Abstract:
วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการออกแบบและสร้างแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าความถี่สูงสำหรับเครื่องสปาร์ค โดยใช้วงจรฟูลบริดจ์ต่อภาระโหลดอนุกรม วงจรแปลงผันที่นำเสนอมีสวิตช์กำลังสี่ตัวต่อเป็นวงจรฟูลบริดจ์และทำงานในโหมดกระแสไม่ต่อเนื่อง ทำการสวิตช์นำกระแสสภาวะเรโซแนนซ์ เริ่มนำกระแสขณะที่กระแสมีค่าน้อยใกล้เคียงศูนย์เพื่อช่วยลดกำลังไฟฟ้าสูญเสีย เนื่องจากการสวิตช์ การควบคุมในวงจรแปลงผันที่นำเสนอเป็นการควบคุมกระแสเอาต์พุตตัวควบคุมแบบพีไอ ถูกใช้ในการควบคุมกระแสเอาต์พุต การนำวงจรแปลงผันที่ทำงานที่ความถี่สูงนี้มาประยุกต์ใช้กับเครื่องสปาร์คเพื่อลดความสูญเสียกำลังไฟฟ้า ทำให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและมีขนาดเล็กลง การควบคุมทำได้โดยง่าย สามารถปรับค่ากระแสสปาร์คได้ ขณะทำการสปาร์คสามารถลัดวงจรทางด้านเอาต์พุตได้โดยไม่เกิดความเสียหายชุดแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าความถี่สูงสำหรับเครื่องสปาร์คที่สร้างขึ้นใช้มอสเฟตเป็นอุปกรณ์
สวิตช์กำลังรับแรงดันอินพุตเป็นไฟฟ้ากระแสสลับระบบ 1 เฟส 220 V 50 Hz ความถี่การทำงาน 45 kHz ความถี่ช่วงเรโซแนนซ์ 100 kHz กำลังงานทางเอาต์พุตสูงสุด 469.9 W (18.5 V, 25.4 A) สามารถที่จะปรับเปลี่ยนค่ากระแสสปาร์คได้อยู่ในช่วง 5-25A แรงดันขณะเปิดวงจรประมาณ 75 V มีประสิทธิภาพสูงสุด 76.2 % ที่ขนาดแรงดัน 20 V กระแส 20.2 A
Abstract:
This thesis presents the design and implementation of a high frequency power supply for electrical discharge machining (EDM) with full-bridge series-loaded resonance converter. The proposed converter comprise of four power MOSFETs are connected as a full-bridge circuit and operate in a discontinuous current mode. The power switching devices are turned on at zero current condition in order to reduce switching power losses. The control loop in the proposed converter is output current control, a PI controller is employed to control the output current. The converter operates at high frequency in order to decrease size of the system. The system is able to adjust spark current for increasing efficiency. During the operation of the electrical discharge machining, it can be short circuit at the output without any damage. The converter has been designed and built to operate at 220 V 50 Hz single phase input voltage. The working frequency is 45 kHz and 100 kHz resonance frequency. The maximum power output is 469.9 W (18.5 V, 25.4 A), and the spark current is in range of 5-25 A. The open circuit voltage is around 75 V. The maximum efficiency of the system at 76.2 % at 20V dc output voltage and 20.2 A output current.