二氧化碳焊逆变电源的DSP控制系统.pdfVIP

维普资讯 学兔兔 、r0I．3O No．3 第 30卷 3期 Jim．2008 2008q-6JJ 二氧化碳焊逆变电源的DSP控制系统 陶 峰 (陕西神木化学工业有限公司，陕西神木 719319) 摘 要 针对基于DSP的二氧化碳焊逆变电源的数字化控制系统进行了研究和设计，通过对于硬件系统和软 件系统的分析，完全满足了弧焊逆变 电源的使用要求。 关键词 弧焊逆变 电源 数字化控制系统 DSP 中图分类号 TP2 文献标识码 B 文章编号 1672—9323 (2008)03—0024一O1 焊接逆变 电源的数字化控制技术为焊接设备的发 该逆变焊机的主 电路采用全桥逆变拓扑结构。电 展开拓出了一个全新的发展空间。近几年，弧焊逆变 路图如图1所示。在主电路 中包括： 电源的数字化控制技术取得了突破性的进展。但是，由 第一部分为输入整流滤波电路。二极管D1一D6 于焊接工艺过程的复杂性、实时性、强干扰性以及数 组成输入整流电路；Cl为高频滤波 电容，吸收电网与 字信号处理技术还没有很好地为焊接工作者所掌握， 逆变 电路之间的谐波干扰 ；电阻R2、R3和电容器组 因此两者的有机结合尚需时 日。 C2、C3组成滤波电路：R1为限流电阻，限制启动时 焊机的数字化包括主电路的数字化和控制电路的 的合闸浪涌电流；继电器K控制限流电阻切换，启动 数字化。焊接 电源主电路的数字化使得焊接 电源至少 后闭合，把 Rl从主 电路去除；电阻R10、R11，稳压 在两方面的性能得到了提高：(1)焊接 电源的功率损 管D9与电容C11组成延时电路，控制Rl切换时间。 耗大大减少，使得焊接 电源的效率达到90％以上；(2) 第二部分为逆变器。VT1一VT4为功率开关管 随着工作频率的提高，回路输出电流的纹波更小，响 IGBT，与中频变压器TF1组成逆变器；电阻R4一R7、 应速度更快，因此焊机可以获得更好的动态响应特性。 电容 C4-C7与二极管D10一D13共 同组成VT1一VT4 弧焊逆变 电源在应用时往往需要精确的控制，尤其是 的RCD吸收回路，减小 IGBT开关过程电流、电压冲 高性能场合，对信号反馈控制的要求更为严格。DSP 击。二极管D14一D17起到续流、保护的作用。 (DigitalSignalProcessor数字信号处理器)经过多年 第三部分为输出整流滤波电路 。快速整流二极管 的发展，在通信领域获得广泛应用，近年来在 电机控 模块D7、D8和直流 电抗器 L1组成单相全波整流滤波 制中也获得了广泛应用，但在弧焊逆变 电源 中的应用 输出电路；R9、C9与R10、C10组成D7、D8的吸收 国内外尚处于起步阶段。弧焊逆变 电源的发展方向是 回路。 数字化和信息化，DSP技术的发展为弧焊逆变 电源的 一 般认为，逆变频率越高，逆变器的经济指标越 数字化和信息化提供 了良好的途径I1—41。 高。实际上，逆变频率的选择要受到多种因素制约，例 1主电路的组成及工作过程分析 如功率开关器件、快速整流二极管本身的开关速度等。 逆变二氧化碳焊接 电源由主电路、驱动电路、控制 另外，频率越高，对控制线路的设计要求越高，电路的 电路等三部分组成。 电磁干扰越严重，功率器件开关功耗越大，整机效率 i~-- 不一定更高。因此，频率的选择应综合