，电子束的动能转化为热能使得工件焊接处变为熔融状态而形成焊缝，对所要加工的工件按照加工要求实现对工件的焊接，[1-2]。
目前国内外的电子束焊机电源采用的是高频电源，采用了PWM脉宽调制技术对电源进行控制。
电子束焊机电源的发展趋势是高效小型化，频率会越来越高，使得功率开关管在正常工作时会产生较大的功率损耗和电磁干扰，导致电源输出不稳定，从而影响电源的正常工作。
本文所介绍的电子束焊机电源采用了LLC谐振软开关技术，并在进行了电磁兼容设计，通过调节直流母线电压的方式来改变输出电压的大小，这样不仅提高了电源的工作频率，而且减少了开关损耗和尖峰杂波，实现了开关器件的软开关，提高了电源的工作效率。
1 电子束焊机高压电源主电路结构1.1 LLC谐振高压加速电源主电路结构和工作原理高压加速电源的主电路结构如图所示，主要包括前级整流滤波电路、Buck降压斩波电路、LLC谐振逆变电路、高频变压器、高频整流滤波电路、精密电阻网络采样电路、中央控制电路、隔离驱动电路等组成。
其工作状态流程是：220V单相交流电通过不可控整流和EMC滤波得到平稳的直流电，再通过LLC谐振变换器逆变得到频率可调稳定的交流电，最后通过高频高压变压器升压和整流，进而输出平滑稳定的直流电。
电子束焊机高压直流电源设计
ｌ 电子束焊机高压 电源 的技术要 求
电子 束 焊机 用高 压 电源 与其 它 类 型 的高 压 电
源 相 比 。具有 不 同的技 术特性 。
１１ 技 术要 求 ．
相 整流 滤波 后 获得 １０ｋ 左 右 的直 流 高压 ，加到 ６ Ｖ 高 压真 空 电子 管和 电 子枪 上 。其 中高 压 电子 管在
特 点 ．提 出 了一种 真 空管 直接调 整式 高压 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 流 电源装 置 的设计 方 案 ，介 绍 了该 电源 的主 电路
结构 和控 制 电路 的 工作 原理 。 关键 词 ： 电子 束焊 机 ；高压 直流 电 源 ；稳 定性 ；纹 波 电压
Ｏ 引言
电子束 焊机 高压 电 源主要 用 于 为 电子 枪提 供
压滤 波 及阻 容和 过压 、过 流保 护 电路 、高 压 真空 电子 管调 节 电路 等组 成 。本设计 将 高压 升压 整 流
变 压 器 、高 压 整 流 电路 、高 压 滤 波及 阻容 和 过
压 ，保 证 电源 的 正常工 作 ，但要 求 电 阻耐压 水 平 要 高 、承 受发 热 功 率 要 大 。 当 电源 外 部短 路 时 ，
第９ 卷
第５ 期
电 手元 嚣 件 主 用
Ｅｅｔ ｎ ｏ ｐ ｎｎ ＆Ｄ ｖ ｅＡ ｐｉ ｔ ｎ ｌ ｒ ｉ Ｃ ｍ ｏｅ ｔ ｅｉ ｐｌ ａｉ ｓ ｃｏｃ ｃ ｅ ｏ
Ｖ０． ． １ Ｎｏ５ ９
Ｍａ ．２ ０ ｙ ０７
２ｏ年５ Ｏ７ 月
和稳 定 高压 输 出的 。图２ 示 是根 据 图 １ 计 的 高 所 设 压 电 源 的 主 电路 原理 图 。 由图２ 知 ，本 电源 为 可 典 型 的串联 型 ，是一 种可 直接 在 高压 侧进 行 调节 的高压 直流 稳压 电源 。其 主 电路 主要 由过 流抑 制 电路 、高压 升压 整流 变压 器 、高压 整 流 电路 、高
高压电子束焊机电源的研究与实现
高压电子束焊机电源的研究与实现高压电子束焊机是一种常用于金属焊接的高能电子束炮。
其电源是实现高能电子束产生和控制的关键组件。
本文将探讨高压电子束焊机电源的研究与实现。
高压电子束焊机的电源需要满足以下几个关键要求：高电压输出、高电流输出、高稳定性和高效率。
为了实现这些要求，研究人员采取了多种方法。
首先，高压电子束焊机电源需要一个高压发生器来产生所需的高电压。
传统的高压发生器采用磁压式变压器，通过电源输入的交流电压经过整流、滤波等处理后，经过高压变压器升压，最终输出所需的高电压。
然而，这种方法存在效率低、体积大等问题。
