1、數(shù)字化技術(shù)有著無比的優(yōu)越性，它超越模擬技術(shù)的弊端大大推動了焊接電源的精確控制和柔性化的發(fā)展。數(shù)字化是焊接電源發(fā)展的必然趨勢。本文首先介紹了“數(shù)字化"的概念，分析了數(shù)字化逆變弧焊電源的特征。結(jié)合當(dāng)前數(shù)字化逆變弧焊電源在國內(nèi)外的發(fā)展趨勢，闡明了進(jìn)行本課題研究的必要性。 論文簡要介紹了數(shù)字信號處理器DSP(Digital Signal Processor)的產(chǎn)生、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢等，接著詳細(xì)闡述了其工作原理、結(jié)構(gòu)特征及芯片的選型。重

2、點(diǎn)介紹了所研制的基于DSP數(shù)字化IGBT逆變MMA／TIG焊接電源系統(tǒng)的組成部分和控制原理。分別就逆變電源的主電路、控制電路、保護(hù)電路、驅(qū)動電路和高頻引弧裝置做了詳細(xì)分析，并從軟硬件兩方面進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。 電源主電路采用輸出功率較大的IGBT全橋式逆變結(jié)構(gòu)，由輸入整流濾波電路、逆變電路、中頻變壓器、輸出整流電路組成。文中詳細(xì)介紹了主電路的設(shè)計要點(diǎn)及元器件的選型和參數(shù)計算?？刂葡到y(tǒng)以16位數(shù)字信號處理器TMS320LF2407A

3、為核心，采用了目前比較常用的脈寬調(diào)制方式PWM(Pulse Width Modulation)即控制IGBT的導(dǎo)通時間來實(shí)現(xiàn)焊機(jī)輸出功率與輸出特性的控制。由于TMS320LF2407A可以直接產(chǎn)生帶死區(qū)的脈沖波形。驅(qū)動脈沖是利用TMS320LF2407A的比較單元輸出一對帶死區(qū)的PWM脈沖，經(jīng)IGBT專用驅(qū)動模塊M57959L進(jìn)行功率放大后，觸發(fā)IGBT。系統(tǒng)實(shí)時對輸出電流進(jìn)行采樣，將采樣結(jié)果送入到DSP進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換。 論文還

4、詳細(xì)闡述了DSP片內(nèi)的資源分配和外圍電路的功能等。并針對焊接過程中可能出現(xiàn)的典型故障：過／欠壓、過流、過熱等，設(shè)計了相應(yīng)的保護(hù)電路。 針對非接觸式高頻引弧的高頻干擾使DSP控制系統(tǒng)不能正常工作的問題，專門設(shè)計了相應(yīng)的引弧控制電路來消除高頻電磁波對DSP的干擾，提高了焊機(jī)的穩(wěn)定性。 文中詳細(xì)介紹了DSP開發(fā)環(huán)境CCS2000的安裝和設(shè)置以及開發(fā)工具5100USB的使用，并在此開發(fā)環(huán)境下采用匯編語言，以模塊化方法設(shè)計了系統(tǒng)軟

5、件。文中還詳細(xì)介紹了主程序、中斷服務(wù)程序以及各種功能子程序的功能和結(jié)構(gòu)。 通過試驗(yàn)，對該電源的實(shí)現(xiàn)方案、組成部分進(jìn)行了分析，得到了初步的試驗(yàn)結(jié)果，給出了在試驗(yàn)過程中記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)與波形；對試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究分析，提出了解決方法。試驗(yàn)結(jié)果表明：該焊機(jī)主電路響應(yīng)速度快，硬件電路簡單可靠，系統(tǒng)軟件高效、移植性好，抗干擾能力強(qiáng)，基本達(dá)到了最初設(shè)計的構(gòu)想和要求。 最后，針對本焊機(jī)的后續(xù)研究工作提出了進(jìn)一步完善的建議，為數(shù)