單片機(jī)控制的軟開關(guān)逆變焊接電源平臺(tái)的研制

介紹運(yùn)用單片機(jī)控制輸出電壓00.0v~12.0v,步幅為0.1v開關(guān)電源的實(shí)現(xiàn)方法。電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,方法切實(shí)可行。由于運(yùn)用了單片機(jī)技術(shù),這為進(jìn)一步擴(kuò)展該電源的功能留有余地。

大量使用常規(guī)逆變焊機(jī)會(huì)引起電網(wǎng)諧波,從而污染電網(wǎng)。隨著人們對(duì)電網(wǎng)污染認(rèn)識(shí)的不斷加深及相關(guān)諧波限制標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)與實(shí)施,逆變焊機(jī)的功率因數(shù)校正及諧波抑制勢(shì)在必行。提出一種基于直接電流控制的雙pwm焊接電源的方法,并制作了樣機(jī)進(jìn)行小功率實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可有效提高功率因數(shù)并抑制網(wǎng)側(cè)電流諧波。

電網(wǎng)污染已經(jīng)越發(fā)得引起人們的重視,隨著相關(guān)諧波限制標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)和推廣應(yīng)用,用逆變焊機(jī)進(jìn)行功率因數(shù)校正進(jìn)行抑制諧波已經(jīng)成為發(fā)展潮流,所以本文從雙pwm焊接電源的工作原理出發(fā),對(duì)構(gòu)建其仿真模型及波形試驗(yàn)進(jìn)行了分析。

電網(wǎng)污染已經(jīng)越發(fā)得引起人們的重視，隨著相關(guān)諧波限制標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)和推廣應(yīng)用，用逆變焊機(jī)進(jìn)行功率因數(shù)校正進(jìn)行抑制諧波已經(jīng)成為發(fā)展潮流，所以本文從雙pwm焊接電源的工作原理出發(fā)，對(duì)構(gòu)建其仿真模型及波形試驗(yàn)進(jìn)行了分析。

簡(jiǎn)要介紹了pwm的控制原理、igbt逆變焊接電源的組成和控制方法,同時(shí)從沃爾什函數(shù)級(jí)數(shù)出發(fā),說(shuō)明了正弦函數(shù)變換為沃爾什級(jí)數(shù)的過(guò)程并計(jì)算出正弦函數(shù)的八階沃爾什級(jí)數(shù),給出其輸出波形圖。根據(jù)沃爾什級(jí)數(shù),利用數(shù)字電路技術(shù)設(shè)計(jì)出沃爾什信號(hào)發(fā)生器,給出了沃爾什信號(hào)發(fā)生器的系統(tǒng)框圖以及系統(tǒng)的輸出波形圖。同時(shí)介紹了通過(guò)單片機(jī)和沃爾什信號(hào)數(shù)發(fā)生器控制的正弦中頻逆變焊接電源工作原理。

常規(guī)逆變焊機(jī)的大量使用會(huì)引起諧波污染電網(wǎng),并導(dǎo)致功率因數(shù)降低。隨著相關(guān)諧波限制標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)和實(shí)施以及人們對(duì)電網(wǎng)污染認(rèn)識(shí)的不斷加深,對(duì)逆變焊機(jī)進(jìn)行功率因數(shù)校正、抑制諧波產(chǎn)生勢(shì)在必行。文中提出了一種基于直接電流控制雙pwm焊接電源,通過(guò)仿真證明可有效提高功率因數(shù)并抑制網(wǎng)側(cè)電流諧波。

本文對(duì)基于單片機(jī)控制的開關(guān)電源的可選設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析,指出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案,并舉出實(shí)例——一種基于單片機(jī)89c51與典型pwm控制芯片tl494相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)輸出電壓可調(diào)的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,對(duì)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的開關(guān)電源有很好的參考價(jià)值。

介紹了高性能固定頻率的電流模式控制器uc3842的特點(diǎn),以及穩(wěn)壓控制原理。在分析了傳統(tǒng)開關(guān)電源穩(wěn)壓過(guò)程的基礎(chǔ)上,提出了通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的兩種方法,并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