近年来，研究人员提出了基于谐振转换的高压发生器方案，通过谐振转换实现对输入电能的高效利用，可以大大提高电源的效率。
其次，高压电子束焊机电源还需要一个高电流放大器来实现高电流输出。
高电流放大器通常采用功率晶体管或功率管阵列等器件，通过对输入电流进行放大，并通过输出变压器将电流输出到电子束发射系统。
为了提高放大器的效率和稳定性，研究人员常常采取并联多个器件的方式，以增加输出电流能力，并通过负反馈控制保持稳定输出。
此外，高压电子束焊机电源还需要具备高稳定性和高效率。
高稳定性可以通过采用精密的反馈控制系统实现，该系统能够监测输出电压和电流，并对输入电源进行调节以保持稳定输出。
高效率可以通过采用高效的功率转换器和控制算法实现，以最大限度地减少能量损耗。
总之，高压电子束焊机电源的研究与实现是实现高能电子束焊接的关键。
通过采用高压发生器、高电流放大器和精密的反馈控制系统，可以实现高电压、高电流、高稳定性和高效率的电源。
未来，随着科技的不断发展，高压电子束焊机电源将会得到进一步的改进和创新，为金属焊接领域带来更多的应用和发展。
电子束轰击炉高压直流电源的研究
电子束轰击炉高压直流电源的研究白浩陕西理工大学电气工程学院陕西汉中 723000摘要：基于多模块串联控制的高压直流电源。
相对于传统的单柜集中控制的高压小电流电源，采用了多模块串联控制以及交错控制策略。
提高了控制精度，减小了电源的体积。
关键字：多模块串联；交错控制；控制精度；减小体积1. 引言随着科学技术的发展，对于高纯度金属的需求量越来越多，常规的冶炼方法已很难满足要求，而电子束熔炼是一种有效的金属提纯方法[1]。
电子束熔炼的专用设备是电子束轰击炉，电子束轰击炉是利用高速电子束对放入其中的边角料进行撞击。
因此，电子束轰击炉中的高压加速电源显得尤为重要。
为了得到可以满足要求的高压电源，文献[2]提出了一种利用相控调压与工频升压变压器组合成高压电源的方法，该方法的优点是结构简单，容量大；但是效率低，系统的调节速度慢，调节精度差且高压滤波电容值大，对电网的谐波影响较大。
针对大功率的高压电源采用多模块串联的方式实现方法应运而生，如图1所示。
通过多模块串联的方法，可以降低电路的器件的等级，并且可以进行冗余设计，提高电源的工作稳定性。
本文针对该问题研究了基于多模块串联的高压电源的控制方法。
图1 多模块串联的拓扑结构Fig. 1 Topological structure of multi module series1.电路的分析2.1 电路中的功率分布本文提出的三模块串联电路如图2所示。
各个模块的输出电压进行串联，因是所有单模块电压之和，如式(1)所示。
当电源空载时，此，该电源的输出电压Vo电源没有输出电流，而当电源输出端带载时，电源的输出电流为I，因为电源各o个模块是串联，所以各模块的电流都相同，如式(2)所示。
由式(1)和(2)可得电源的输出功率，如式(3)所示。
式(3)表示电源的总功率是每个模块的功率的总和，每个模块电源的输出功率与输出电压相关。
(1)(2)(3)因为电源输出端是串联连接，所以(2)式成立，为了保证电源的可靠性以及灵活性，每个模块的输出电压相同，即成立，因此，可以得到(4)。
电子束焊机数字高压电源系统的研究
电子束焊机数字高压电源系统的研究电子束焊机数字高压电源系统的研究随着科技的不断进步和电子束焊技术的快速发展，电子束焊机的数字高压电源系统也逐渐成为电子束焊行业中一个重要的研究方向。
数字高压电源系统是电子束焊机中极其关键的一个部分，它的稳定性和可靠性直接影响到焊接质量和效率。
传统的电子束焊机采用的是模拟高压电源系统，随着数字化技术和自动控制技术的不断成熟，数字高压电源系统逐渐取代了传统的模拟电源系统，成为电子束焊机领域的研究重点。
数字高压电源系统通过数字信号处理器将输入的模拟信号转换为数字信号，然后通过程序控制进行数字信号处理和调节，最终实现高压电源的稳定输出。
