微弧氧化是在金屬及其合金表面生成陶瓷膜的一種表面處理技術(shù)，微弧氧化生成的陶瓷膜具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、絕緣等優(yōu)良性能，在航天、航空、汽車、電子、造船等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。微弧氧化已經(jīng)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)，電源是制約微弧氧化發(fā)展的一個(gè)重要因素，本文針對(duì)微弧氧化電源展開研究。

　　微弧氧化電源的輸出電壓和電流較大、功率等級(jí)高，主電路適合采用全橋結(jié)構(gòu)的拓?fù)洹１疚倪x擇了變壓器原邊串聯(lián)飽和電感和隔直電容的移相全橋 DCDC 變換器作為研究對(duì)象，詳細(xì)分析了其工作原理。通過對(duì)比分析各種控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)，使用了平均電流型控制方式，系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)特性和抗干擾能力。在理論分析的基礎(chǔ)上，對(duì)全橋電路中的幾個(gè)重要器件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選擇。

　　基于 Buck 電路的小信號(hào)模型，考慮到占空比丟失的問題，建立了全橋電路的小信號(hào)模型。并在小信號(hào)分析的基礎(chǔ)上，利用頻域分析法，設(shè)計(jì)了平均電流型控制方式下的電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器，補(bǔ)償后的控制系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。

　　數(shù)字電源是開關(guān)電源發(fā)展的方向，本文基于數(shù)字信號(hào)處理器 TMS320F2812 構(gòu)建了開關(guān)電源的數(shù)字控制系統(tǒng)，提出了一種較為簡(jiǎn)單的移相控制方案以及軟啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)方案。這種方案根據(jù)電感電流與變壓器原邊電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系，利用電流互感器通過采樣變壓器原邊電流信號(hào)得到電感電流的平均值信號(hào)，省去了采樣電感電流的霍爾元件，節(jié)約了資源，降低了成本。分析了數(shù)字 PI 調(diào)節(jié)器的工作原理，通過對(duì)比位置式數(shù)字 PI 算法與增量式 PI 算法的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇了增量式算法。

　　設(shè)計(jì)了斬波電路、采樣電路和驅(qū)動(dòng)電路，將前級(jí)的數(shù)字直流電源和后級(jí)的斬波電路級(jí)聯(lián)在一起，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。數(shù)字直流電源性能良好，可以在寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)超前臂零電壓開關(guān)和滯后臂零電流開關(guān)；斬波電路可以輸出用于微弧氧化的直流電壓波形、單向脈沖波形和雙向不對(duì)稱脈沖波形，脈沖的占空比和頻率可以根據(jù)工藝的需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，驗(yàn)證了理論分析的正確性。