專利名稱：脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電焊機電源控制系統(tǒng)技術領域，特別涉及電焊機電源數(shù)字化控制系統(tǒng)技 術領域，具體是指一種脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)。
背景技術：
數(shù)字化脈沖寬度調制(PWM )技術是實現(xiàn)弧焊逆變電源全數(shù)字化控制的關鍵。已有文獻 采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為系統(tǒng)的主控制芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制算法，然后將運算 獲得的PWM數(shù)據(jù)送入復雜可編程邏輯器件(CPLD )組成的數(shù)字PWM發(fā)生器，產(chǎn)生滿足電 源輸出控制要求的PWM脈沖。還有文獻將微處理器(MCU )的運算結果經(jīng)D /A轉換后送入 專用PWM芯片，產(chǎn)生PWM控制脈沖。采用上述兩種方式實現(xiàn)PWM控制脈沖的數(shù)字化均 需增加相應的硬件，同時需配合相應的軟件編程。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術中的缺點，提供一種脈沖變極性弧焊逆變電源 全數(shù)字化控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)結構簡潔、穩(wěn)定可靠，并實現(xiàn)了脈沖變極性弧焊逆變電源的 輸出特性控制和交直流復合脈沖電流波形控制。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)具有如下 構成
該脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)，其特點是，包括第一DSP芯片、人機接 口模塊、開關量接口模塊、第二DSP芯片和功率變換模塊，所述人機接口模塊和所述開關量 接口模塊分別電連接所述第一 DSP芯片，所述第一 DSP芯片電連接所述第二 DSP芯片，所 述第二DSP芯片分別通過保護接口模塊、驅動模塊和電壓電流采集模塊與所述功率模塊電連接。
較佳地，所述第一 DSP芯片和所述第二 DSP芯片是DSP56F805芯片。 較佳地，所述人機接口模塊包括鍵盤和顯示器，所述鍵盤和所述顯示器分別電連接所述 第一DSP芯片。
較佳地，還包括雙口 RAM,所述第一DSP芯片通過所迷雙口 RAM電連接所述第二DSP芯片。
較佳地，還包括計算機，所述計算機電連接所述第一DSP芯片。
較佳地，還包括線性隔離模塊，所述電壓電流采集模塊通過所述線性隔離模塊電連接所 述第二DSP芯片。
采用本實用新型，由于本實用新型的第一DSP芯片主要實現(xiàn)系統(tǒng)的人機信息交互(鍵盤 和液晶顯示器)、送氣和高頻引弧等開關量的給定與控制以及計算機串口通信等事務管理；第 二 DSP芯片主要根據(jù)用戶設定的焊接參數(shù)對功率變換電路進行脈沖寬度調制和PID反饋控 制，同時，以雙口RAM為通信橋梁，第一DSP芯片和第二DSP芯片配合，對焊接電源的各 種工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控，能夠靈活地實現(xiàn)多種進行TIG焊接所需的焊接電流波形，如普通 直流、脈沖直流、普通方波交流、脈沖方波交流變極性交流和脈沖變極性交流(脈沖方波交 流與直流復合)等，實現(xiàn)脈沖變極性弧焊逆變電源的輸出特性控制和交直流復合脈沖電流波 形控制，結構簡潔，采用A/D采樣與PWM同步，穩(wěn)定可靠。


圖1是本實用新型的一具體實施例的基本結構示意圖。
具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內(nèi)容，特舉以下實施例詳細說明。 請參閱圖1所示，本實用新型的脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)，包括第一 DSP芯片、人機接口模塊、開關量接口模塊、第二DSP芯片和功率變換模塊，所述人機接口 模塊和所述開關量接口模塊分別電連接所述第一 DSP芯片，所述第一 DSP芯片電連接所述 第二 DSP芯片，所述第二 DSP芯片分別通過保護接口模塊、驅動模塊和電壓電流采集模塊 與所述功率模塊電連接。
在本實用新型的一具體實施例中，所述第一 DSP芯片和所迷第二 DSP芯片是DSP56F805 芯片。
在本實用新型的一具體實施例中，所述人機接口模塊包括鍵盤和顯示器，所述鍵盤和所 述顯示器分別電連接所述第一 DSP芯片。
在本實用新型的一具體實施例中，還包括雙口 RAM,所述第一 DSP芯片通過所述雙口 RAM電連接所述第二 DSP芯片。
在本實用新型的一具體實施例中，還包括計算機，所述計算機電連接所述第一 DSP芯片。在本實用新型的一具體實施例中，還包括線性隔離模塊，所述電壓電流采集模塊通過所 述線性隔離模塊電連接所述第二 DSP芯片。
