移相控制零电压开关三电平弧焊电源研究

提出了一种新颖的移相控制零电压开关三电平变换器，分析了该变换器的工作原理，并给出了移相控制电路和驱动电路。最后利用该变换器研制出一最大输出为120A的弧焊电源，并给出了试验波和电源的实测外特性波形。     

DSP控制的飞跨电容型三电平弧焊逆变电源

三电平脉冲宽度调制(PWM)逆变器正被广泛使用,采用数字控制能提高逆变器的性能.采用移相控制方式使三电平逆变器的开关管工作在零电压零电流开关的条件下,每个主开关管承受的电压应力为输入电压的一半,飞跨电容型电压源逆变器拓扑较其它的多电平拓扑(如级联型逆变器、中点钳位型逆变器)有许多独特的性质.建立了以TMS320LF2407A型数字信号处理器(DSP)控制芯片设计的移相脉冲宽度调制方式,控制飞跨电容型三电平逆变弧焊电源.     

基于三电平弧焊电源的二自由度控制系统设计

在此研究了三电平弧焊逆变电源,设计了零电压PWM复合式全桥三电平逆变器,分析了逆变器输出波形为三电平时IGBT的工作波形,确定了主电路中IGBT、电感、二极管等器件的参数。在给出弧焊电源的PWM变换器、控制对象的数学模型基础之上,建立了弧焊逆变电源系统的数学模型,根据二自由度控制理论设计了该系统的控制器,并用Matlab仿真了二自由度控制系统和常规PI控制系统的跟随性能和抗扰性能,结果表明,所设计的二自由度控制器在阶跃响应、抗干扰性方面都优于PI控制器。     

Application research on ZVZCS full-bridge converter technique

0IntroductionFull-bridge inverter circuit is an ideal structure in thewelding power supply.In the past,the full bridge topologyoften manipulated load resonant with frequency modulationor ZVS phase-shifting full bridge soft switching technology.The former …     

基于DSP的软开关逆变弧焊电源的设计

给出了软开关逆变弧焊电源的主电路和数字化控制电路的设计方法.对比了逆变弧焊电源两种常用的软开关技术,在综合分析两种技术优缺点的基础上选择了ZVZCS,并就ZVZCS工作原理进行了阐述,给出了其主电路参数的设计方法.控制电路采用基于DSP的数字化控制系统,详细给出了移相PWM的实现原理和控制系统的软件流程图.根据以上原理试制了一台逆变弧焊电源,实验结果证明了设计原理的有效性和可行性.     

双零软开关逆变弧焊电源的系统建模与仿真

为了克服硬开关式逆变弧焊电源存在的开关损耗大以及过电流、过电压等影响,建立了双零软开关逆变弧焊电源系统,分析了系统的工作原理;利用Matlab r2006a软件分别建立了双零软开关电路系统与硬开关系统的仿真模型,并对系统的特性进行了仿真.通过与硬开关系统的对比分析可以看出,软开关系统实现了超前臂的零电压开通和滞后臂的零...     

场效应管逆变式弧焊电源的研究

本文在输出电流为100A、160A、250A系列场效应管逆变式直流手工电弧焊机的基础上,对逆变主电路的型式及其工作原理进行了讨论,对PWM和PFM等综合调制技术以及限流保护、快速反馈等方案提出了见解。可供设计逆变式弧焊电源时参考。     

单端正激式零电压转换逆变弧焊电源的研究

针对现在单相小型逆变孤焊电源存在开关管开通和关断损耗大、可靠性低等问题,进行了分析研究,提出了零电压转换(ZVT)正激式变换器.试验证明,该弧焊电源可以使主开关管IGBT在从极小负载到极大负载范围内实现零电压关断,零开关范围非常大,不受负载的影响.这种模式的零电压开关能使变换装置小型化和轻量化的程度加大,非常适用于中、小功率弧焊电源.     

全负载范围零压零流软开关焊接逆变电源

在对典型全桥软开关功率变换电路进行研究与分类的基础上,提出并设计分析了采用辅助谐振网络的全负载范围零压零流软开关全桥功率变换电路拓扑.通过采用死区时间自适应调节的移相控制方法,使移相控制的死区时间与受电路能量影响的谐振过程协调配合,实现了超前臂功率器件全负载范围的零压开通和效果良好的近似零压软关断.同时,针对全桥移相功率变换电路滞后臂软开通和软关断在全负载范围难以兼顾的问题,提出了零电压与零电流技术相结合的软开关实现方法,通过多种辅助措施的协调配合,实现了滞后臂功率器件全负载范围的零压开通和零压与零流相结合的软关断.     

