CN100400214C - 协同控制的软开关逆变式双丝脉冲mig弧焊电源 - Google Patents

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CN100400214C CNB2006100361058A CN200610036105A CN100400214C CN 100400214 C CN100400214 C CN 100400214C CN B2006100361058 A CNB2006100361058 A CN B2006100361058A CN 200610036105 A CN200610036105 A CN 200610036105A CN 100400214 C CN100400214 C CN 100400214C
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Abstract

本发明公开了协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源,包括主机弧焊电源、从机弧焊电源以及分别与主机弧焊电源和从机弧焊电源连接的数字化协调控制模块,数字化协调控制模块之间通过CAN总线连接,主机弧焊电源和从机弧焊电源的结构相同,都包括主电路、外环均值电流闭环控制电路和内环峰值电流闭环控制电路。外环均值电流闭环控制电路包括电流电压检测模块、脉冲参数给定模块、比较器、单片机控制系统、移相脉宽调制模块和高频驱动模块。本发明首次在双丝脉冲MIG弧焊电源中引入外环均值电流闭环控制电路和内环峰值电流闭环控制电路,提高了弧焊电源的动静态特性以及抗输入干扰能力,焊接损耗低,速度快,质量高,适合大功率焊接。

Description

协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源
技术领域
本发明涉及双丝脉冲MIG弧焊电源,特别是涉及一种高频软开关逆变式双丝MIG弧焊电源。
背景技术
目前,在双丝脉冲焊领域,由于其工艺所需要的大电流、大功率,国内外传统的双丝脉冲焊电源主要以硅整流和晶闸管整流式为主,整流式电源工作相对可靠,技术上也比较成熟,但设备体积庞大、笨重、能耗低、效率低,且由于结构其原因,动静态特性方面也不够理想。较先进的硬开关逆变器,体积小、效率高,技术含量较高、附加值高,但期间的工作环境比较恶劣,尤其是开关损耗低,高次谐波会造成电网污染,需要吸收缓冲电路,逆变频率的提高也受到限制。具体说来,大功率硬开关逆变弧焊电源主要存在以下几个方面的问题:
(1)可靠性问题。由于弧焊电源的使用环境恶劣,有些焊接现场是二十四小时连续作业,所以对其可靠性要求非常高。目前,硬开关逆变弧焊电源由于高频寄生振荡、负载频繁复杂变化、电磁干扰、偏磁等原因,特别是大功率焊接条件下,弧焊电源存在可靠性的不够的问题。
(2)开关损耗大。由于大功率逆变弧焊电源主要以硬开关工作方式工作,不可避免开通和关断损耗大、二极管反向恢复等问题,尤其在高频焊接时产生较大的开关损耗。
(3)弧焊电源的控制性能问题。由于逆变弧焊电源的控制周期短,整机的动态响应快,负载变化复杂,很难用精确的数学模型对其进行精确的控制。
(4)功率因数的问题。硬开关工作的逆变弧焊电源,其工作波形都存在畸形,还存在高次谐波干扰,降低了功率因数,在开关过程中产生的谐波还会反馈到电网,对电网造成污染,同时还会造成严重的电磁干扰。
(5)发热问题。高频功率变压器传递功率大,大量的损耗使得温升严重,限于磁性材料生产水平以及弧焊电源生产成本,磁性材料窗口和有效导磁面积不可能太大,增加了变压器结构设计、热设计及电气设计的技术难度。