本實用新型的功率變換模塊由二相整流濾波、 一次全橋逆變和一次半橋逆變等電路組成， 一次逆變采用PWM控制實現(xiàn)輸出電壓、電流的幅值控制， 一次逆變通過開關切換實現(xiàn)輸出 電壓、電流的極性控制。
DSP56F805芯片包含有兩個6通道15位精度的PWM ;f莫塊，并具有半周期參數(shù)重載能力。 根據(jù)需要，每個PWM模塊的6個通道可以配置為互補通道和獨立通道，在互補通道方式下， 可編程控制死區(qū)時間。具有獨立的頂、底輸出極性控制以及邊沿對齊和中心對齊兩種脈寬產(chǎn) 生方式，并且占空比在0 100%范圍內(nèi)可調。而獨立的軟件控制PWM脈沖輸出方式對實現(xiàn)低 頻PWM脈沖輸出顯得尤其貢要。此外，PWM模塊還具有可編程出錯保護功能，為弧焊逆變 電源在各種故障情況下通過快速關閉PWM脈沖實施可靠的保護提供了有效的途徑。
本實用新型采用兩個DSP56F805芯片，通過雙口 RAM ID70V261S35連接，第一 DSP 芯片主要實現(xiàn)系統(tǒng)的人機信息交互(鍵盤和液晶顯示器)、送氣和高頻引弧等開關量的給定與 控制以及計算機串口通信等事務管理；第二 DSP芯片主要根據(jù)用戶設定的焊接參數(shù)對功率變 換電路進行脈沖寬度調制和PID反饋控制，能夠靈活地實現(xiàn)多種進行TIG焊接所需的焊接電 流波形，如普通直流、脈沖直流、普通方波交流、脈沖方波交流變極性交流和3永沖變極性交 流(脈沖方波交流與直流復合)等，實現(xiàn)脈沖變極性弧焊逆變電源的輸出特性控制和交直流 復合脈沖電流波形控制，同時，第一 DSP芯片和第二 DSP芯片配合，對焊接電源的各種工 作狀態(tài)進行實時監(jiān)控，通過A /D采樣與PWM同步防止電壓、電流尖峰對A/D采樣的影響， 以保證系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性。
綜上，本實用新型的脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)結構簡潔、穩(wěn)定可靠， 并實現(xiàn)了脈沖變極性弧焊逆變電源的輸出特性控制和交直流復合脈沖電流波形控制。
在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出 各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性 的而非限制性的。
權利要求1. 一種脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)，其特征在于，包括第一DSP芯片、人機接口模塊、開關量接口模塊、第二DSP芯片和功率變換模塊，所述人機接口模塊和所述開關量接口模塊分別電連接所述第一DSP芯片，所述第一DSP芯片電連接所述第二DSP芯片，所述第二DSP芯片分別通過保護接口模塊、驅動模塊和電壓電流采集模塊與所述功率模塊電連接。
2. 如權利要求1所述的脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第 一 DSP芯片和所述第二 DSP芯片是DSP56F805芯片。
3. 如權利要求1所述的脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述人 機接口模塊包括鍵盤和顯示器，所述鍵盤和所述顯示器分別電連接所 述第一 DSP芯片。
4. 如權利要求1所述的脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括 雙口 RAM,所述第一 DSP芯片通過所述雙口 RAM電連4妄所述第二 DSP芯片。
5. 如權利要求1所述的脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括 計算機，所述計算機電連接所述第一 DSP芯片。
6. 如權利要求1所述的脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括 線性隔離模塊，所述電壓電流采集模塊通過所述線性隔離模塊電連接所述第二 DSP芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種脈沖變極性弧焊逆變電源全數(shù)字化控制系統(tǒng)，人機接口模塊和開關量接口模塊分別電連接第一DSP芯片，第一DSP芯片電連接第二DSP芯片，第二DSP芯片分別通過保護接口模塊、驅動模塊和電壓電流采集模塊與功率模塊電連接，較佳地，第一DSP芯片和第二DSP芯片是DSP56F805芯片，人機接口模塊包括分別電連接第一DSP芯片的鍵盤和顯示器，第一DSP芯片通過雙口RAM電連接第二DSP芯片，電壓電流采集模塊通過線性隔離模塊電連接第二DSP芯片，本實用新型結構簡潔、穩(wěn)定可靠，并實現(xiàn)了脈沖變極性弧焊逆變電源的輸出特性控制和交直流復合脈沖電流波形控制。
文檔編號B23K9/10GK201313222SQ20082015639
公開日2009年9月23日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權日2008年12月2日
發(fā)明者俊 舒 申請人:上海滬工電焊機制造有限公司