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电源是离子渗氮热处理系统中的主要的组成部分,传统的离子渗氮设备采用直流电源提供能量进行离子渗氮,供电系统具有损耗大、容易产生空心阴极效应等缺点。20世纪80年代发展起来的低频率离子渗氮脉冲电源供电系统虽然可以降低损耗和节约能源,但其降低了工件的合格率。根据对离子渗氮热处理机理的分析和等离子体微观参数诊断,发现提高电源的开关频率可以使经处理的工件合格同时又达到节能的目的。因此研究高效、动态响应等性能优良离子渗氮热处理用电源是目前该领域的重要课题。软开关具有高效、便于提高开关频率等特点,利于提高电源转换效率及响应快速性,切合离子渗氮热处理工艺对电源的要求,因此本文对移相全桥(PSFB)零电压软开关(ZVS)直流-直流变换型(DC/DC)离子渗氮热处理用电源进行研究。1.本文首先在综述离子渗氮热处理用电源现有技术的基础上,讨论了离子渗氮工艺及其对电源的要求,分析了以移相全桥零电压软开关直流-直流变换器为主电路的离子渗氮电源工作原理,建立了系统的小信号模型,研究离子渗氮电源的控制策略。2.根据离子渗氮热处理用大功率电源的技术指标要求,完成了移相全桥零电压软开关直流-直流变换器主电路的参数设计。3.根据离子渗氮热处理用电源的特点,设计了以UCC28950为主控芯片的控制电路,同时设计了弧光放电的过流检测与保护电路等。4.应用MATLAB软件对离子渗氮电源系统进行仿真,并制作了30k W实验样机,进行了实验研究,给出了试验结果。仿真和试验结果都验证了本文设计方案的可行性、正确性。