采用软开关逆变技术是解决这些问题的最好办法,零电压软开关电路拓扑结构简单,软开关控制容易实现、可靠性好,而且特别适合较大功率焊接应用场合。但软开关逆变技术相对于硬开关技术,存在技术起点较高的问题,对软开关逆变器的开发,需要对软开关的工作机理有较深入的认识和研究,对器件寄生电容、电感等参数要有充分的理解,并要掌握软开关谐振换流的规律和机理。目前,在研的软开关逆变弧焊电源,基本采用普通的全桥移相软开关拓扑,虽然实现方式比较简单,但存在软开关范围窄、换流损耗大,在输入电压较高输出电流较小的时候难以实现零电压开通和关断,普通的全桥移相软开关拓扑还有一个突出的局限,就是占空比损失较大,在脉冲峰值阶段电源的输出电流和电压都很大时很可能造成脉冲阶段功率输出的失败,熔滴过渡不规则,影响焊接质量。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足之处,提出一种协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源,保证主、从弧焊电源脉冲严格按一前一后时序关系输出,且损耗低,可靠性高,焊接速度快,焊接工艺可实现多参数优化匹配,焊接质量高,并减少对电网的干扰,适合大功率焊接。
本发明的目的通过如下技术实现:
协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源,包括主机脉冲MIG弧焊电源、从机脉冲MIG弧焊电源以及分别与主机脉冲MIG弧焊电源和从机脉冲MIG弧焊电源连接的数字化协调控制模块,数字化协调控制模块之间通过CAN总线连接,所述主机脉冲MIG弧焊电源和从机脉冲MIG弧焊电源结构相同,都包括主电路、外环均值电流闭环控制电路和内环峰值电流闭环控制电路;所述主电路由依次连接的整流滤波模块、高频逆变模块、功率变压模块和整流平滑模块组成,整流滤波模块与三相交流输入电源相接,整流平滑模块与负载相接;所述外环均值电流闭环控制电路包括电流电压检测模块、脉冲参数给定模块、比较器、单片机控制系统、移相脉宽调制模块和高频驱动模块,电流电压检测模块一端与负载相接,另一端与比较器输入端连接,脉冲参数给定模块与比较器另一输入端连接,比较器输出端与单片机控制系统连接,单片机控制系统与移相脉宽调制模块连接,移相脉宽调制模块与高频驱动模块连接,高频驱动模块与高频逆变模块连接;所述内环峰值电流的闭环控制电路包括峰值电流斜率补偿模块、电流检测模块、比较补偿装置以及移相脉宽调制模块和高频驱动模块;所述电流检测模块一端与功率变压模块初级连接,另一端与比较补偿装置输入端连接,峰值电流斜率补偿模块与比较补偿装置另一输入端连接,峰值电流斜率补偿模块输出端与移相脉宽调制模块连接,移相脉宽调制模块与高频驱动模块连接,高频驱动模块与高频逆变模块连接。
为进一步实现本发明目的,所述双丝脉冲MIG弧焊电源还包括主电路安全保护电路,所述安全保护电路包括网压检测模块、电压保护模块;所述网压检测模块一端与接入的三相交流电源连接,另一端与电压保护模块连接,电压保护模块与移相脉宽调制模块连接。
所述单片机控制系统主要由单片机80C320、数/模转换器TLC7528、模/数转换器MAX118、译码器74LS139连接组成;单片机控制系统根据电流电压检测模块检测到负载的电流、电压信号与脉冲参数给定模块给定的参数比较后的输出信号进行模糊控制算法运算,发给移相脉宽调制模块一个控制信号,使移相脉宽调制模块产生四路PWM信号,并通过高频驱动模块放大去控制高频逆变模块的开关管在零电压下的开通和关断,实现软开关。
所述数字化协调控制模块主要由总线控制器SJA1000、高速光耦6N137、总线驱动器82C250连接组成,使主机脉冲MIG弧焊电源通过CAN总线逐个脉冲向从机脉冲MIG弧焊电源发送协同同步信号,从机脉冲MIG弧焊电源在接收到这个同步信号后才进行脉冲输出,保证主、从脉冲MIG弧焊电源脉冲输出严格反相,避免了主、从电弧之间的干扰。
