基于dspic单片机电火花线切割脉冲电源研制

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1、设计·研究《电加工与模具)2014年增刊1基于dsPIC单片机的电火花线切割脉冲电源的研制钟文明．张永俊(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)摘要：针对正在进行研制的专用电火花线切割加工机床，自主研制了一种高频脉冲电源。利用SG3525作半桥专用脉冲发生器，16位高性能单片机控制脉冲的频率和占空比，实现了输出脉冲的频率、电压和占空比连续可调。使用IGBT专用驱动后。当加工出现短路时能立即对驱动信号进行软关断，防止IGBT因过流而损坏，极大地提高了脉冲电源在短路发生时的可靠性。用压频芯片对间隙电压进行V，F转换

2、，提高了间隙电压检测的精度和速度，实现了加工间隙电压检测的智能控制。设计了基于触摸屏控制的人机交互界面，将脉冲电源的控制与运动平台的控制有机地统一起来．操作更方便。关键词：脉冲电源；PIC单片机；触摸屏；压频；过流保护中图分类号：TG661文献标识码：A文章编号：1o09—279X(2014)S1—0029—04DevelopmentofWEDMPulsePowerSupplyBasedondsPICMCUZhongWenming，ZhangYongjun(GuangdongUniversityofTechnology，

3、Guangzhou510006，China)Abstract：FordevelopingdedicatedWEDMmachine，ahigh-~equencypulsepowersupplyisdevelopedindependently．SG3525forexclusiveusedasthehalf-bridgepulsegenerator，16-bithigh—performancemicrocontrollercontrollingpulsefrequencyanddutycycle，theoutputpulsef

4、requency，voltageanddutycyclearecontinuouslyadjustable．UsingIGBTexclusivedriver，whileashortcircuitoccured，thedrivesignalsoftisimmediatelyturnof，SOthatIGBTisavoidedtodamageduetoover-current，whichimprovesgreatlythereliabilityofpulsepower．V／Fconvenerimprovethedetecti

5、onaccuracyandspeedofthegapvoltage，anditrealizesalsointelligentcontrolofthemachininggapvoltagedetector．Theinteractiveinterfacebasedontouchscreencontrolisdesigned．Thecontrolpulsepowerandmotioncontrolplatformfororganicunity，theoperationismoreconvenient．Keywords：puls

6、epowersupply；PICMCU；touchscreen；voltagetofrequency；overcurrentprotection脉冲电源是电火花线切割机床的重要组成部作原理，特别是电路构成作了详细介绍，列举了线分。其性能的优劣直接影响放电加工的速度、稳定路实例，阐述了各单元电路的特点和性能参数对电性及工件的表面粗糙度。源可靠性的影响。本文设计的脉冲电源采用逆变加斩波的形式，1脉冲电源拓扑结构其优点是电源体积小、性能稳定、不受电网电压波动的影响；同时。电压、频率和占空比连续可调；采考虑到本电源的最大输出功率

7、为1．5kW，因用触摸屏实现人机交互，方便直观。通过对电源工此．变换器选择半桥式的电路拓扑结构。半桥型DC／DC变换器结构的最大优点是开关器件承受的电压收稿13期：2014—03—26低。是全桥型电路开关器件所承受电压的一半；且基金项目：教育部博士点专项科研基金(500130027)第一作者简介：钟文明．男，1987年生，硕士研究生。半桥电路结构在中等功率电源中应用较多【I。一29—《电加工与模具)2014年增刊1设计·研究图1是脉冲电源的功能方框图．主要由脉冲发为D，则单片机控制电路提供的基准电压，为5D。生器、半桥驱

8、动、V／F压频转换、辅助电源及单片机改变脉冲A的占空比D，将得到不同的基准电压。控制等部分组成。从而得到不同的输出电压。C单片输出端经电阻分压得到负反馈电压．接到误差放大器反向输人端。当输出电压因外界因素增大时，SG3525内部的PWM脉冲占空比将减小。从而脉脉冲发生暑聿、体动鼯巨换器电压鐾检测r频转换卜动控制使输出