專利名稱：精密逆變電阻點焊電源dsp控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電源控制系統(tǒng)技術領域，特別涉及逆變電阻點焊電源控制系統(tǒng)技術領域， 具體是指一種精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)。
背景技術：
逆變電阻點焊機問世以來，與傳統(tǒng)的電阻點焊電源相比，具有良好的工藝性能與動態(tài)響 應，焊接過程精密可控，點焊質量高，近年來受到了越來越廣泛的重視。隨著大功率電力電 子器件、集成電路以及高性能磁性材料的進步，現(xiàn)代計算機技術和數(shù)字信號處理技術的發(fā)展， 這類設備的技術有待進一步得到政進。傳統(tǒng)的單片機如MCS-51, MCS-96， 8088/86等芯片 的結構筒單、功能中一，己不能滿足現(xiàn)代焊接逆變電源實時控制的要求，DSP用于檢測與分 析交流電阻焊的電流己經(jīng)進行了嘗試。
數(shù)字信號處理器DSP速度快、可靠性好，由于其自身的結構特點，是一種比單片機更優(yōu) 的具備密集運算功能的控制芯片，適合于信號的實時采集、處理與控制等方而的應用，近年 來在電機控制中獲得了較廣泛的應用。因此，可以采用DSP以提高電阻焊逆變電源的控制精 度、響應速度和抗干擾能力，同時簡化電路設計、改進工藝控制，有利于實現(xiàn)焊接質量的智 能化控制。

實用新型內容
本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術中的缺點，提供一種精密逆變電阻點焊電源 DSP控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)響應速度快、控制精度高，實現(xiàn)了多參數(shù)的監(jiān)控和故障診斷。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)具有如下構成
該精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)，其特點是，包括DSP基本系統(tǒng)模塊、信號采 集與保護模塊、人機接口模塊和控制信號模塊，所述信號采集與保護模塊、所述人機接口模 塊和所述控制信號模塊分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接。
較佳地，所述DSP基本系統(tǒng)模塊包括DSP芯片。
更佳地，所述DSP芯片是TMS320LF2407芯片。
較佳地，所述信號采集與保護模塊包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的過熱保護單元、 一次測電壓單元、 一次測電流單元、二次測電壓單元和二次測電流單元。
較佳地，所述人機接口模塊包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的輸入單元和顯示 單元。
較佳地，所述控制信號模塊包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的PWM控制單元、 氣閥控制單元、軟啟動控制單元和多路輸出控制單元。.
更佳地，所述多路輸出控制單元包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的變壓器選4奪 控制塊、計數(shù)信號輸出控制塊、焊接結束控制塊和出錯信號輸出控制塊。
采用本實用新型，由于本實用新型針對逆變電阻點焊電源的特點，設計了基于DSP的完 整的控制電路。通過對在1kHz逆變頻率條件下的控制實驗表明，該控制系統(tǒng)能夠有效地控 制逆變電阻點焊電源，具有動態(tài)響應快、控制精度高、控制規(guī)范可以靈活設置等特點；實現(xiàn) 了焊接電流、電極間電壓和焊接能量的監(jiān)視與報警；對網(wǎng)壓波動、過電流、過熱、缺冷卻水 等異常條件能夠快速診斷與保護。


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，本實用新型的精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)，包括DSP基本 系統(tǒng)模塊、信號采集與保護模塊、人機接口模塊和控制信號模塊，所述信號采集與保護模塊、 所述人機接口模塊和所述控制信號模塊分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接。所迷DSP基 本系統(tǒng)模塊包括DSP芯片。所述DSP芯片是TMS320LF2407芯片。
所述信號采集與保護模塊包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的過熱保護單元、一 次測電壓單元、 一次測電流單元、二次測電壓單元和二次測電流單元。
過熱保護單元主要是散熱器溫度、整流管溫度和冷卻水流量等信號的檢測。 在一次電流測量單元中，電流型霍爾傳感器^r測電流，再進行濾波和有源整流處理。濾 波輸出電壓有選擇性地連到有效值處理電路；整流處理結果用于進行最大電流判斷，當電流 異常時直接令微控制器中斷焊接過程，有效保護IGBT。電壓測量單元直接在電網(wǎng)上按一定的 比例截取電壓送進DSP芯片進行分析，從而得知電網(wǎng)是否有異常的波動發(fā)生，保護系統(tǒng)。
二次電流測量單元是利用羅氏線圈測量電流的原理設計的一個測量電路。由于羅氏線圈
4采集到的信號是電流的微分信號，首先要進行積分，組成一個帶有直流通道的積分電路，組 成羅氏線圈的外積分式測量方式。再組成對積分結果進行放大的放大電路，放大的電壓送給 后而的電路進行有效值處理。