所述移相脉宽调制模块主要由误差放大电路、集成移相控制芯片UC3879连接组成,产生四路两两互补的移相信号分别进入高频驱动模块的集成驱动芯片EXB841。
所述高频驱动模块主要由四个驱动芯片EXB841构成,将移相脉宽调制模块输出的四路信号进行加强,作为高频逆变模块的逆变桥开关管VT1~VT4的驱动信号。
所述脉冲参数给定模块112由四个电位器组成,给定脉冲参数。
所述比较器采用常用的NE5532P比较器,对外环检测信号与脉冲给定参数进行比较。
所述比较补偿装置为是在比较器的上添加了一个补偿电容,改善电流外环控制特性。
所述峰值电流斜率补偿模块利用UC3879自身的定时电容CT,将该电压信号分压之后与峰值电流信号进行叠加实现补偿。
所述电流检测模块为电流传感器,连接在功率变压模块初级线圈上。所述电流电压检测模块为电流电压传感器,与负载连接。所述网压检测模块检测三相交流电压,为常用的电压检测器。所述电压保护模块为一常用的比较器,实现欠压或者过压保护。
本发明的原理:
本发明分为主机脉冲MIG弧焊电源和从机脉冲MIG弧焊电源,主机脉冲MIG弧焊电源和从机脉冲MIG弧焊电源具有的相同结构,它们之间通过数字化协同控制模块连接进行协同控制通讯。主机在峰值脉冲输出结束时向从机发送协同控制信号,从机收到协同控制信号后立即由基值电流输出转为峰值脉冲输出,从机峰值脉冲输出结束后,主机由基值电流输出转为峰值脉冲输出,如此循环反复,保证主、从脉冲MIG弧焊电源一前一后的时序关系。三相工频交流电经过滤波模块后成为平滑直流电后进入高频逆变模块,然后通过功率变压模块、整流平滑模块进入负载。与此同时,单片机控制系统根据电流电压检测模块检测到负载的电流、电压信号与脉冲参数给定模块给定的参数进行比较,经过单片机控制系统的模糊控制算法运算,发给移相脉宽调制模块一个信号,移相脉宽调制模块根据单片机控制系统的算法产生四路PWM信号,这四路PWM信号通过高频驱动模块放大去控制高频逆变模块的开关管在零电压下的开通和关断,从而得到25KHz高频高压电,高频高压电再经过功率变压模块转换成符合焊接工艺要求的大电流低电压的脉冲电流,再经过整流平滑模块等到更加平滑的脉冲电流,也就是外环均值电流模糊闭环控制过程;电流检测模块检测功率变压模块的初级电流,初级电流信号与峰值电流补偿模块进行补偿后,送给移相脉宽调制模块从而控制高频逆变模块,形成内环峰值电流的闭环控制,以提高脉冲MIG弧焊电源的动态性能;网压检测模块检测三相工频电压,把检测到的电压信号送给电压保护模块,如出现过压、欠压的现象,电压保护模块将送给移相脉宽调制模块一个信号,产生低电平通过高频驱动模块关断高频逆变模块的开关管,保护主电路安全工作。
本发明与现有的技术相比,具有如下优点和有益效果:
1.本发明采用软开关逆变技术,实现了全范围的软开关,大大减少了功率管的开关损耗和电应力,改善了工作条件,降低了电磁干扰,提高了整机效率。在双丝脉冲MIG弧焊电源中引入外环均值电流闭环控制电路和内环峰值电流闭环控制电路,提高了弧焊电源的动静态特性以及抗输入干扰能力。
2.本发明以嵌入式单片机、CAN现场总线为核心的协同控制技术,实现了软开关逆变式双丝高速脉冲MIG焊接系统对双电弧精密、稳定的数字化协同控制和多焊接参数的优化匹配,完成高速高效的优质焊接工艺。
3.本发明采用基于CAN总线技术的协同控制,严格保证了主、从弧焊电源之间的时序关系,避免了电弧之间的强烈干扰,提高了焊缝质量。
附图说明
图1是本发明的协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源组成结构示意框图;
图2是本发明的主机脉冲MIG弧焊电源组成示意框图;
图3是本发明的主电路原理图;
图4是移相脉宽调制模块和高频驱动模块电路原理图;
图5是本发明的单片机控制系统电路原理图;
图6是本发明的数字化协调控制模块电路原理图;
图7是本发明的主机脉冲MIG弧焊电源控制过程流程图;