設(shè)計(jì)一種單片機(jī)程控式軟開關(guān)電源。將單片機(jī)控制和軟開關(guān)變換技術(shù)相結(jié)合,使得設(shè)計(jì)后的電源轉(zhuǎn)換效率高、控制精度高且人機(jī)交互性能好。文章介紹了電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其硬件、軟件設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)結(jié)果表明該電源是一臺(tái)高效、可靠及實(shí)用的電源。

介紹了新研制的鋼軌接觸焊機(jī)的直流焊接電源,詳細(xì)闡述了該電源的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、計(jì)算公式以及觸發(fā)控制回路的原理方框與技術(shù)特點(diǎn)。

介紹了一種3kva的通用型開關(guān)逆變電源的設(shè)計(jì),對(duì)其工作原理、控制方案進(jìn)行了闡述,給出了相關(guān)電路參數(shù)的設(shè)計(jì)原則

文章介紹了焊機(jī)電源采用通用陣列邏輯gal(genericarraylogic)芯片進(jìn)行的電路功能設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)及gal16v8芯片的工作原理及程序設(shè)計(jì)。gal是littice公司研制的一種可電改寫、可重編程的低密度pld器件,取代了傳統(tǒng)的通用數(shù)字電路,提高了時(shí)序設(shè)計(jì)的靈活性。

根據(jù)近年來(lái)焊接電源的研究熱點(diǎn),針對(duì)降低焊接電源諧波對(duì)電網(wǎng)污染的解決方法,從igbt逆變電源和pwm脈寬調(diào)制技術(shù)、三相功率因數(shù)校正、帶相間變壓器的多相焊接電源以及電路仿真研究等方面,闡述了降低焊接電源諧波對(duì)電網(wǎng)污染的研究狀況,指出提高焊接電源的效率、降低焊接電源對(duì)電網(wǎng)的污染以及電磁污染,開發(fā)智能型的綠色焊接電源是今后焊接電源發(fā)展的一個(gè)方向。

提出了基于單片機(jī)控制的程控開關(guān)電源解決方案,給出的主電路采用典型單端反激電路模式,控制電路采用51單片機(jī)為核心芯片,結(jié)合ad采樣解決了控制功率開關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)斷信號(hào)pwm的控制問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電源輸出電壓為0.1v/級(jí)的程控調(diào)節(jié),其調(diào)節(jié)范圍最大可達(dá)額定輸出的76%。這種工作方式的建立使開關(guān)電源在設(shè)計(jì)上具有使用器件少、實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

針對(duì)x射線熒光分析裝置對(duì)供電高壓電源在效率、體積和智能控制等方面的要求,研制了一種以單片機(jī)和脈寬調(diào)制(pmw)技術(shù)為基礎(chǔ)的高壓電源。以單片機(jī)89c52為控制主體,采用單端式推動(dòng)、pid算法穩(wěn)壓控制,經(jīng)變壓器和倍壓整流后輸出高壓。電源輸出在0~50kv連續(xù)可調(diào),且體積小、效率高、長(zhǎng)期運(yùn)行性能穩(wěn)定。

電力設(shè)備在制造工藝中要求對(duì)繞組銅排接頭可靠焊接。傳統(tǒng)的焊接方法采用導(dǎo)電阻焊法,焊接效率低,易損傷銅排和絕緣層。針對(duì)繞組銅焊的特殊工藝要求,研制出了焊接銅排用的零點(diǎn)諧振zcs高頻感應(yīng)加熱電源,改善了傳統(tǒng)的焊接工藝,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)銅排的高效、無(wú)損傷焊接。

