电子电路网（www.cndzz.com）
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基于 ARM 的电子束焊机灯丝电源电路设计
电子束焊接具有能量密度高、焊件不易氧化等诸多优点，在国防、汽车、船舶
等行业中得到了广泛的应用。
传统的电子束焊机电源系统采用工频或中频技术，具有体积大、效率低、束
流稳定性差等缺点。分析电子 束焊机电源目前存在的缺点并结合现代电力电子
技术，本文提出一种基于 Arm 的全数字化控制的灯丝电源方案，并详细介绍了
软硬件实现方法。实验表明，该灯丝 电源能够精确地稳定阴极灯丝电流，灯丝
发射电子密度稳定性好，达到很好的性能要求。
1.引言
电子束焊机的工作原理如图1所示，当高压电子枪中的阴极灯丝被加热到一
定的温度时会逸出电子，散射 出的电子则在高压电场中被加速至光速或接近光
速，电子通过电磁透镜聚焦后，形成能量密度超高的电子束，当电子束轰击焊件
表面时，电子的强大动能瞬间转变为 热能，使金属熔融，待冷却后自然凝固，
达到焊接的目的。
电子束焊接阴极灯丝电源主要用于对阴极灯丝的加热，使其受热后发射电
子，控制灯丝加热电源的输出电 压或电流可达到控制溢出电子的目的，从而间
接的控制电子束流大小。在实际焊接过程中，需要阴极灯丝能够稳定的发射电子
并维持电子枪内电子密度几乎不变，故 对灯丝加热电源的要求很高。