图8是本发明的从机脉冲MIG弧焊电源控制过程流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明做进一步的详细说明。但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。
如图1所示,协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源包括主机脉冲MIG弧焊电源100、从机脉冲MIG弧焊电源200以及分别与主机脉冲MIG弧焊电源100和从机脉冲MIG弧焊电源200连接的数字化协调控制模块114,数字化协调控制模块之间通过CAN总线连接。其中主机脉冲MIG弧焊电源100和从机脉冲MIG弧焊电源200具有相同的结构。
如图2所示,主机脉冲MIG弧焊电源100或从机脉冲MIG弧焊电源200包括主电路、外环均值电流闭环控制电路和内环峰值电流闭环控制电路。主电路由依次连接的整流滤波模块101、高频逆变模块102、功率变压模块103和整流平滑模块104组成,整流滤波模块101与三相交流输入电源相接,整流平滑模块104与负载相接。外环均值电流闭环控制电路包括电流电压检测模块111、脉冲参数给定模块112、比较器115、单片机控制系统113、移相脉宽调制模块107和高频驱动模块108,电流电压检测模块111一端与负载相接,另一端与比较器115输入端连接,脉冲参数给定模块112与比较器115另一输入端连接,比较器115输出端与单片机控制系统113连接,单片机控制系统113与移相脉宽调制模块107连接,移相脉宽调制模块107与高频驱动模块108连接,高频驱动模块108与高频逆变模块102连接。所述内环峰值电流的闭环控制电路包括峰值电流斜率补偿模块110、电流检测模块109、比较补偿装置116以及移相脉宽调制模块107和高频驱动模块108;所述电流检测模块109一端与功率变压模块103初级连接,另一端与比较补偿装置116输入端连接,峰值电流斜率补偿模块110与比较补偿装置116另一输入端连接,比较补偿装置116输出端与移相脉宽调制模块连接,移相脉宽调制模块107与高频驱动模块108连接,高频驱动模块108与高频逆变模块102连接。图2中还包括主电路安全保护电路,该电路包括网压检测模块105、电压保护模块106;网压检测模块105一端与接入的三相交流电源连接,另一端与电压保护模块106连接,电压保护模块106与移相脉宽调制模块107连接。所述网压检测模块105检测三相交流输入电压,为常用的电压检测装置。所述电压保护模块106为一常用的比较器,实现欠压或者过压保护。所述脉冲参数给定模块112由四个电位器组成,给定脉冲参数。所述比较器115采用常用的NE5532P比较器,对外环检测信号与脉冲给定参数进行比较。所述比较补偿装置116是在比较器的上添加了一个补偿电容,改善电流外环控制特性。所述峰值电流斜率补偿模块110利用UC3879自身的定时电容CT,将该电压信号分压之后与峰值电流信号进行叠加实现补偿。所述电流检测模块109为电流传感器。所述电流电压检测模块111为电流电压传感器。
如图3所示,主电路依次连接的整流滤波模块101、高频逆变模块102、功率变压模块103和整流平滑模块104组成。整流滤波模块101与三相交流输入电源相接,整流平滑模块104与负载相接。具体是,三相交流输入电源接整流滤波模块101的整流块B1,然后连接滤波环节L1、C2、C3、C4、C5、R1、R2,再连接高频逆变模块2的逆变桥VT1~VT4,C6~C8,输出接功率变压模块的高频功率变压器T1初级,变压器次级串接整流平滑模块4的饱和电感LS1、LS2,再经过高频全波整流电路D1~D8、续流二极管D9~D12、滤波环节L2、C12、C13、C14、后输出直流电,以上环节构成功率主电路,高频逆变模块102的包括两个两单元的IGBT VT1~VT4。同时,电流检测模块109为传感器HALL1,连接在功率变压模块103初级线圈上;电流电压检测模块111为传感器HALL2,与负载连接。