数字高压电源系统相较于传统的模拟电源系统具有许多优势。
首先，数字高压电源系统具有更高的精度和稳定性。
通过采用数字信号处理器进行数字信号处理和调节，可以有效抑制干扰信号，提高高压电源的输出稳定性和精度，从而提高焊接质量。
其次，数字高压电源系统具有更好的可调节性和可控性。
通过程序设计和数字信号处理的手段，可以根据不同的焊接需求进行高压电源的调节和控制，使其更加灵活和智能化。
此外，数字高压电源系统还具有更好的一致性和可靠性。
数字高压电源系统通过数字信号处理器对输入的模拟信号进行处理和调整，避免了模拟电路中存在的元器件老化和温度变化等问题，从而提高了系统的一致性和可靠性。
然而，数字高压电源系统也面临着一些挑战和问题。
首先，数字高压电源系统的设计和开发需要具备较高的技术水平和专业知识。
数字高压电源系统涉及到数字信号处理、电源控制、嵌入式系统等多个学科的知识，需要进行多学科融合和综合运用，这对研究人员的能力提出了较高的要求。
其次，数字高压电源系统的稳定性和可靠性仍然是一个难以解决的问题。
数字高压电源系统中存在着各种潜在的干扰和噪声源，如高频噪声、电磁辐射等，这些因素对系统的稳定性和可靠性产生一定的影响。
如何提高系统的抗干扰和抗干扰能力，仍然需要进一步的研究和探索。
一种高频高压电源的研制的开题报告
一种高频高压电源的研制的开题报告一、选题背景随着现代科技的迅猛发展，高频高压电源在工业、医疗等领域的应用越来越广泛。
高频高压电源是一种能够产生高不间断电压的电源设备，主要用于放电加工、离子喷涂、电解等领域。
此外，高频高压电源在医疗领域也有广泛的应用，如医疗成像、肿瘤治疗等。
因此，开发一种高效、高稳定性的高频高压电源对现代产业的发展有着重要的意义。
二、选题意义随着科技的不断发展，工业和医疗领域对高频高压电源有着越来越高的要求。
为适应这种需求，我们需要开发一种高效、高稳定性的高频高压电源。
这将有助于提高生产力、促进工业技术升级，同时也有助于提高医院的医疗水平。
因此，本课题的研究意义在于改进现有的高压电源技术，提高高频高压电源的电压稳定性和效率，为工业和医疗领域带来更大的效益。
三、研究内容本课题的研究内容主要包括以下几个方面：1.高频变压器的设计制作：高频高压电源是由高频变压器、整流电路和输出电路三部分组成的。
因此，高频变压器的设计和制作是研究的重点之一。
2. 整流电路的设计：整流电路是将高频脉冲信号转换为直流信号的过程。
设计和制作高效、低噪音的整流电路是本课题的研究重点。
3. 输出电路的设计：输出电路是将直流的高电压信号输出到负载上的过程。
本课题的研究要点是设计一种高效、高稳定性的输出电路。
四、研究方法本课题采用实验研究和模拟模型分析的方法，先从基本原理出发，综合运用电学、电子学、电磁学等相关知识理论，进行分析和计算，然后建立高压电源的示范系统，进行系统测试和参数调整，最终实现高压电源的设计和制造。
五、预期成果本课题预期的成果为：高频高压电源的设计和制作，实现高效、高稳定性和可靠性的输出，并满足相关行业应用要求。
同时，通过实验数据的测量和系统研究，对高压电源系统的性能进行评估，为相关领域的发展提供可靠的技术支持。
PSM大功率高压电源的分析与研究的开题报告
PSM大功率高压电源的分析与研究的开题报告
一、选题背景
随着科技的不断发展，高压电源在科研、医学、工业等领域扮演着
越来越重要的角色。
在高压电源领域，PSM大功率高压电源具有输出电
压范围广、输出电流大、稳定性好等优点，被广泛应用于医疗、半导体、实验室等领域。
二、研究目的
本文旨在对PSM大功率高压电源进行分析研究，包括其结构、工作原理、性能特点等方面的内容。
通过对PSM大功率高压电源的研究，进
一步提高我们对PSM大功率高压电源的认识，为其在实际应用中发挥更
好的作用提供理论支撑。
三、研究内容
1. PSM大功率高压电源的基本结构和工作原理分析
2. PSM大功率高压电源的性能参数测试及分析
