材料是现代社会经济发展的支柱之一,控制凝固过程目前已成为提高传统材料性能和开发新材料的重要途径,而脉冲电流对金属的凝固过程及凝固组织具有良好的孕育和变质作用,因此,研究具有规则的电流脉冲波形,并且脉冲幅值、宽度和频率可调的高性能脉冲电源有着重要的现实意义。本论文就是基于此背景而进行的。 本文首先从脉冲电源整流电路、逆变电路和脉冲变压器的特点和实际要求来详细阐述了高能脉冲电源的研究思想。根据主电路的特点,研究了控制电路的硬件和软件,控制电路核心采用PIC16F877单片机来实现。 其次,由于被控制对象模型的非线性和不确定性,因此,采用了模糊PID控制器,该控制器具有对复杂的和模型不确定的系统进行有效控制的能力。 逆变电路运用了零电压开关谐振式工作方式,巧妙利用了开关器件的寄生参数,实现了开关器件在换相时的软开关,使得开关器件工作在零电压开关状态下,减小了开关器件的开关损耗。 为了减小杂散电感、抑制过电压,本文研究了功率母线的结构,并且应用在与IGBT直接相连的电路中,优化了主电路结构并减小杂散电感、降低过电压。 最后根据实验装置在现场运行结果的分析,验证了本论文研究思想的正确性。