基于DSP逆变焊接电源数字控制

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1、第40卷第9期Vol．40No．92010年9月ElectricWeldingMachineSept．2010基于DSP逆变焊接电源数字控制郝小江(攀枝花学院电气信息工程学院，四川攀枝花617000)摘要：针对逆变焊接存在的困难和缺点，设计了数字控制的焊接逆变电源，通过数字控制实现电焊机逆变电源恒流控制，其实现方法是通过负载电流取样并通过数字PI调节，控制开关管的导通，使其焊接电流恒定，达到焊接工艺的要求。通过理论分析和基于DSP芯片控制的实验验证了该控制系统的稳定性和可靠性，并能适时的调节逆变电源输出交流电流的大小，同时该方法能提高焊接效率、降低能

2、耗，提高焊接质量。关键词：焊接；逆变电源；DSP；恒流中图分类号：TG483文献标识码：A文章编号：1001－2303(2010)09－0040－03StudyondigitalcontrolofweldinginverterpowersupplyHAOXiao-jiang(SchoolofInformationandElectricEngineeringofPanzhihuaUniversity，Panzhihua617000，China)Abstract：Inordertoovercomethedifficultyandshortageofthe

3、inverterweldingpowersource．Inthispaperwedesignadigitalcontrolofinverterweldingpowersource，aimingtorealizeconstant-currentcontrol．Thecontrolschemewithloadcurrentcompensationisbasedonsensingthecurrentintheinductoroftheloadfilterandusingitinaninnerfeedbackloop．Anoutervoltagefeedba

4、ckloopisalsoincorporatedtoensurethattheloadvoltageissinusoidalandwellregulated．TheoreticStudyandDSPexperimentvalidateinverterstabilityandreliability．Itisshownthatthecontrolschemeoffersimprovedperformancemeasuresoverexistingschemes．Thiswaycanimproveworkefficiency，goodweldingandr

5、educeelectricitypower．Keywords：welding；inverter；DSP；SPWM0前言优劣至关重要。对于具体的焊接电源而言，究竟采取随着电力电子技术和数字控制的飞速发展，无何种方式，则应视焊接工艺的复杂程度和所用的开论是国内还是国外，数字逆变焊接是当今发展的主关器件确定。数字控制具有改善系统的可靠和稳定流。我国逆变焊接从20世纪80年代初期开始研制，性；减小漂移和电磁干扰；软件实现灵活，并可以方目前我国已有逆变焊接的厂家很多，但是，真正能便的加以修改和更新，以适应系统的变化；可储存实现全数字控制的高性能的埋弧焊、电渣焊

6、、大功信息；适时监控和诊断工作过程；容易实现分级控率电阻焊的逆变焊接的厂家很少。大多数还是用的制；能实现远程监控。因此，数字化逆变焊接是发展模拟控制，因此，其功能、性能、稳定性和可靠性较方向。在此分析了逆变焊接的机理，通过理论和实验[2]差。而数字化的逆变焊接电源控制精度高，易操作，实现了先进数字逆变焊接电源。焊接质量好，易实现人机界面，因此，在工业加工、逆变电焊机电源系统包括主电源和辅助电源。船舶制造、核工业等领域应用越来越广泛，取代模主电源一般采用全桥或半桥主电路，功率开关管是拟焊机是大势所趋[1]。大功率的IGBT模块。为了保证系统的可靠性，I

7、GBT在焊接逆变电源中，其控制部分对整机性能的模块通常不采用自举电路驱动，半桥或全桥主电流的上桥臂大功率IGBT驱动电路就需要单独的隔收稿日期：2009－06－17作者简介：郝小江(1973—)，男，四川开江人，在读硕士，主要离电源供电。例如全桥主电路四组IGBT有四组驱动从事计算机及控制方面的研究工作。电路，需要四个相互隔离的电源分别供电。同时，系·40·ElectricWeldingMachine研究与设计郝小江：基于DSP逆变焊接电源数字控制第9期统主电路的PWM控制芯片需要一组电源，一些逻也就控制了逆变器的输出波形。负载的突变最先影辑芯片包括

8、单片机需要一组电源供电，电流传感器响电容电流，电容电流内环的快速响应可以抑制负也需要一组正负电源提供能量。因