光纤激光器开关电源控制系统设计开题报告

 2021-08-08 02:08

全文总字数:1849字

1. 研究目的与意义

目的:光纤激光器激光电源的控制系统是整个电源系统的心脏,其性能的好坏,功能的强弱直接影响激光电源的性能,从而影响激光器输出激光的稳定性和质量。研制出以dsPIC单片机为核心的激光器的电源控制系统。它可以很方便地与工业触摸屏进行信息交流,在操控方面大大提高了可控性、可视性、可靠性,从而大大提高国产激光器的性能,增强国产激光器与国外激光器的市场竞争能力。

意义:光纤激光器是近几年发展起来的新型激光器,其光电转换效率高,已广泛应用于金属切割。激光电源的控制系统是整个电源系统的心脏,其性能的好坏,功能的强弱直接影响激光电源的性能,从而影响激光器输出激光的稳定性和质量。本激光电源为大功率激光开关电源,与以往的激光电源有较多的不同:采用dsPIC数字信号控制器实现PWM信号的输出、控制、检测,对三相电压进行缺相保护等一系列功能,同时采用CAN总线式通讯方式来实现上位机与下位机信息的显示交流、信号的控制。电源模块尺寸小,各种保护功能完善、及时、可靠。电源模块化,针对不同的装备需求可以对模块进行设计、制造、调试、改进升级。

2. 国内外研究现状分析

激光电源其关键在于逆变器或斩波器中作为开关的功率器件选型和控制方式的择。

功率器件的发展,推动了电力电子技术的发展,也促进了激光器开关电源的更新换代,同时自动控制理论在开关电源中的应用,特别是现代控制理论例如(自适应控制,滑模变结构控制,神经网络控制等)促进了激光器开关电源向更高的技术指标发展。

激光器开关电源中的关键器件是功率半导体开关器件,其迅速发展为激光器开关电源的发展创造了条件。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:采用dsPIC数字信号控制器实现PWM信号的输出、控制、检测,对三相电压进行缺相保护等一系列功能,同时采用CAN总线式通讯方式来实现上位机与下位机信息的显示交流、信号的控制。本设计技术指标:电源直流96V电压,电流为48A,dsPIC输出谐振频率达40KHz,检测各路信号并及时反馈给dsPIC数字信号控制器,对变压器次级电流能进行1A-50A的智能控制,同时大大提高了电路在运行过程中的可靠性。

研究计划:毕业设计起止日期:2. 166.5(第三周第十六周)

第一阶段(2.162.27):熟悉课题,收集借阅有关资料、粗拟开题报告;

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4. 研究创新点

特色与创新:

1 采用dsPIC数字信号控制器实现PWM信号的输出、控制、检测,对三相电压进行缺相保护等一系列功能,同时采用CAN总线式通讯方式来实现上位机与下位机信息的显示交流、信号的控制。

2产生光纤激光器所需要的0~96v可变直流电源。

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