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基于STM32的电火花电源控制的设计 　　摘 要： 根据高压直流输入场合的电火花线切割机床对脉冲电源的要求，提出了一种输入串联输出交错并联电流可调型的主电路拓扑结构，并设计了控制方案。该方案利用MCGS触摸屏作为显示器和输入设备，STM32F103ZET6为主控元件，通过RS 232协议进行串行通信，实现脉冲电源的数模混合控制。最后，研制一台原理样机，其实验结果证实了拓扑结构的有效性和控制系统的优良性能。 　　关键词： 电火花电源； 电流源； STM32F103ZET6； 混合控制 　　中图分类号： TN86?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）21?0150?03 　　Design of electric spark power supply control based on STM32 　　ZHANG Youjun， JI Chongyang， CHEN Ke， XU Wei 　　（School of Mechanical and Electrical Engineering， Soochow University， Suzhou 215021， China） 　　Abstract： According to the requirement of wire?cut electric discharge machine for pulse power supply in the condition of high?voltage DC input， a main circuit topology structure with serial input， parallel output and adjustable current is proposed， and its control scheme was designed. The control scheme takes MCGS touch screen as the display and input devices， takes STM32F103ZET6 as the master control unit. The serial communication is performed throuth RS 232 protocol to realize the digital?analog mixed control of the pulse power supply. A principle prototype was developed. The experimental results verify that the topology structure is effective， and the performance of the control system is excellent. 　　Keywords： electric spark power supply； current source； STM32F103ZET6； mixed control 　　0 引 言 　　电火花加工是利用火花放电腐蚀金属以实现金属切削的加工方法[1?2]。传统的张弛式RC电火花电源、可控硅电火花电源均采用模拟控制，器件多、控制不灵活且加工效率低[3]。数字控制技术的发展使得控制结构简单，调试更加灵活方便，但增加了软件设计的复杂性和程序编写的难度。 　　数模混合控制结合数字控制和模拟控制，不仅具备数字控制的优点，而且避免了数字控制和模拟控制中存在的问题。单片机STM32F103ZET6具有丰富的外设资源，可以针对电力电子的应用特点对相关外设进行独特设计[4?5]。在高电压输入场合，若采用常见的两电平电路拓扑结构，输入侧需采用电压应力高的开关管。输入串联结构可降低开关管的电压应力，选用耐压值低的MOSFET代替IGBT，提高开关频率和电源效率。 　　为此本文针对高压输入应用场合，提出了一种输入串联输出交错并联电流可调型电火花电源结构，利用触摸屏作为显示器和输入设备，采用STM32F103ZET6和PWM专用芯片SG3525为控制核心，实现脉冲电源的数模混合控制。最后，研制原理样机进行实验验证。该控制系统性能优良，电路拓扑可有效降低开关管的电压应力、降低电源损耗、提高开关频率。 　　1 电源设计 　　该电源的主电路前级为恒流源输出，由2个双管正激变换电路组成，其输入侧串联、输出侧交错并联。后级由电火花电流脉冲形成电路，近似Boost变换器[6?7]。电路的主拓扑如图1所示。 　　图1中电容[C1、]开关管M1，M2、原边续流二极管D1，D2、高频变压器[T1、]副边整流二极管D5构成前级第一路变换电路；