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等离子体加工技术以其优越的性能,广泛应用于能源、材料、物质、环境等诸多专业领域。而目前这些领域中采用的等离子体加工电源已经不能满足其发展的需求,数字化、智能化的等离子体加工电源已经成为发展趋势。 本文在DC/DC变换器主电路的基础上,以TI公司的高性能DSP-TMS320F2812为核心控制芯片,设计了等离子体加工电源的数字控制系统,研究了等离子体加工电源的智能化控制策略。 首先分析了等离子体的负载特性,得到了磁控溅射镀膜工艺对电源的要求。然后采用状态空间平均法建立了电源系统的数学模型,设计了其电流单闭环控制的PI参数,并针对等离子体的负载特性,研究了基于电容电荷平衡原理的新型控制算法,提出了复合控制策略,并对其进行了Matlab的仿真分析,结果表明使用复合控制策略的系统达到了良好的输出性能。在此基础上,结合磁控溅射靶电源的控制需求,采用DSP控制技术,设计了磁控溅射靶电源的外围控制系统,包括模拟信号调理电路、驱动电路、显示电路、保护电路、存储电路和通信电路,软件设计包括复合控制策略、移相PwM信号和斩波PwM信号、校正及数字滤波和智能保护功能。 最后在理论分析和仿真的基础上,搭建了一台等离子体加工电源的样机,试验结果证明了数字控制系统的可行性和正确性。