交直流弧焊逆变电源研究现状

阐述了交直流弧焊电源实现原理及特点,并从交直流弧焊电源的逆变技术、数字化控制技术、智能控制技术三方面的研究现状进行了详细的介绍,指出了交直流弧焊电源沿高性能数字化与智能化方向发展的趋势.     

晶闸管弧焊逆变电源的单片机控制

焊接设备的智能控制是当今焊接工业的发展趋势。本文在传统晶闸管逆变弧焊电源的基础上，实现了采用８０９８单片机系统的微机控制模式。文中介绍了系统的硬件、软件设计方法。研究证明：本弧焊电源功能先进、可靠性高，具有广阔的发展前景。     

弧焊逆变电源的发展趋势分析

本文针对弧焊逆变电源中的几个关键问题，如功率开关器件的性能特点，增大输出变压器的功率，逆变电源的智能控制等，评述了当前的技术水平及今后的发展趋势。     

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.     

用PID控制弧焊逆变电源的试验研究

本文介绍了对逆变电源进行数字PID控制的原理和方法,分析了采样周期、PID参数及不同的焊接工况对控制特性的影响。试验表明,只要恰当地选择PID(或PI)参数,不仅能实现高精度的恒流控制,而且能使系统的动态性能显著提高。     

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.     

弧焊逆变电源的研究与展望

本文总结了弧焊逆变电源的历史，分析了弧焊逆变电源的现状和存在的问题，着重讨论了弧焊逆变电源的发展趋势。     

DSP控制的单位功率因数弧焊逆变电源

为了使弧焊逆变电源具有单位功率因数和恒电流输出特性,在研究PWM整流、逆变技术的基础上,提出了采用DSP实现弧焊逆变电源功率因数校正控制和后级逆变桥路控制的策略。前级功率因数校正环节采用基于三相dg旋转坐标下的双闭环PI控制整流技术,后级全桥逆变器采用传统的PWM调制技术。采用Matlad)软件simulink电源模块,对前后级控制电路进行校正和仿真分析,并得到仿真波形。通过对实验样机验证了方案的可行性,输入电流总谐波畸变率能控制在10％以内,功率因数接近1。     

采用饱和谐振电感的软开关弧焊逆变电源

本文介绍了软开关弧焊逆变电源采用饱和电感实现零电压切换技术，降低了功率器件的开关损耗，提高了电源的可靠性。     

新型双重单端正激弧焊逆变电源的研究

提出了一种新型的双重单端正激式弧焊逆变电源 ,采用IGBT为开关器件 ,引入了电流型脉宽调制控制器。电源具有结构简单 ,动态特性好 ,可靠性高 ,成本低等特点     

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.     

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。     

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.     

RTOS在数字化焊接电源中的应用前景

定义了嵌入式操作系统，分析了在数字化焊接电源中采用RTOS(Real Time Operating System)的必要性。结合焊接电源的特点，阐述了在数字化焊接电源的开发中引入RTOS的优点，探讨了数字化焊接电源开发中应用RTOS的可行性。分析表明，RTOS在数字化焊接电源中具有广阔的应用前景。     

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。     

ZVZCS三电平逆变弧焊电源

分析了一种新颖的零电压零电流(ZVZCS)开关之电平变换器,以及功率晶体管的驱动电路。分析并试验了它在弧焊电源中应用的可行性,并用Pspice9．2进行仿真,给出了试验与仿真结果。ZVZCS-三电平变换器不仅具有传统软开关脉宽调制(PWM)变换器的优点,还具有其它的优点。变换器的功率开关承受的电压为输入电压的一半,因此,它适合用于有源功率因数校正或输入电压较高的场合。     

新一代WBG弧焊逆变电源

硅功率器件的开关性能已随其结构设计和制造工艺的完善而接近由其材料特性决定的理论极限,难以满足新一代高性能弧焊逆变电源对紧凑体积、高温、高功率密度、高压、高频以及抗辐射等恶劣工况条件的新要求.宽禁带（WBG）半导体是一种革命性的电力电子材料,已成为下一代电力电子器件的主攻方向.主要介绍WBG功率器件的基本特点、类型以及发展情况,重点介绍WBG功率器件应用于弧焊逆变电源时需要重点解决的关键科学和技术问题,为促进和推动下一代WBG弧焊逆变电源的发展和应用奠定基础.     

逆变弧焊电源峰值电流模式双闭环控制系统

采用电压模式单闭环控制系统的逆变弧焊电源，系统动态响应速度慢，不能对主电路功率器件进行实时电流控制，中频变压器无抗偏磁能力，因此可靠性较差。所研制的逆变弧焊电源采用双闭环控制系统，内环实现了在每个开关周期对功率器件的峰值电流进行实时控制，提高了系统动态响应速度，消除了中频变压器偏磁现象；外环控制输出的平均电流，提高了输出电流的精度和系统的可靠性。