如图4所示,移相脉宽调制模块107和高频驱动模块108主要由移相脉宽调制模块107的误差放大电路和集成移相控制芯片UC3879以及高频驱动模块108的四个相同的EXB841驱动芯片及辅助电路相互连接组成。其中,J2接电压保护模块输出端,与集成移相控制芯片UC3879的引脚4相连,J4接单片机系统113输出端,与集成移相控制芯片UC3879的引脚3相连,作为集成移相芯片UC3879的输入信号,J3为内环峰值电流反馈信号,与补偿信号叠加后进入集成UC3879的管脚19,在集成UC3879内部与误差信号比较,使集成移相控制芯片UC3879输出相应的移相四路PWM信号。该四路两两互补的PWM信号分别进入集成驱动芯片EXB841,作为逆变桥开关管VT1~VT4的驱动信号。同时,电流检测模块109同峰值电流补偿模块110通过比较补偿装置116与移相脉宽调制模块107的集成移相控制芯片UC3879相连。
如图5所示,单片机控制系统113主要由单片机80C320、数/模转换器TLC7528、模/数转换器MAX118、译码器74LS139以及辅助电路相互连接组成。单片机80C320系统作为外环电流模糊控制的核心,外环采样电流与给定信号的偏差在单片机内部进行模糊运算过程,输出信号作为移相脉宽调制模块中集成移相控制芯片UC3879的脚3输入信号,该信号同注入的电流比较,确定驱动信号移相的大小,从而控制电源的输出。其中单片机80C320中的I/O端口P25、P26、P27作为片选信号通过译码器74LS139选择外围芯片,译码器74LS139的引脚Y1与模/数转换器MAX118的18引脚相连,单片机80C320的端口P00~P07分别与MAX118的引脚D0~D7相连,MAX118的IN1~IN7分别与电流电压检测模块、脉冲参数给定模块相连,完成模拟信号给定、采样信号转换为数字信号;译码器74LS139的引脚Y2与数/模转换器TLC7528的15引脚相连,单片机端口P00~P07分别与数/模转换器TLC7528的DB0~DB7相连,数/模转换器TLC7528的模拟信号输出OUT-A、OUT-B分别经过比例放大,通过移相脉宽调制模块107和高频驱动模块108对焊接电流和弧压进行控制。数字化协同控制模块114的总线控制器SJA1000的引脚CSCAN直接与译码器74LS139的Y3相连,由单片机80C320通过中断控制协同通讯。
如图6所示,数字化协同控制模块114主要由总线控制器SJA1000、高速光耦6N137、总线驱动器82C250以及辅助电路相互连接组成。总线控制器SJA1000的引脚CSCAN直接与译码器74LS139的Y3相连,直接由高速单片机80C320控制通讯。总线控制器SJA1000通过高速光耦6N137后与总线驱动器82C250相连,这样很好的实现了主机脉冲MIG弧焊电源和从机脉冲MIG弧焊电源的CAN接点的电气隔离。另外,两根通讯总线与地之间并联了两个小电容,虑除总线上的高频干扰,也具有一定的防电磁辐射的能力。主机脉冲MIG弧焊电源通过CAN总线逐个脉冲向从机脉冲MIG弧焊电源发送协同同步信号,从机脉冲MIG弧焊电源在受到这个同步信号后才进行脉冲输出,这样就通过协同控制保证了主、从脉冲MIG弧焊电源脉冲输出严格反相,避免了主、从电弧之间的强烈干扰,提高了焊缝质量。
