數(shù)字化軟開關(guān)逆變弧焊電源的研究.pdf

1、逆變技術(shù)和軟開關(guān)技術(shù)的結(jié)合使得弧焊電源實現(xiàn)了高頻化、輕量化、大容量化；而數(shù)字信號處理器(DSP)的采用則使電源真正邁向了數(shù)字化，使電源的抗干擾能力、運算能力、實時性、集成度在很大程度上得到了改善。本課題的主要目的在于研究一臺基于DSP的數(shù)字化軟開關(guān)逆變弧焊電源。 本文首先介紹了弧焊電源的發(fā)展歷史，論述了逆變電源的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢和研究方向，同時對數(shù)字化焊接電源的特點進(jìn)行了闡述，在此基礎(chǔ)上給出了數(shù)字化逆變弧焊電源的設(shè)

2、計思想，詳細(xì)介紹了逆變弧焊電源主電路和控制電路的設(shè)計。主電路由IGBT作為逆變電路主開關(guān)元件，采用能夠輸出較大功率的全橋式逆變結(jié)構(gòu)，并配以高頻變壓器和高頻整流電路構(gòu)成。通過諧振技術(shù)和移相控制技術(shù)的結(jié)合使領(lǐng)先橋臂實現(xiàn)了零電壓開關(guān)，滯后橋臂實現(xiàn)了零電流開關(guān)，克服了零電壓全橋逆變電路中滯后橋臂軟開關(guān)范圍窄、占空比損失大等缺點。同時文中還詳細(xì)地分析了主電路的運行狀態(tài)，討論了高頻變壓器和諧振元件參數(shù)的設(shè)計，并對輸入、輸出整流電路進(jìn)行了設(shè)計與分析。

3、控制系統(tǒng)采用2407 DSP為核心控制器件，脈沖發(fā)生電路以UC3879為基礎(chǔ)設(shè)計。采用閉環(huán)反饋和參數(shù)自調(diào)整模糊PID方法實現(xiàn)對輸出電弧的恒流控制，并詳細(xì)介紹了參數(shù)自調(diào)整模糊PID控制器的設(shè)計過程。論文中還介紹了采樣電路、DSP應(yīng)用系統(tǒng)、驅(qū)動電路和保護(hù)電路的設(shè)計。 針對論文中設(shè)計的主電路和控制電路，通過Matlab Simulink工具箱搭建了系統(tǒng)的仿真模型，并給出了主電路中IGBT的工作波形、變壓器初級電壓電流波形和控制系統(tǒng)的仿