Wang Shengli, Wu Yunfeng, Tang Hui, Hu Bo Yang, Miao Ling
(École de l'énergie des sciences et de génie, Université des sciences et de la technologie électronique de Chine, Chengdu 611731, Chine)
Préparation pour une utilisation corrosion électrochimique de nanoparticules d'oxyde de métal, ont conçu un courant alternatif de fréquence réglable et une réponse superposé bonne dynamique en courant continu de l'alimentation électrique. La tension de crête maximale qui peut être sortie à l'alimentation électrique est de 30 V, le courant maximal est autorisé à circuler à travers 10 A, la fréquence d'onde carrée est de 35 ~ 101 Hz. Le circuit d'alimentation principale comprend un circuit de commande, un circuit de génération d'onde carrée et le circuit de superposition à courant continu. Cela donne la principale topologie du circuit de puissance, analyse le principe du circuit, et un procédé de contrôle de fréquence décrit celle-ci, présente les résultats du régulateur FM. Ceci est valable pour pouvoir l'essai de corrosion électrochimique, et obtenu de bons résultats, obtenus pour la taille 30 nm de particules Fe3O4. Indique des particules d'oxyde métallique nanométriques dans la gravure électrochimique Méthode expérimentale dans le bloc d'alimentation a une réponse plus rapide dynamique, la fréquence peut être ajustée, les avantages de stabilité.
puissance superposé courant continu; oxydes métalliques, des nanoparticules; onde carrée symétrique; essai de corrosion électrochimique
CLC: TN86
Code de document: A
DOI: 10,16157 / j.issn.0258-7998.2017.03.035
format de citation chinois: Wang Shengli, Wu Yunfeng, Tang Hui, et al. Le développement de la puissance DC superposé Technologie électronique, 2017,43 (3): 141-144.
Anglais format de citation: Wang Shengli, Wu Yunfeng, Tang Hui, et al. Conception d'alimentation CA et CC superposition .Application Technique électronique, 2017,43 (3): 141-144.
0 introduction
Nano-matériaux en raison de leurs propriétés uniques optiques, électriques, acoustiques, magnétiques, thermiques et chimiques est appelé « les plus prometteurs matériaux du 21ème siècle. » oxyde métallique nanomatériau reconnus pour leur large perspective de l'application. Synthèse de haute pureté, de granulométrie contrôlée et de la morphologie de la nano-oxyde est la première étape dans la préparation de nanomatériaux de haute performance. Jusqu'à présent, il a ouvert une variété de méthodes pour la production d'un oxyde, tel que la pulvérisation cathodique magnétron, procédé sol - gel, un procédé en phase vapeur, un procédé de pyrolyse par pulvérisation et une technique de préparation hydrothermale. Par rapport au procédé décrit ci-dessus, le procédé à courant continu superposé puissance par des matériaux d'oxyde de gravure électrochimique de métal de préparation, un certain nombre d'avantages, tels que l'opération simple, la réaction de faible prix de précurseurs, le rendement de la réaction, un contrôle aisé de la morphologie et ainsi de suite.
DC superposé puissance Dans le test d'essai du système d'isolation huile-papier fréquemment utilisés, les niveaux de tension utilisés dans élevé. Université de Tsinghua de test sur l'effet lorsqu'il est utilisé dans l'isolation en papier flashover de l'alimentation DC surimposition . Puissance forme d'onde asymétrique en utilisant un filtre passe-haut élimine la composante continue de la haute fréquence d'onde carrée en onde carrée devient égale à la surface de l'onde carrée symétrique non négatif. DC résistance du circuit de superposition et de l'inductance en série par un signal à basse tension continue superposée à la haute fréquence haute tension asymétrique onde carrée, tandis que la fréquence de blocage efficace des dommages à haute tension asymétrique onde carrée peut être provoqué par alimentation en courant continu basse tension. Cette superposition de puissance différente, en utilisant l'idée de l'accès au transformateur, on est d'obtenir l'effet de l'isolement, la seconde est d'augmenter la production capacité actuelle, une plus grande efficacité est de trois, puisque la résistance Alternaria omis.
Une structure de circuit et principe de fonctionnement
Circuit d'alimentation à courant continu essentiellement en superposant le circuit en demi-pont, le circuit de commande, un circuit de génération de signal, le circuit de superposition à courant continu composé de quatre parties, le schéma de principe de base illustré à la figure 1.