單片機(jī)+5v開關(guān)電源簡(jiǎn)易設(shè)計(jì) 通常開關(guān)電源包括變壓器，整流器，濾波器，穩(wěn)壓器幾 個(gè)基本環(huán)節(jié)，下面的電路為簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)電路圖，簡(jiǎn)單實(shí)用成本 低，可根據(jù)需要加些可調(diào)節(jié)電阻即電壓跟隨器得到其他dc 電壓，如dc12v,dc24v,dc48v等等。 圖1-1單片機(jī)+5v開關(guān)電源簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)圖 簡(jiǎn)單說(shuō)明：c2，c3可以抑制高頻干擾，c1，c4可抑制 低頻干擾，三極管可以用二極管代替，用于保護(hù)穩(wěn)壓集成芯 片，給予放電回路。

論述了數(shù)字化焊接電源的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)。在分析數(shù)字化主控器件的基礎(chǔ)上提出了利用微電腦作為焊接電源的主控器件,建立了數(shù)字化可控硅氣保護(hù)焊機(jī)的研究模型。試驗(yàn)表明:基于微電腦控制的雙向可控硅焊接電源特征因子數(shù)值較小、電弧穩(wěn)定性較好、對(duì)焊接規(guī)范變化的適應(yīng)性更強(qiáng)。

理論分析了網(wǎng)壓波動(dòng)對(duì)晶閘管焊機(jī)工藝參數(shù)穩(wěn)定性的影響,推導(dǎo)出晶閘管焊機(jī)網(wǎng)壓波動(dòng)實(shí)時(shí)控制角補(bǔ)償值計(jì)算公式,提出了基于dsp控制的網(wǎng)壓波動(dòng)軟件補(bǔ)償思想,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)壓波動(dòng)補(bǔ)償?shù)能浖?、?shù)字化。該網(wǎng)壓波動(dòng)軟件補(bǔ)償法具有補(bǔ)償精度高、響應(yīng)速度快、可靠性好等特點(diǎn),試驗(yàn)證明網(wǎng)壓波動(dòng)在±10%變化范圍內(nèi),焊接電壓輸出精度可達(dá)±1%。

我國(guó)電焊機(jī)行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀及逆變焊接電源的發(fā)展前景——我國(guó)電焊機(jī)行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀及逆變焊接電源的發(fā)展前景

高頻感應(yīng)焊接逆變電源具有體積小、效率高、加熱速度快等優(yōu)點(diǎn),但是傳統(tǒng)設(shè)備采用的是整流調(diào)壓方式,其控制精度低、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢,并且逆變器功率開關(guān)管經(jīng)常工作在硬開關(guān)狀態(tài),引起較大開關(guān)損耗,使效率降低.文中提出一種使用自關(guān)斷器件絕緣柵極晶體管作為功率開關(guān),采用脈沖寬度調(diào)節(jié)方式和脈沖頻率調(diào)節(jié)方式混合調(diào)功方式的高頻感應(yīng)焊接逆變電源的軟開關(guān)控制方法,詳細(xì)分析了電路的控制原理和工作模式,并設(shè)計(jì)出以鎖相環(huán)為核心的控制電路.結(jié)果表明,這種方法實(shí)現(xiàn)了全部開關(guān)器件的軟開關(guān)控制,具有功率調(diào)節(jié)范圍寬,軟開關(guān)調(diào)整范圍廣的優(yōu)點(diǎn).

本文基于模擬實(shí)驗(yàn)介紹一種微機(jī)在工頻方波焊接電源控制中的應(yīng)用。利用tp—801單板機(jī)作基本部件,同時(shí)配置模擬量輸入、輸出、開關(guān)量輸入、輸出及實(shí)時(shí)時(shí)鐘作為和cpu間聯(lián)系通道和定時(shí)延時(shí)工具等。設(shè)計(jì)一套能直接監(jiān)測(cè)焊接電源,顯示工作參數(shù),調(diào)節(jié)焊接電流的實(shí)時(shí)控制裝置。實(shí)驗(yàn)表明,用微機(jī)控制與用運(yùn)算放大器控制所得外特性曲線接近。從而說(shuō)明了本文所介紹的計(jì)算機(jī)控制方案是安全可行的,并且控制效果達(dá)到了預(yù)定要求。