陰極保護用數控高頻開關恒電位儀的設計.pdf

1、隨著人們對防腐認識的提高，陰極保護技術的應用越來越普及。強制電流陰極保護技術是其中的一種方法，這種方法的核心是直流電源即恒電位儀。恒電位儀從整流形式上主要有可控硅、磁飽和、數控高頻開關?？煽毓韬痛棚柡秃汶娢粌x體積較大、紋波系數較大、控制精度較差，效率較低(低于70％)不易實現數字化。磁飽和恒電位儀除了上述不足外，額定功率20％以下的輸出無法控制。數控高頻開關恒電位儀體積較小、紋波系數小、控制精度高、效率較高(90％以上)。但由于主電路的

2、不穩(wěn)定性、以及溫升和溫漂問題尚未得到很好的解決，高頻開關恒電位儀的應用一直未得到普及。本文利用高頻開關和數控技術設計出一種陰極保護用數控高頻開關恒電位儀，可以很好地解決以上問題。
　　 本文首先通過概括腐蝕發(fā)生的條件、闡述陰極保護的幾種準則、分析比較目前恒電位儀的應用現狀，確定了本文設計需要解決的問題及采用的核心技術。本文設計的陰極保護用恒電位儀主要解決了主電路的不穩(wěn)定性問題、以及溫升和溫漂問題。同時，本設計需滿足恒電位儀對應負

3、載的特性要求，即要求恒電位儀的輸出范圍很寬，從開始的低電流、低電壓輸出，到后期的高電流、高電壓輸出。本文的核心技術采用高頻開關和數控技術，整流部分采用IGBT元件，控制部分采用DSP技術。
　　 通過前面的設計分析，本文設計出一種陰極保護用恒電位儀。該儀器可直接檢測保護對象、并實施全程監(jiān)控，主要包括自動采樣、自動調整工作模式、限流和限壓的控制、數據存儲與傳輸、抗干擾、溫度控制及風機控制、溫度飄移及溫度補償。按照恒電位儀的總體設計

4、方案和模塊化設計思路，本文對該設計的主電路、控制電路、面板的設計原理及軟件設計做出了詳細分析。
　　 本文設計的主要創(chuàng)新點包括：同時采用數字控制與高頻開關電源技術：采用了抗干擾技術：陰極保護恒電位儀具有RS-232和RS-485兩種通訊接口，同時支持GSM/GPRS無線數據通訊；具有運行參數及數據自動采樣和數據存儲功能，可確保異常情況下數據不丟失；智能聲光報警功能，可準確判斷電位超限、輸出電流超限、輸出電壓超限和溫度超限等各種情