本课题是湖北省科技攻关项目智能爆破与信息防护系统的子课题,智能防腐电源系统研制是该项目的关键之一。 管线运输虽然已成为现代工业和国民经济的命脉,但随着管线的增多,管龄的增长和腐蚀等问题的存在,管道事故频频发生。电化学保护法与防腐涂层联合应用则可弥补防腐涂层缺陷,从而更彻底地抵制金属管道发生腐蚀反应。 本文主要介绍所研制的智能型防腐电源系统组成结构和控制原理。分别就电源主电路、脉宽调制电路、驱动电路、保护电路、显示电路,从软硬件两个方面给予了系统的阐述;同时讨论了高频变压器的设计要点,VMOSFRT的特性和注意事项,以及对关键元器件的保护措施。 智能型电源系统分为主电路和控制电路两大部分。主电路采用以VMOSFET管为主控开关功率转换器件,采用输出功率中等的半桥结构,配以高频变压器和输出整流滤波电路组成本电源的主电路系统;电源控制电路采用以高性能单片机80C196KC为核心,对整个电源系统进行控制,采用脉宽调制方式来控制电源输出外特性。脉宽调制信号由PWM专用芯片SG3525组成的脉宽调制电路产生。同时,还设计了上下位机通讯电路,通过RS-485总线与上位机进行通讯。另外在电源主电路、控制电路和软件部分都进行了可靠性与抗干扰设计,系统分析了可能影响电源正常工作的各种干扰及其产生原因,并在原理图设计、PCB制作等方面采取了相应的抗干扰措施。 本文对防腐电源系统的实施方案、组成部分进行了调试分析,得到了初步的结果,并给出了在试验过程中记录的数据与相关波形,调试结果表明:所设计的电源控制系统电路简单,控制精度高,抗干扰能力强,人机对话明了,操作方便,工作稳定可靠,能够满足要求,提高了电源的自动化程度。另外对电源系统后续研究工作提出了进一步完善的建议。