基于AD9850的微电铸超窄脉冲电源的设计与应用

赵 忠，朱鹏程

（江苏科技大学机械工程学院，江苏省船海机械先进制造及工艺重点实验室，江苏镇江 212003）

随着微机电系统（MEMS）的发展，微金属传感器以其体积小、重量轻、灵敏度高、抗干扰能力强等优点备受青睐，广泛应用于航空航天、医疗卫生、国防科技、海洋探测等领域[1-10]。在微金属器件的制作中，微细电铸技术因具有复制精度高、可重复性好、成本低的特点，在微纳制造领域应用广泛，其中，高频脉冲电源是微细电铸技术中最重要的设备之一。与普通直流电源相比，高频脉冲利用电流的脉冲间歇，在界面处补充溶液深处的金属离子，从而提高极限电流密度，改善铸层力学性能[11]。作为一种加工精度高、定域性强、可实现微纳米结构加工的技术，高频脉冲电铸技术可应用于包括微孔、微型腔、微沟道等复杂微金属结构的加工制作中，具有广阔的应用前景。

关于高频脉冲电源的设计，朱维龙[12]采用绝缘栅双极型晶体管（IGBT）设计了一款具有多波形数字化控制的脉冲电镀电源，并可应用于电镀生产线。为了改善IGBT的导通关断过程，于晓慧[13]采用移相控制器改善了脉冲电源的输出波形，有效提高了脉冲频率。王建业等[14]采用金氧半导体场效应管（MOSFET）斩波方式设计了一款适合中小零件加工的脉冲电源。为了适应双向脉冲输出的需要，张亚坤[15]采用MOSFET设计了具有双向脉冲输出的电镀电源，采用IGBT设计脉冲电源适用于大功率电镀的场合；然而，利用开关管设计的脉冲电源其控制电路复杂、谐波严重，且开关高频通断过程会产生浪涌电流。……