1.1 Circuit principal Topologie
Après la demi-pont tension DC est inversée en onde carrée AC, le circuit de superposition, l'alimentation en courant continu en série, pour former la tension finale DC superposition. Etant donné que le fonctionnement de l'alimentation de commutation alternée entre deux commutateurs, la forme d'onde de tension de sortie est symétrique, et l'alimentation de puissance de commutation fournit la puissance à la charge du cycle de travail tout entier, et par conséquent, un courant de sortie de réponse transitoire à grande vitesse, les caractéristiques de tension de sortie bon. Comme le montre la figure.
1,2 circuit d'isolation d'entraînement
1.2.1 l'impulsion de commande circuit de génération de signal
Contrôle de circuit de génération de signal d'impulsion 3 représenté sur la figure. SG3525 signal d'impulsion de commande de formation de copeaux, d'une modulation de largeur d'impulsion de fréquence (modulation de largeur d'impulsion, PWM) F déterminée par la formule suivante:
Où: Ct est reliée au condensateur de temporisation de 5 pieds; Rt est relié à la résistance de synchronisation nombre de 6 pieds, Rd est connecté entre la broche 5 et la broche 7 de la résistance de décharge. SG3525 dans le circuit périphérique et Ct déterminent la gamme de taille Rd puissance de sortie de fréquence en onde carrée en changeant la taille actuelle de 6 pieds, en fait, soit en changeant la taille de Rd. Vu de la formule, elle est ajustée de telle sorte que la fréquence du signal de commande délivré par SG3525. Conception génère deux signaux de commande pour commander champ de semi-conducteur métal-oxyde effet transistor (métal-oxyde-semiconducteur à effet de champ de transistor MOSFET) est activé et désactivé par le SG3525.
1.2.2 Isolement et un circuit de commande
Comme le montre la figure 4, chacun des circuits de commande utilisent une alimentation auxiliaire séparée, afin d'assurer un isolement mutuel entre les circuits d'attaque respectifs. Utilisation 6N137 circuit d'isolation optique entre le signal de commande et le circuit de commande, assurant ainsi à la fois et. Conduite signal de commande de circuit généré par SG3525. MOSFET transistor d'attaque en utilisant une cascade de moyens de renforcer la capacité de conduite. Lors de la conception d'un circuit, entre l'accès bidirectionnel à une diode de conducteur pour empêcher les deux commutateurs sont activés simultanément et hors tension.
1,3 circuit de génération d'onde carrée
Carré configuration du circuit générateur d'onde d'une configuration en demi-pont , comme représenté sur la Fig. Dans laquelle, A est une source d'alimentation en courant continu, les transistors MOSFET Q1 et Q2 sont connectés en série avec une structure en demi-pont comprenant des bras supérieur et inférieur. Lorsque le transistor MOSFET Q1 est activé et Q2 est mis hors tension, l'amplitude de tension de la borne de sortie est U; Q1 lorsque le MOSFET est éteint, tour à tour sur Q2, l'amplitude de tension de la borne de sortie est -U. Ainsi, lorsque le MOSFET Q1 et Q2 sont activés en alternance à une certaine fréquence et à l'extérieur, peut être obtenu à la sortie d'onde carrée à l'U -U.
1,4 circuit de superposition à courant continu
1.4.1 circuit de superposition
Pour obtenir une tension symétrique d'onde carrée et l'amplitude de la source d'alimentation en tension continue d'alimentation sont réglables indépendamment, indépendamment l'un de l'autre, donc l'utilisation d'une source de courant séparée pour contrôler la tension continue de sortie, la sortie de source de tension continue de la boîte jusqu'à 32 V, et par circuit de superposition d'isolement correspondante, la tension continue superposée à une onde carrée symétrique, la charge agissant sur l'articulation. Afin de fournir du courant et de courant continu délivré par l'alimentation en courant continu de sortie B A peut être égalé, mais aussi parce que la sortie peut atteindre 10 Un courant, de sorte que l'utilisation du transformateur abaisseur T1, un transformateur fournit également un effet d'isolation est également puissance plus efficace .
