dsp在弧焊逆变电源控制系统中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com制造业信DSP在弧焊逆变电源控制系统中的应用匡方明，张根元，龙火军，田松亚(河海是学机电学院．江苏常州213022】l翮昌的是自带的A／lD转换器和两个事什管理模EVA和EVB呵选择由两个事件管理器米触发的两个8通j直输人^／D转随着大功lb电器件、整成电路及商性能磁性材料的避步．采用逆堂技术原理作的弧焊电源(弧焊逆换嚣或一个I6通道输人的；L／D转换器叫事件管理模块EVA和EVB，每个包括：阴个l6位通用定时器；8个变电】得到JK足的发腥“J由于火规模集成电路出l6位的脉宽调制(PWM)通道通过醴置能够宴现；现．尤是现代计

2、葬机技术和数字信号处理技术的发展，6故控制器(单J卜机)、PLCDSP等数字化芯片被大最使PWN的对称和非对称波形；当外部I脚PD，出现低用．掉初步用于完成焊接设备肾理、波形给定、闭环控电F时快速关闭PWM通道；用可编程的PwM死区控制以制通讯等领域r21防止EF桥臂同时输出触发脉．传统的单片机』l¨MCS一5JMCS一96、8088／86等系列3弧焊逆变电源DSP控制系统的硬件设计芯片的结构简单功能单一等缺点，已不能满足现代弧焊基于DSP的弧焊逆坐电源控制系统设If如图l=在缓逆变电源实Ⅱ、』捧制的要求数字信号处理器(DSP)具有系统中，由于DSP芯片自身具有PWM产牛

3、和A／D转换速度帙、可靠性圩“及自身的结掏特点，非常适台应用1：功能，因此无需再进行此方面的外部扩艟信号实时采集处理、控制等片面．将其应用于弧焊逆变陔系统的工作过程为：通廿霍尔传感器采集反馈电流电源能很好的改善电焊机性能和反馈电压采样的数据输入到DSPn勺A／D转换模2DSP芯片的硬件原理131块，井转换成为数字信号．冉经过实时的数据处理丝算奉蹬计方案采用型号为1s320Ⅱ2407的DSP芯什E41，它是美国德州仪器【TI)公司的产品+属于定点DSP其结构和指令檠以厦丰富的片内外国I殳备使其非常适合于控制懂用～诚芯片的构特点主要表现为：改进的井行结构。具有分离的程序羊¨数

4、据总线：流水线操作；高速的运算能：功能强上的事件管理模块该芯片自带的AD转换模块和PWY',I生成模块尤其适合用于孤焊逆变电谅的设计．故本文主要对这方面的设计进行阐述在TMS3201F2407芯片内部，除了内带的544字节的DARAM2K的SARAM外，l坯有32K的Flash其特点为：町扩展的外部疗储器总共I92K字：64K程序存储器、64K数据存储器64KI／O寻址空问；最有利于电机控制I1系统结构框图收稿n期2OlⅥ岍—08维普资讯http://www.cqvip.com业信息化图2AD转换模块硬件电路图和输出控制模式，输出PWM信号，该信号经过驱动电路输送到IGB

5、T模块，控制IGBT的通断，从而产生所需要的脉宽。此外，焊接时一旦有过电流、过电压、过热现象产l化～Dc。憾“生，DSP控制系统即产生中断、复位。同时该DSP自带的l串行通信接口可以连接上位机。柬^【】(、弓s0C4AD转换模块的设计l(1)AD转换模块硬件电路设计ⅥAxc0NV晌姐装入刊图2是AD转换模块硬件电路图，在该电路中，电流^¨0s【q【i夼器【}】反馈采集信号通过直测式霍尔电流传感器CSK4-4OOA获l取。霍尔电流传感器CSK4—400A的额定电流，f(有效值)动^Dc．fIj转换次^¨0IK为：t：400A，线性范围为~800A，额定输出为：t：4V，工作

6、电压寄器·I·的恤F1动减I为+15VDC，精确度为±l％，响应时1~<71．Ls，完全可以满1足焊接回路电流反馈信号采集的需要。在本设计中，我们’前转换充成。转撤i粜放剑射【J城的采用输出电压为0-4V，但由于DSP(TMS320LF2407)是Rf!s¨Tn奇仃器II‘低功耗芯片，最高输入电压只能是3．3V，所以在电路中采1用Rl、R2两个电阻分压，以获取所需的电压值，最后接-人人DSP芯片的ADCIN01口。电路中，电压反馈信号的采／仝部通逆转换完成?＼集通过光耦6N136完成，输出值限定在O～3．3V，最后接人uI】^ITf)I：uKDSP芯片的ADCIN00口。

7、＼＼＼／(2)AD转换模块软件设计TMS320LF2407自带的lO位的AD转换模块最小转换I址砹ADC。I‘断标志ftI、lrFLAGsF0nI时间为500ns，具有多个触发源，最多可进行16个模拟输入通道(ADCIN00一ADCIN15)的转换。在一个排序转换中l的转换个数受MAXCONVn(MAXCONV寄存器中的一个3处理l1．断序位段域或4位段域)控制，该值在自动排序的转换开始时被装载到自动排序状态寄存器(AUTO_SEQ_SR)的排序计f／，ADi求、、1数器段域(SEQCNTR3-0)。当排序器从通道CONV00