基于XC164CS數字化MIG焊機研制.pdf

1、隨著電力電子技術和現代控制技術的高速發(fā)展，多功能數字化焊接電源已成為焊接電源發(fā)展的主流趨勢。但數字化焊機的數據處理能力以及高速響應能力很大程度上取決于核心控制器的選擇。現在常用的單片機在控制精度上往往不能滿足精確控制的要求。而且現有的數字化焊機常常存在功率因數較低、參數調節(jié)繁瑣等問題。因此本文設計了一款以英飛凌XC164CS單片機為控制核心的多功能數字化焊機，該款單片機較常用的單片機具有更高的指令處理能力，響應時間更短，內部資源豐富等優(yōu)

2、勢，提高了電源控制精度。并且在設計中加入了功率因數調節(jié)電路，一元化焊接等功能。使所設計的電源有效的改善了焊機功率因數較低、操作繁瑣的問題。
　　首先對數字化MIG焊機的主電路進行了設計，主電路主要是由以下組成：π型濾波電路、輸入整流濾波電路、功率因數校正電路（PFC）、IGBT逆變電路、中頻變壓器、二次整流電路。根據電源的技術指標確定了逆變電路采用雙管鉗位單端正激的結構。并且為了提高焊機的功率因數在主電路中加入了PFC電路。并且對

3、主電路的主要器件進行了計算選型。
　　其次本文設計焊接電源的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)主要包括以XC164CS為核心控制系統(tǒng)硬件電路和軟件程序。所設計的人機交互系統(tǒng)便于用戶設置焊接參數，用戶通過編碼器設置參數，并可以直觀的以數字式顯示焊接過程參數。并且設計了通過最小二乘擬合曲線的方法實現一元化焊接的新方法，解決了焊接參數調節(jié)繁瑣的問題。焊機通過UC3845實現對PWM信號的數字化控制。MIG焊模式下設計了送絲系統(tǒng)控制方式以及制動和控制電路

4、。軟件部分設計了主程序流程，根據焊接方式標志位進入不同的焊接控制子程序。控制系統(tǒng)采用PI控制。根據不同的焊接方式，采用不同的運算處理實現不同的外特性輸出。編寫MMA模式下熱起弧子程序、A/D轉換子程序、參數設置、顯示子程序。針對硬件及軟件常出現的干擾因素設計了相對應的抗干擾措施。
　　最后對焊機進行了調試。在焊條電弧焊方式下，用變阻箱作為靜負載測得了焊機的外特性曲線，并對MMA模式下的熱起弧功能進行了測試。在MIG焊接方式下對設計