3. PSM大功率高压电源的优化设计思路
4. PSM大功率高压电源在实际应用中的案例分析
四、研究方法
本文采用文献调研、实验测试等方法进行PSM大功率高压电源的分析研究。
通过查阅相关文献、了解现有技术和设备，对PSM大功率高压
电源的结构、工作原理、性能参数等进行分析，同时对其进行实验测试，获取性能数据，进一步验证研究结果。
五、预期成果
1. 对PSM大功率高压电源的结构、工作原理、性能特点等方面有更深入的认识；
2. 深入分析影响PSM大功率高压电源性能的因素，提出优化设计思路；
3. 提供PSM大功率高压电源在实际应用中的案例分析，为实际应用提供参考。
六、研究意义
1. 对高压电源行业的发展有一定的推动作用；
2. 为相关企业提供参考与借鉴；
3. 为高压电源领域的学者提供一个新的视角和研究方法。
何朝辉《铝合金电子束焊接工艺分析》开题报告
[2]熊建武，周进.变形铝合金在轨道车辆中的应用[J].企业技术开发, 2007, 26(11): 18-20.
[3] Miller W s, Zhuang L, Bottema J, et al. Recent development in aluminium aloys for the automotive industry [J. Materials Science and Engineering A, 2000, 280(1): 37-49.
开题报告学生姓名专业班级题目一选题背景目的及意义近年来随着工业技术的发展和人民生活水平的不断提高伴随着能源紧张环境恶化等问题的日益突出人们对交通运输行业提出了高速节能安全环保舒适等更高的要求交通运输工具轻量化则是实现上述目标的有效途径之一
开题报告
学生姓名
院（系）部
专业
班级
题目
一、选题背景、目的及意义
[4]王祝堂，田荣璋.铝合金及其加工手册[M].长沙:中南大学出版社, 1989, 251-262.
[5] Silingberg M, Gireen J. Aluminum Applications in the Rail Industry [J]I. Light Metal Age, 2007,65(5): 8~13.
依据文献和相关资料查询可知,虽然目前国内外已有许多技术人员对6082铝合金的焊接I艺及焊接性进行了研究，并取得了较大进展，涉及的焊接方法主要有钨极氯弧焊(TIG)、熔化极氩弧焊(MIG)和搅拌摩擦焊(FSW)等，但有关该铝合金电子束焊接(EBW)工艺研究的文献报道还比较少见。基于此，本课题拟采用电子束焊工艺对6082-T6铝合金进行焊接，系统分析研究该合金的电子東焊接工艺及其获得接头的组织与性能，并与采用熔化极氯弧焊获得的接头进行对比,通过优化焊接工艺，以获得高质量的焊接接头，因此，开展本课题研究具有重要的理论意义及实际应用价值。
电子束焊机高压直流电源设计
电子束焊机高压直流电源设计0 引言电子束焊机高压电源主要用于为电子枪提供加速电压。
其性能的好坏直接决定着电子束焊接工艺和焊接质量。
为此，许多电子束焊机制造商及研究机构均对高压电源的可靠性、高压保护以及高压打火对焊件的影响进行了研究，并相应制造出具有较高性能的高压电源，以满足不同的电子束焊机的需要。
由于双金属焊接要求平行焊缝，故要使用高压电子束焊机(100 kV以上)。
为此，本文介绍了电子束焊机用高压电源的控制方式、保护技术与其它类高压电源的不同之处。
1 电子束焊机高压电源的技术要求电子束焊机用高压电源与其它类型的高压电源相比，具有不同的技术特性。
1.1 技术要求电子束焊机用高压电源的技术要求主要是纹波系数和稳定度，纹波系数要求小于1％，稳定度为±1％。
德国PTR公司还提出了中压型的技术要求，这种标准要求相对纹波系数应小于0.5％，稳定度为±0.5％，同时还提出了重复性要求要小于0.5％。
以上要求都是根据电子束斑和焊接工艺所决定。
1.2 性能要求电子束焊机用高压电源在操作时必须与有关系统进行连锁保护。