辅助变压器式FB-ZVZCS-PWM逆变弧焊电源

现有FB-ZVZCS-PWM软开关弧焊逆变电源采用阻断电容衰减原边环流电流所需的时间与占空比有关，占空比很小（电源输出电压很低）时滞后臂难以实现零电流开关。采用原边辅助变压器衰减原边环流电流所需的时间不受占空比影响，而与原边峰值电流成正比。文中介绍了采用原边辅助变压器、有限双极性控制的新型FB-ZVZCS-PWM软开关弧焊逆变电源实现超前臂零电压开关和滞后臂零电流开关的工作原理。计算机仿真和试验结果表明，根据最大峰值电流值设计适当的辅助变压器变比，可以在各种负载条件下实现软开关。     

高功率因数弧焊逆变电源的整流器设计与实验

分析了弧焊逆变电源功率因数校正技术的特点,阐述了弧焊逆变电源中基于差接三角形自耦变压器十二脉波整流电路的原理与设计及其功率因数校正机理.通过仿真分析,弧焊逆变电源采用这种电路后,功率因数可以达到99%,电流谐波畸变率降低到7%.实验证明所提方案确实可行.     

弧焊逆变电源的网络化CAD系统

探讨了以Web网站为平台的弧焊电源CAD技术的可能性与优点,针对弧焊逆变电源的网络化CAD设计技术,提出了系统的组成方案、重要设计原则和具体设计方法. 开发了以普通网页浏览器为客户端的网络化CAD系统,采用浏览器、Web服务器和数据库服务器的结构模式,主要基于ASP动态服务器页面技术,同时结合ActiveX组件、VB程序设计方法以及Access数据库编程技术共同实现. 结果表明,该系统在给定基本的设计条件信息后,可以实现弧焊逆变电源的一站式和分步式设计,完成全部参数计算结果和主要元器件选型. 研究有助于促进弧焊电源设计的规范化、标准化和优化设计以及产品质量的改进.     

逆变式弧焊电源轻载状态下零电压软开关的实现

全桥移相式零电压软开关逆变孤焊电源在轻载和空载时难以实现零电压开关。在采用饱和谐振电感的基础上，设计了变压器二次侧辅助电感．实现了包括空载在内的所有负载范围内主功率器件的零电压开关。     

多功能数字化弧焊逆变电源人机交互系统

针对多功能数字化弧焊逆变电源用于不同焊接方法时工艺过程不同和焊接参数众多的特点,采用键盘输入和LCD显示设计开发了基于数字信号处理器DSP的人机交互系统.通过数据结构的通用化设计和程序流程的优化设计,该系统实现了焊接工艺过程和焊接参数的方便设置和统一管理,用户操作和显示界面简洁、直观、灵活,极大地提高了多功能数字化弧焊逆变电源的实用性.     

数字化弧焊逆变电源实时状态监测与管理

基于双数字信号处理器(DSP)的数字化弧焊逆变电源上,实现了嵌入式实时操作系统(RTOS)μC/OS-II (micro controller operating system-II)的成功移植和应用.在对焊接过程中的众多事务进行功能明确的任务划分、多任务调度、多状态监测的基础上,实现了对电源工作状态的实时监控以及对电源的输入输出模块、逆变模块和焊接外设等故障做出快速准确的判断和保护处理,保障了焊接电源的工作可靠性和安全性.并且通过多任务协调配合,实现了各个工作状态与用户的实时友好交互,提高了电源系统的故障准确辨识率及其可操作性,解决了弧焊逆变电源实时状态以及整机的数字化综合管理问题.     

Digital arc welding power supply based on real-time operating system

A digital arc welding power supply was designed with the advanced reduced instruction set computer machine （ARM） and embedded real-time multi-task operating system micro C/OS- Ⅱ. The ARM, with its powerful calculating speed and complete peripheral equipments, is very suitable to work as the controller of the digital power supply. The micro C/OS- Ⅱ transplanted in ARM, helps to improve the respondent speed against various welding signals, as well as the reliability of the controlling software. The welding process consists of nine tasks. The tasks of great significance on reliability of the welder, for example, the A/D conversion of current and voltage, enjoy top priority. To avoid simultaneous-sharing on A/D converter and LCD module, two semaphores are introduced in to ensure the smooth performance of the welding power supply. Proven by experiments ,the ARM and the micro C/OS- Ⅱ can greatly improve both the respondent speed and the reliability of the digital welder.     

弧焊逆变龟源DSP的选型

针对弧焊逆变电源控制系统的要求，介绍了适于弧焊逆变电源控制用的3种典型DSP芯片。通过对这3种控制用典型DSP芯片的性能进行对比，分析了DSP芯片的选型原则，从而为弧焊逆变电源控制系统的设计提供DSP芯片选型参考。