基于DSP控制的數(shù)字化弧焊電源研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，焊接技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。弧焊電源作為電焊機的核心，其性能直接影響到電焊機的焊接質(zhì)量。數(shù)字化逆變直流弧焊電源因其具有焊接性能好、動態(tài)響應(yīng)快、體積小、重量輕、效率高、有利于實現(xiàn)焊接過程智能控制等諸多優(yōu)點，已經(jīng)成為焊接電源的主要發(fā)展方向。 逆變焊機的主電路采用輸出功率較大的IGBT全橋式逆變結(jié)構(gòu)（逆變頻率20KHz），由輸入整流濾波電路、逆變電路、中頻變壓器、輸出整流電路和輸出直流電抗器組成。本文介紹了主

2、電路的設(shè)計要點及元件的選型和參數(shù)的計算。 在數(shù)字化弧焊電源控制系統(tǒng)中，采用TMS320LF2812芯片作為CPU，由于其具有速度快、精度高等特點，為弧焊逆變器控制系統(tǒng)真正實現(xiàn)數(shù)字化提供了條件。在DSP最小系統(tǒng)、電壓電流采樣調(diào)理模塊、保護模塊、鍵盤與顯示模塊等主要模塊的作用下對整個焊接電源進行了實時的閉環(huán)控制與焊接過程的實時監(jiān)控?？刂齐娐凡捎妹}寬調(diào)制方式（PWM）進行輸出控制，即：控制IGBT的導(dǎo)通時間來實現(xiàn)焊機輸出功率與輸出特性

3、的控制。DSP對輸出電流和電弧電壓進行實時采樣，采用離散的PID控制算法計算后，輸出相應(yīng)的控制量來實時調(diào)節(jié)IGBT驅(qū)動脈沖的脈寬，進而調(diào)制輸出電流，達到控制焊機輸出的目的。 論文還詳細闡述了DSP片內(nèi)的資源分配和外圍電路的功能等。并針對焊接過程中可能出現(xiàn)的典型故障：過/欠壓、過流、過熱等，設(shè)計了相應(yīng)的保護電路。 針對論文中設(shè)計的主電路和控制電路，通過Matlab Simulink工具箱搭建了系統(tǒng)的仿真模型，并給出了弧焊電