二次電壓測量單元采用線性光耦PC827組成的帶補償?shù)母綦x電路，進一步提高測量的線 性度。逆變電阻焊的一次電壓呈脈動狀態(tài)，其幅值比較低，而且與測試點密切相關，測量結 果后續(xù)還經(jīng)過放大和有效值轉換，再連接到DSP的A/D輸入端口 。在隔離電路的設計中，為 簡化供電電源的設計，采用IAP-2W系列的電源隔離模塊，將5V轉換為地線隔離的士15V， 直接給運放和相應的電路供電。
所述人機接口模塊包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的輸入單元如鍵盤和顯示單 元如顯示器。
所迷控制信號模塊包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的PWM控制單元、氣岡控 制單元、軟啟動控制單元和多路輸出控制單元。其中PWM控制單元在電路設計上，采用了 兩種不同的電路， 一個是直接用DSP芯片上的PWM輸出控制，另一個是利用D/A電路外接 芯片進行控制。D/A芯片采用了 BB公司的DAC7625P,具有較小的輸出誤差，抗干擾能力 強。DAC7625P直接由DSP控制其工作和輸出口選擇，而參考電壓由外置元件TLC2274和穩(wěn) 壓管組成的電路提供精密電壓。而DAC7625P輸出的模擬電壓經(jīng)過TLC2274進行放大，然后 供給有需要的電路使用。其中所述多路輸出控制單元包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連 接的變壓器選擇控制塊、計數(shù)信號輸出控制塊、焊接結束控制塊和出錯信號輸出控制塊。
本實用新型通過DSP接收由鍵盤輸入的電流、電壓、時間等設定參數(shù)；工作中控制氣閥 動作，按時序進行各階段延時，在各加熱階段根據(jù)電流和波形設定輸出相應的PWM信號， 并通過反饋信息調整輸出，達到控制輸出能量的目的；系統(tǒng)還能夠隨時檢測電源的過熱、一 次過/欠電流輸出、網(wǎng)壓等大量信息，并進行實時保護；DSP記錄各種信息并與其他計算機進 行數(shù)據(jù)交換。信號采集與檢測電路用于對焊接變壓器的初級電流、電壓，二次側輸出電流、 電壓進行采樣，以實現(xiàn)多參數(shù)控制與保護。
綜上，本實用新型的精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)響應速度快、控制精度高，實 現(xiàn)了多參數(shù)的監(jiān)控和故障診斷。
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. 一種精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)，其特征在于，包括DSP基本系統(tǒng)模塊、信號采集與保護模塊、人機接口模塊和控制信號模塊，所述信號采集與保護模塊、所述人機接口模塊和所述控制信號模塊分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接。
2. 如權利要求1所述的精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP基 本系統(tǒng)模塊包括DSP芯片。
3. 如權利要求2所述的精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP芯 片是TMS320LF2407芯片。
4. 如權利要求1所述的精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集 與保護模塊包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的過熱保護單元、 一次測電壓單元、 一次測電流單元、二次測電壓單元和二次測電流單元。
5. 如權利要求1所述的精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)，其特征在于，所述人機接口 模塊包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的輸入單元和顯示單元。
6. 如權利要求1所述的精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制信號 模塊包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的PWM控制單元、氣閥控制單元、軟啟 動控制單元和多路輸出控制單元。
7. 如權利要求6所述的精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多路輸出 控制單元包括分別與所述DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的變壓器選擇控制塊、計數(shù)信號輸出 控制塊、焊接結束控制塊和出錯信號輸出控制塊。
專利摘要本實用新型涉及一種精密逆變電阻點焊電源DSP控制系統(tǒng)，包括DSP基本系統(tǒng)模塊、信號采集與保護模塊、人機接口模塊和控制信號模塊，DSP基本系統(tǒng)模塊包括TMS320LF2407芯片，信號采集與保護模塊包括分別與DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的過熱保護單元、一次測電壓單元、一次測電流單元、二次測電壓單元和二次測電流單元，人機接口模塊包括分別與DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的輸入單元和顯示單元，控制信號模塊包括分別與DSP基本系統(tǒng)模塊電連接的PWM控制單元、氣閥控制單元、軟啟動控制單元和多路輸出控制單元，本實用新型響應速度快、控制精度高，實現(xiàn)了多參數(shù)的監(jiān)控和故障診斷。
文檔編號B23K11/24GK201313234SQ20082015639
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