论文部分内容阅读
逆变电源技术在电阻点焊领域的成功应用,为点焊设备的精密化控制提供了技术支持。目前,以IGBT为开关器件的逆变主电路技术已经成熟,以新一代数字信号处理器(DSP)为主控单元所构建的硬件和软件控制系统,比采用单片机控制技术具有优势,有很好的发展前景。本课题正是在这一背景下,开展了基于DSP的精密逆变电阻点焊电源控制系统的研究。
本文首先从硬件设计的角度,构建了基于dsPIC30F6010的硬件控制系统,设计了DSP基本系统电路、PWM输出及驱动电路、信息采集与保护电路以及人机接口电路。软件设计完成了PWM信号的输出控制模块,并设计了电流电压反馈信号采集模块以及PI控制功能模块。
利用PWM信号输出模块,设计了适用于全桥逆变主电路结构的各种IGBT控制方式。测试结果表明各种输出控制信号准确,适用于全桥结构的点焊逆变电源,均能实现点焊电源的稳定输出。
介绍了IGBT管功率损失和能量损耗的算法,根据采集的电流电压数据对双极性和传统移相控制方式下的IGBT开关情况进行了分析比较。传统移相控制方式实现了领先管和滞后管的零电压开通;在IGBT工作的一个开关周期内,传统移相控制比双极性控制下的IGBT管能量损耗小,更适合精密逆变点焊电源。
研究了提高频率对精密逆变电阻点焊的影响,试验表明:提高逆变频率可提高控制分辨率、电源的动态响应和次级电流稳定性,从而提高了控制灵活性和精密性。