上述电路中,图3中的电流电压检测模块111为传感器HALL2,同比较器115连接、再与单片机控制系统113的单片机80C320通过J1接口连接。单片机控制系统113输出端同移相脉宽调制模块107的集成移相控制芯片UC3879的引脚3相连,集成移相控制芯片UC3879的输出端7、8、12、13脚分别与高频驱动模块108的四个驱动环节EXB841的14、15管脚相连,驱动环节的输出分别与高频逆变模块102的四个开关管的G、E极相连,上述环节构成外环均值电流闭环控制电路。图3中,逆变后的高频(25KHz)高频高压电经变压器T1降压后通过磁开关(LS1,LS2),高频整流由快速二极管(D1~D2,D5~D8)并联构成的全波整流电路完成,再经输出电感L2滤波后输出。电压检测环节实现脉宽限定;由4只IGBT功率管VT1~VT4构成全桥逆变器,C6~C8为谐振电容,协助软开关的实现。
如图7、8所示,结合主机和从机的流程图可以看出,软开关双丝脉冲MIG弧焊电源在两个弧焊电源之间先验证协同控制的通讯线路是否正常,接着开始引弧,引弧成功后进入正常的焊接过程,由协同控制保证主、从脉冲输出之间严格的反相,收到焊接结束命令后,主、从脉冲MIG弧焊电源同时进行收弧控制。在初始化过程中,主机系统首先向CAN总线发送“确认通讯”请求指令,从机系统收到改指令后,向CAN总线回复“正确接受”信号。一旦主机系统收到从机回复的信号,说明主从机协同控制之间通讯正常,通讯得到验证,可以等待焊接启动指令。此时,主机系统通过查询焊接启动信号,当该信号有效时,通知从机系统,同时进入引弧控制,引弧成功后进入正常焊接过程,此时,主机电源输出的是峰值电流,从机则是输出是基值电流。当主机输出峰值电流结束时,向从机系统发送“协同同步”指令,并进入峰值电流输出状态;如此循环反复,保证主、从电源脉冲输出相位相差180°。焊接结束时,主机系统向从机系统发送“收弧”指令,使主、从电源同时进入收弧控制程序。收弧结束后,主、从控制系统回到等待下一次焊接的循环状态。
应用本发明的协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源时,三相工频交流电经过滤波模块101后成为平滑直流电后进入高频逆变模块102,单片机控制系统113根据电流电压检测模块111检测到负载的电流、电压信号与脉冲参数给定模块112给定的参数进行比较,经过单片机控制系统113的模糊控制算法运算,发给移相脉宽调制模块107一个信号,移相脉宽调制模块根据单片机控制系统113设定的算法产生四路PWM信号,这四路PWM信号通过高频驱动模块108放大去控制高频逆变模块102的开关管在零电压下的开通和关断,实现软开关,从而得到25KHz高频高压电,高频高压电再经过功率变压模块103转换成符合焊接工艺要求的大电流低电压的脉冲电流,再经过整流平滑模块104得到更加平滑的脉冲电流,也就是外环均值模糊闭环控制过程。电流检测模块109检测功率变压模块103的初级电流,初级电流信号与峰值电流补偿模块110进行补偿后,送给移相脉宽调制模块107从而控制高频逆变模块102,形成内环峰值电流的闭环控制,以提高脉冲MIG弧焊电源的动态性能;网压检测模块105检测三相工频电压,把检测到的电压信号送给电压保护模块106,如出现过压、欠压的现象,电压保护模块106将送给移相脉宽调制模块107一个信号,产生低电平通过高频驱动模块108关断高频逆变模块102的开关管,保护主电路安全工作。
本发明首次提出了协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源,双丝脉冲MIG弧焊电源的逆变主电路采用了饱和电感、充分利用励磁能量拓宽软开关范围的新型软开关电路拓扑;并首次在双丝脉冲MIG弧焊电源中引入外环均值电流闭环控制电路和内环峰值电流闭环控制电路,提高了弧焊电源的动静态特性以及抗输入干扰能力。本发明利用嵌入式高速微机控制系统及CAN现场总线技术实现了双丝焊装备的数字化协同控制问题,设计了协同控制模式使主机和从机脉冲MIG弧焊电源在不同组合和切换方式下,获得双路脉冲输出和提高了熔滴过渡可控性,利用模糊控制技术成功解决双丝焊接过程中的电弧弧长控制问题。

Claims (6)

