基于dsp的波控colt2gt弧焊电源数字控制系统研究

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1、摘要随着微机技术及DSP在焊接领域的应用不断深入，采用精细控制尤其是波控技术应用于COx焊接电源是当今解决C02焊飞溅问题的一大方向。本课题以波控技术为基本指导思想，应用DSP，将C02焊短路过渡过程细分为七个阶段。在短路初期以低电压低电流促进溶池形成稳固的短路桥；然后提高电流上升速度，促进颈缩形成；在短路过渡后期降低电流，使液桥在低能量下爆断，依靠表面张力完成熔滴过渡，实现小飞溅甚至无飞溅的短路过渡。专门设计短路信号检测电路判断焊接短路开始与结束，颈缩检测电路检测短路中期du／dt设定值，同时通过实时电流／电压采样电路，把状态信号输送到DSP，由DSP的E

2、VA(事件管理器模块)输出占空比可变的P删波来控制短路过渡各段的电流电压波形。本文精确分析002焊飞溅产生机理，在此基础上探讨了短路过渡过程的控制策略。采用抗不平衡能力强的半桥逆变式主电路，精心设计的硬件电路实时、准确地检测C02短路始末状态、液桥颈缩爆断时刻以及各细分阶段的电弧参数值，并利用DSP控制的快速性和准确性的特点，根据P咖原理输出不同占空比的信号来驱动主回路中的两个大功率开关器件(IGBT)处于交替开关状态，得到符合COz焊短路过渡细分各阶段的电源外特性的电压／电流波形。数字控制系统选用美国TI公司的TMS320LF2407DSP作为控制CPU，

3、利用DSP特有资源，如XINTl，XINT2外部中断入口，PDPINTA及PDPINTB功率驱动保护中断输入引脚，A／D转换模块，PWM输出EVA(事件管理器模块)等。另设有驱动电路，键盘和显示接口电路，保护报警电路等，保证系统正常运行。软件设计采用模块技术，除主程序外，引入中断向量表，各功能都编有相应子程序，中断时直接跳到相应子程序。此外，硬件设计采用Multisim8进行模拟仿真，减少损失，节约时间，优化了电路功能；同时系统在软硬件方面都采用了抗于扰措施，有力地保证了系统稳定。经示波器实测的各波形结果及后续分析，证明该焊机主电路响应速度快，硬件电路简单可

4、靠，系统软件高效稳定。该002弧焊电源数字控制系统是可行的。关键词：DSP，波控技术，C02短路过渡，PWM，数字控制系统AbstractWitllthefurtherapplicationofmicrocomputerandDSPintheweldingfield,thept晒secontrolespeciallythewavecontrolledtechnicinnewweldingmchineexploitsamainstreammethod．Inthispaper,thenewpowerSOUI'Oeforshortcircuitingtransfe

5、rwasresearchedandbasedonthetechnologyofDSPandwavecontr01．IntermsofthecharacterofshortcircuittransferofC02welding．theprocesswasdividedintosevensubsections．Atthebeginninglowerelectriccurrent丽mlowvoltagepromotingdissolvingpoolformsthefirmshortcircuitbridge；thenrisingthecurrentvelocity

6、causetheneckofmetalcomingintobeing．Then,theweldingcurrentisdetracted，soastomakethebridgebrakingatthelowenergyandfinishthetransferwithoutsplash．Theshortcircuitsignaldetectingcircuitspeciallydesignedforjudgingthestartandendofweldingshortcircuit，andneckformingdetectingcircuitespeciall

7、ydesignedfordetectingsettingvalueofdu／dt，Duringtheprocess，therealtimecurrentandvoltagevaluesinformationareobtainedⅥ哇thSensorandsenttotheDSPforprocessing，thenthewaveofcurrentandvoltageWascontrolledbythePWMofDSP’SEVA．111ispaper,basedon拙aly五ngofthere龃onsforsplashingofC02welding,madedi

8、scussingaboutshortcircuiti