这些连锁主要有真空连锁、阴极连锁、闸阀连锁、聚焦连锁等，可用以确保设备和人身安全。
另外，高压电源还必须符合EMC标准，并应具有软起动功能，以防止突然合闸对电源的冲击。
2 高压电源的工作原理和主电路从图1所示的控制系统框图可以看出。
该系统包含多种给水控制方式。
这些控制方式可使机组在不同的负荷阶段以及不同的给水控制对象情况下，能够实现给水的连续控制，并对一些主要干扰因素起调节作用，进而保证即使发生某些故障仍能自动调节。
在图1所示的高压电源系统中，电网电压经过流抑制电路进入高压升压整流变压器的一次和二次侧并升压到100 kV左右。
此交流高压再经12相整流滤波后获得160 kV左右的直流高压，加到高压真空电子管和电子枪上。
其中高压电子管在工作时承受的电压为40 kV，这样，加在电子枪上的高压为120 kV。
浅析电子束焊接设备电控设计
铝/钢管电子束焊机电气控制系统的初步设计一、电控前言总括：单片机作为计算机的一个重要分支，具有性能价格比高、设计简单、易扩展、易实现多机和分布式控制等特点，是工业控制计算机的优选控制手段之一。
正因为单片机控制技术的灵活应用，使得焊机的控制电路具有设计合理，结构简单，工作稳定可靠，成本低，抗干扰性能强等特点。
可以实现用按钮控制全部焊接过程，因而焊机具有良好的人机操作界面，易于操作，自动化程度高，焊接参数预设和调节容易等优点。
方案拟采用STC89C51单片机为核心，对步进电动机的转速和转向进行精确的控制；利用晶体管放大区的恒流特性实现稳流，采用串联型稳压电路来对聚焦电源进行比较精确的控制；利用PMW对电子束设备的高压电源进行有效的控制。
二、硬件结构设计：1、步进电动机的转速控制：1.1、步进电机控制系统整体结构：步进电机的控制系统主要由STC89C51单片机、电机驱动芯片、按钮、串口方式的共阳极数码管显示屏、电源和时钟电路以及蜂鸣器等几个单元组成，其结构如图1所示。
借助于STC89C51中内置的看门狗，确保系统正常运行。
整个系统具有结构简单、成本低廉、可靠性高、使用方便、通用性强等特点。
在实际应用中，可以采用L298N对步进电机进行驱动，成本较低。
1.2、键盘输入、LED模块：为了提高系统的可操作性，系统外部连接了8x8键盘和16位LED显示器实现人对单片机的快速操作，由SL0~SL2译出键扫描线，由4~16译码器对SL0~SL3译出显示器的位扫描线。
在更广范围的应用中，键盘的大小和显示器的位数可以根据不同的需要而确定。
当系统工作的时候，通过键盘输入步进电机所需的各种命令，而后，步进电动机的转向和转速由LED数码管动态显示出来。
STC89C51单片机系统采用通用键盘/显示控制芯片8279来管理键盘和LED显示器，在提高显示稳定性能的同时降低系统的负荷。
我们采用的8279与键盘和显示器的接法如右图。
1.3、单片机控制模块：单片机控制模块主要由STC89C51单片机以及它的外围工作电路、光电耦合器、74HC244芯片等组成，如图3所示。
高频高压电源的研究的开题报告
高频高压电源的研究的开题报告一、选题背景和意义随着电子技术的发展，高频高压电源的应用越来越广泛，尤其是在医学、空气净化、工业生产等领域都得到了广泛的应用。
高频高压电源不仅具有工作效率高、体积小、重量轻的特点，而且能够提供稳定可靠的高压输出。
因此，其研究具有重要的现实意义和应用前景。
二、研究目标本研究旨在设计和制作一种高效、高稳定性、可靠性较高的高频高压电源。
其中，主要包括以下目标：1. 研究高频高压电源的基本原理和特点，了解其工作原理和实现方式。
2. 设计和制作高压变压器，根据电源的输出电压和电流规格需求，选用合适的线圈匝数和材料，确保高压变压器能够在高效、稳定的情况下输出所需电压。
3. 选择合适的电路拓扑结构，并设计高频开关电路、谐振电路、驱动电路等关键电路单元。
4. 对所设计的电源进行测试和优化，评估其功率效率、输出稳定性、电路保护功能等等性能指标。
