數(shù)字化軟開(kāi)關(guān)逆變弧焊電源的研究.pdf

1、逆變技術(shù)和軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的結(jié)合使得弧焊電源實(shí)現(xiàn)了高頻化、輕量化、大容量化；而數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的采用則使電源真正邁向了數(shù)字化，使電源的抗干擾能力、運(yùn)算能力、實(shí)時(shí)性、集成度在很大程度上得到了改善。本課題的主要目的在于研究一臺(tái)基于DSP的數(shù)字化軟開(kāi)關(guān)逆變弧焊電源。 本文首先介紹了弧焊電源的發(fā)展歷史，論述了逆變電源的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和研究方向，同時(shí)對(duì)數(shù)字化焊接電源的特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，在此基礎(chǔ)上給出了數(shù)字化逆變弧焊電源的設(shè)

2、計(jì)思想，詳細(xì)介紹了逆變弧焊電源主電路和控制電路的設(shè)計(jì)。主電路由IGBT作為逆變電路主開(kāi)關(guān)元件，采用能夠輸出較大功率的全橋式逆變結(jié)構(gòu)，并配以高頻變壓器和高頻整流電路構(gòu)成。通過(guò)諧振技術(shù)和移相控制技術(shù)的結(jié)合使領(lǐng)先橋臂實(shí)現(xiàn)了零電壓開(kāi)關(guān)，滯后橋臂實(shí)現(xiàn)了零電流開(kāi)關(guān)，克服了零電壓全橋逆變電路中滯后橋臂軟開(kāi)關(guān)范圍窄、占空比損失大等缺點(diǎn)。同時(shí)文中還詳細(xì)地分析了主電路的運(yùn)行狀態(tài)，討論了高頻變壓器和諧振元件參數(shù)的設(shè)計(jì)，并對(duì)輸入、輸出整流電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析。

3、控制系統(tǒng)采用2407 DSP為核心控制器件，脈沖發(fā)生電路以UC3879為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。采用閉環(huán)反饋和參數(shù)自調(diào)整模糊PID方法實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電弧的恒流控制，并詳細(xì)介紹了參數(shù)自調(diào)整模糊PID控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程。論文中還介紹了采樣電路、DSP應(yīng)用系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。 針對(duì)論文中設(shè)計(jì)的主電路和控制電路，通過(guò)Matlab Simulink工具箱搭建了系統(tǒng)的仿真模型，并給出了主電路中IGBT的工作波形、變壓器初級(jí)電壓電流波形和控制系統(tǒng)的仿