1.4.2 sélection du transformateur
Est choisi en fonction de la fréquence de fonctionnement du transformateur et la puissance de sortie est déterminée, car la fréquence de cette puissance de sortie est de 30 ~ 101 Hz, la fréquence de basse fréquence a été déterminée, basée principalement sur le transformateur, la puissance de sortie est déterminée. sortie d'alimentation maximum 10 A, la valeur maximale de l'onde carrée selon les exigences expérimentales pour 6 V, le transformateur est déterminée comme une étape finale vers le bas rapport de transformation de 220: 36, le courant de sortie maximum de 12 A. Ce transformateur
2 puissance du moteur et de l'analyse
les modifications des paramètres de charge affectent la tension de sortie 2.1
À vide forme d'onde d'essai représenté sur la Fig. 5, (a) et (b) sur la Fig. 5, respectivement 35 Hz et 96 Hz forme d'onde de sortie. 6 en ajustant la fin puce Rd SG3525, modifie la fréquence du signal de commande, ce qui modifie le temps de conduction de la demi-pont, changeant ainsi la fréquence de l'onde carrée. Réglage de la plage de fréquence de 35 ~ 101 Hz.
La Fig. 5 (c) et (d) sont de la même taille dans le cas d'une alimentation en courant continu et la fréquence de A, B est une des formes d'ondes de sortie d'alimentation à courant continu de 25 V et 30 V. En ajustant la taille de la chaîne dans l'alimentation en courant continu B, la tension de sortie peut changer la taille du courant continu superposé. alimentation en courant continu plage de réglage de B est de 0 ~ 32 V.
La Fig. 5 (e) et (f) sont à la même fréquence et l'amplitude de la source de courant continu B, la forme d'onde de sortie d'onde carrée de 4 V et 6 V. En ajustant la tension continue aux bornes du transistor MOSFET, la tension de sortie peut changer la taille de l'onde carrée. tension d'onde carrée peut être réglée dans la plage de 0 ~ 6 V.
2.2 alimentation électrique d'essai de corrosion électrochimique forme d'onde de tension de sortie
Et la forme d'onde de charge d'essai de corrosion électrochimique représenté sur la Fig.
Dans la Fig. 7 (a) et (b) se situe dans. La figure 6 (b) de l'augmentation de la FIG et des fronts descendants d'une forme d'onde agrandie sur la figure. La figure observée 7 (a) et (b) deux forment une figure formes d'ondes montantes et descendantes lentes, car à la suite du transformateur. Le transformateur n'est pas transformateur idéal, qui est l'inductance de fuite . Les expériences de simulation, l'inductance de fuite est la principale cause de ce problème. Lors du déchargement, la boucle ne se forme pas, le courant est nul, l'inductance de fuite ne modifie pas la forme d'onde de charge, et par conséquent à la Fig. 6 (a) supérieure à une forme d'onde de tension (b) sur la Fig. On peut observer sur la figure 7 à:. Changement rapide en réponse aux fronts montants et descendants, étaient d'environ 30 ms, a une bonne réponse dynamique.
3 Analyse de l'application et les résultats expérimentaux
Appareil d'alimentation en utilisant la corrosion électrochimique des nanoparticules d'oxyde de métal expérience SYSTEM, les résultats expérimentaux obtenus comme le montre la Fig. FIG. (A) et (b) 8 est une source de courant continu est de 5 V, l'onde carrée de 2 V, une fréquence de 56 Hz, un rapport cyclique de l'alternance oxyde métallique onde carrée de 0,5 après réaction obtenu par diffraction des rayons X 20 min SEM et graphiques. images SEM montrent des nanoparticules obtenues taille relativement uniforme d'environ 30 nm. comparaison de motifs XRD avec un motif standard, a confirmé que l'oxyde métallique résultant est du tétroxyde.
4 Conclusion
Basé sur le commutateur MOSFET de puissance comme superposé AC-DC, a obtenu de bons résultats dans des expériences de corrosion électrochimique. Contrôle de fréquence utilisant un circuit en pont de l'onduleur, de sorte que la puissance est toujours à la fréquence optimale. Contrairement à d'autres sources d'alimentation de placage, de sa fréquence, de la tension AC et DC peut être ajustée, la réponse dynamique rapide, la puissance, en courant de 10 A.
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