三、研究内容1. 高频高压电源的基本原理和特点。
2. 高压变压器的设计和制作。
3. 电路拓扑结构的选择和关键电路单元的设计。
4. 系统测试和性能优化。
四、研究方法和步骤1. 研究高频高压电源的基本原理和特点，查阅相关文献资料。
2. 根据输出电压和电流规格，选用合适的线圈匝数和材料，设计高压变压器。
3. 根据电源的需求，选择合适的电路拓扑结构，并设计高频开关电路、谐振电路、驱动电路等关键电路单元。
4. 制作电源样机，并对其进行各项测试，评估其功率效率、输出稳定性、电路保护功能等等性能指标。
5. 在测试结果的基础上，对电源进行优化，并针对实际应用场景进行调整和改进。
五、预期成果和意义本研究的主要成果包括：1. 高效、高稳定性、可靠性较高的高频高压电源样机。
2. 系统的电源性能测试数据和实测结果。
3. 针对实际应用场景的调整和改进方案。
本研究的意义在于：1. 推动高频高压电源技术的发展和应用。
2. 提供一种高效、稳定、可靠的电源解决方案，为相关领域的应用提供技术保障。
中频点焊逆变电源的设计研究的开题报告
中频点焊逆变电源的设计研究的开题报告一、题目中频点焊逆变电源的设计研究二、研究背景和意义在现代工业生产过程中，点焊技术是一种非常重要的焊接方法，点焊设备的质量和效率直接影响着生产效益。
而点焊逆变电源则是点焊设备的核心部分之一。
目前，国内外在研究逆变电源方面已经取得了很多的成果，但是对于中频点焊逆变电源的研究却比较少，且相关的实验方案和研究成果的探讨较少。
因此，深入研究中频点焊逆变电源的设计和相关技术，对于推进点焊逆变电源的技术革新和生产质量的提高，具有十分重要的现实意义和应用价值。
三、研究内容和方案本研究计划基于研究已有的电力电子技术和中频点焊技术，从逆变电源的拓扑结构、控制策略、功率器件的选型等方面进行深入研究，具体研究内容包括以下几点：1.中频点焊逆变电源的基本原理及其在点焊工艺中的应用；2.不同的中频点焊逆变电源拓扑结构的性能比较与分析；3.中频点焊逆变电源的功率器件选型及其参数设计；4.中频点焊逆变电源的控制策略设计；5.中频点焊逆变电源的硬件电路设计和软件程序开发；6.中频点焊逆变电源实验方案制定与实验数据分析。
四、研究目标和预期成果本研究的目标是设计出一种性能稳定、可靠性高、工作效率高的中频点焊逆变电源。
具体预期成果包括：1.掌握中频点焊逆变电源的基本原理和应用技术；2.深入分析不同的中频点焊逆变电源拓扑结构的性能优缺点，选定最佳的方案；3.根据中频点焊逆变电源的特点，选取合适的功率器件，对其参数进行设计；4.设计出一套有效的中频点焊逆变电源控制策略；5.完成中频点焊逆变电源的硬件电路设计和软件程序开发；6.完成中频点焊逆变电源的实验方案制定和实验数据分析，验证中频点焊逆变电源的性能。
五、研究方法本研究采用文献资料、实验研究相结合的方法进行研究。
首先通过文献资料研究中频点焊逆变电源的基本原理和应用技术，并分析不同拓扑结构的性能差异。
然后进行实验研究，对中频点焊逆变电源的硬件电路设计和软件程序开发进行验证，并进行实验数据分析。
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兰州交通大学毕业设计(论文)开题报告表
课题名称电子束焊机高压电源的设计
课题来源课题类型AX 导师车军
学生姓名黄胜学号200907414 专业机械设计制造及其自
动化
开题报告内容：（调研资料的准备，设计目的、任务、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。
）
1 设计目的及意义
电子束焊机是一种利用电子束座位热源的焊接工艺。
电子枪中的阴极灯丝加热到一定温度时会溢出电子，电子在高压电场的作用下被加速，通过电磁透镜聚焦后形成能量密集度极高的电子束，当电子束轰击焊接表面时，电子的强大动能瞬间转变为热能，使属熔融，达到焊接的目的。