1.协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源,其特征在于包括主机脉冲MIG弧焊电源、从机脉冲MIG弧焊电源以及分别与主机脉冲MIG弧焊电源和从机脉冲MIG弧焊电源连接的数字化协调控制模块,数字化协调控制模块之间通过CAN总线连接,所述主机脉冲MIG弧焊电源和从机脉冲MIG弧焊电源结构相同,都包括主电路、外环均值电流闭环控制电路和内环峰值电流闭环控制电路;所述主电路由依次连接的整流滤波模块、高频逆变模块、功率变压模块和整流平滑模块组成,整流滤波模块与三相交流输入电源相接,整流平滑模块与负载相接;所述外环均值电流闭环控制电路包括电流电压检测模块、脉冲参数给定模块、比较器、单片机控制系统、移相脉宽调制模块和高频驱动模块,电流电压检测模块一端与负载相接,另一端与比较器输入端连接,脉冲参数给定模块与比较器另一输入端连接,比较器输出端与单片机控制系统连接,单片机控制系统与移相脉宽调制模块连接,移相脉宽调制模块与高频驱动模块连接,高频驱动模块与高频逆变模块连接;所述内环峰值电流的闭环控制电路包括峰值电流斜率补偿模块、电流检测模块、比较补偿装置以及移相脉宽调制模块和高频驱动模块;所述电流检测模块一端与功率变压模块初级连接,另一端与比较补偿装置输入端连接,峰值电流斜率补偿模块与比较补偿装置另一输入端连接,峰值电流斜率补偿模块输出端与移相脉宽调制模块连接,移相脉宽调制模块与高频驱动模块连接,高频驱动模块与高频逆变模块连接。
2.根据权利要求1所述协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源,其特征在于所述双丝脉冲MIG弧焊电源还包括主电路安全保护电路,所述安全保护电路包括网压检测模块、电压保护模块;所述网压检测模块一端与接入的三相交流电源连接,另一端与电压保护模块连接,电压保护模块与移相脉宽调制模块连接。
3.根据权利要求1所述协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源,其特征在于所述单片机控制系统主要由单片机80C320、数/模转换器TLC7528、模/数转换器MAX118、译码器74LS139连接组成;单片机控制系统根据电流电压检测模块检测到负载的电流、电压信号与脉冲参数给定模块给定的参数比较后的输出信号进行模糊控制算法运算,发给移相脉宽调制模块一个控制信号,使移相脉宽调制模块产生四路PWM信号,并通过高频驱动模块放大去控制高频逆变模块的开关管在零电压下的开通和关断,实现软开关。
4.根据权利要求1所述协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源,其特征在于数字化协调控制模块主要由总线控制器SJA1000、高速光耦6N137、总线驱动器82C250连接组成,使主机脉冲MIG弧焊电源通过CAN总线逐个脉冲向从机脉冲MIG弧焊电源发送协同同步信号,从机脉冲MIG弧焊电源在接收到这个同步信号后才进行脉冲输出,保证主、从脉冲MIG弧焊电源脉冲输出严格反相,避免了主、从电弧之间的干扰。
5.根据权利要求1所述协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源,其特征在于所述移相脉宽调制模块主要由误差放大电路、集成移相控制芯片UC3879连接组成,产生四路两两互补的移相信号分别进入高频驱动模块的集成驱动芯片EXB841。
6.根据权利要求1所述所述协同控制的软开关逆变式双丝脉冲MIG弧焊电源,其特征在于所述高频驱动模块主要由四个驱动芯片EXB841构成,将移相脉宽调制模块输出的四路信号进行加强,作为高频逆变模块的逆变桥开关管VT1~VT4的驱动信号。
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