电子束高压电源主要用于电子加速，其性能好坏直接决定电子束焊机的焊接质量，目前仅少数国家能够生产电子束焊机，且限制出口给其他国家。
国内上产电子束焊机的厂家很少，且高压电源系统仍采用400Hz中频发电机组，有噪声大、电压纹波大、精度低等缺点。
因此，急需设计出高性能的电子束焊机高压电源，来改善电子束焊机的焊接质量。
2 设计任务
了解电源整流和逆变技术的发展及其工作原理；学习掌握IGBT、PWM控制技术以及脉冲发生器等的工作原理；熟悉系统的闭环反馈理论；熟悉直流稳压电源的设计原理和方法。
在了解全桥逆变技术的基本原理上，通过变频技术将频率50HZ，电压380V的三相交流电转变为频率24KHz，电压0～50V的可调单相交流电。
通过变压、整流、滤波和稳压等环节，制作出电子束焊机所需的电压为0～60KV，电流最大值为150mA的连续可调的直流稳压电源。
3 设计要求
（1）掌握IGBT、脉冲发生器等的工作原理；
（2）熟悉直流稳压电源的设计方法
（3）熟悉闭环反馈控制的原理
（4）设计出电源的电路图，并画出详细的电子版电路图和PCB版图；
（5）能够保证所设计的电源输出电压的精度满足要求。
4 参考资料
[1] 袁燕. 电力电子技术.-2版. -北京：中国电力出版社，2009
[2] 张石安、张炜. 电力电子技术基础.-北京：电子工业出版社.2005.4
[3] 罗映红. 电工技术.-北京：中国电力出版社，2010.2
[4] 罗映红·电子技术·-北京：中国电力出版社，2010
[5] 梁锦泽.三相电压型PWM整流器控制策略及其研究.广东工业大学.2008.5
[6] 马韬.电流型PWM整流器控制策略及其研究.华北电力大学.2006.
5 脉冲宽度调制（PWM）
脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
PWM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。
由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限，结合现在控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM控制技术发展的主要方向之一。
6 论文的思路与预期成果
6.1论文思路
主电路是通过整流、滤波、升压等环节将普通三相交流电转变为稳定的高压直流电，供给电子束焊机使用。
运用IGBT作为全桥逆变所需的功率器件，并用脉冲发生器产生PWM波，通过驱动电路控制IGBT 的关断。
由PI调节构成反馈电路，来保证控制信号的稳定性。
总体方案设计框图如下：
50Hz 380V 三相交流
整流滤波
全桥
逆变
变压器
整流
滤波
驱动
控制
PI调节
0～60KV直流
最大电流
150mA
上位机
电流采集
电压采集
6.2预期成果
根据设计任务和要求，了解电源整流、逆变技术、IGBT和PWM的工作原理，学习闭环系统的基本理论和直流电源的设计方法，在此基础上设计出电子束焊机所需各项要求的高压电源。
6 任务完成阶段及时间安排
1）第5周围绕选题进行资料收集，完成开题报告并交指导教师审定。
2）第6周查阅资料，学习整流、滤波及全桥逆变相关知识；第7周学习PWM及PI的工作原理。
3) 第8-11周完成详细电路设计，并完成论文初稿。
4）第12-14周进行论文二稿、三稿的写作与修改，完成外文文献的翻译。
5）第15-16周交毕业论文终稿。
有指导老师填写“毕业论文评语”，由审阅人填写“毕业论文审阅意见”。
6）毕业论文答辩。
按学校统一安排，进行公开答辩或者学院答辩。
（可另加附页）
指导
教师
意见
签名：年月日课题类型和性质：（1）A—工程设计；B—技术开发；C—软件工程；D—理论研究；
（2）X—真实课题；Y—模拟课题；Z—虚拟课题
（1）、（2）均要填，如AY、BX等。