DSP控制的IGBT逆变式GMAW焊接电源主电路设计

针对GMAW对焊接电源的要求,设计了一台DSP控制的500 A全桥式IGBT逆变GMAW焊接电源.详细介绍了主电路的设计,包括输入整流电路、逆变功率开关IGBT的选型、中频变压器的设计、输出整流电路、电抗器,以及功率开关IGBT的保护电路等的设计.通过系统调试,所设计的主电路满足CMAW要求.     

IGBT全桥式CO2逆变焊接电源主电路的设计

通过对一台350A全桥式IGBT逆变CO2焊接电源主电路的设计，详细介绍了逆变焊接电源主电路的设计及其计算方法。     

逆变式CO2焊接电源控制电路设计

介绍了逆变式CO2焊接电源的基本工作原理，详细讨论了逆变电源驱动电路和电源外特性控制电路。研制的电源输出L形外特性，短路峰值电流采用恒流控制，引弧性能好，焊接飞溅小。驱动电路适合于MOSFET或IGBT的驱动，既可以用于全桥式逆变电路，又可以用于半桥式变电路，控制电路工作稳定可靠。     

基于DSP控制方波交流TIG焊电流波形实现

针对铝、镁及其合金焊接时正半波的熔化和负半波阴极清理的要求,本文研制了以DSP为核心的数字化控制IGBT逆变式方波交流TIG焊电源.主电路采用双级结构,前级为IGBT全桥逆变形式,经降压、整流,再经后级2组IGBT轮流导通和关断,即可实现频率和正负半波导通比灵活调节的方波交流TIG焊电流波形.两级IGBT的驱动信号由DSP按控制要求产生的PWM信号经分频、驱动模块电路而获得.为使电源系统可靠工作,对软启动电路、IGBT保护电路、软、硬件抗干扰方案等进行了设计.     

IGBT驱动电路研究

在焊接生产过程中,逆变焊接以较高的生产效率和稳定的焊接质量得到了广泛应用.IGBT因其电压控制、输入阻抗高、驱动功率小、控制电路简单、开关损耗小、通断速度快和工作频率高成为逆变焊接的关键器件.其中IGBT驱动电路是IGBT应用中的重要环节,驱动电路设计的优劣直接关系到由IGBT构成的系统长期运行的可靠性.介绍了构成IG...     

有限双极性软开关PWM控制和IGBT驱动电路设计

PWM调制和IGBT驱动电路用于对IGBT逆变主电路的驱动信号的直接控制,调制方法和驱动电路直接决定着焊接质量.为了改善器件的运行环境,降低开关损耗,现选用电流脉宽调制芯片UC3846为核心,采用有限双极性软开关PWM控制技术实现脉冲调制,并设计了相应的IGBT驱动电路.实现了PWM信号的隔离、放大和保护,对IGBT的正常工作及其保护起着非常重要的作用,控制IGBT的开关工作过程.调节各种参数进行实验,结果表明设计思路的切实可行,驱动电路性能良好.     

一种逆变CO2焊机IGBT驱动电路设计

根据逆变CO2焊机IGBT的工作特点,分析了逆变CO2焊机IGBT的驱动要求,设计了一套由分离元件构成的逆变CO2焊机IGBT驱动电路.由DSP产生的两路PWM信号首先经分频电路进行分频,再经电气隔离与电压调整电路进行信号调理,最后经变压器隔离放大电路进行电气隔离和电压调整放大,最终可获得逆变焊机IGBT安全可靠工作的PWM驱动信号.根据设计,制作了全套驱动电路,采用20 kHz工作频率进行试验.试验结果表明,获得的IGBT驱动信号的栅极正负偏压、栅极电压上升时间以及信号同步性和抗干扰性均符合设计要求,能够安全可靠地驱动逆变CO2焊机IGBT工作.     

基于ARM的精密逆变电阻点焊电源

微型电子元器件的焊接要求焊接电源响应速度快、系统稳定性好以及控制精度高。为进一步提高微型电子元器件的焊接质量,设计了一种基于ARM的精密逆变电阻点焊电源,该电源以STM32F103RCT6型ARM芯片为控制核心,通过调节脉冲宽度(PWM)调制占空比并结合增量式PI控制方案,实现对焊接电流大小的精密控制。详细介绍电流采样电路、真有效值转换电路、IGBT驱动电路及保护电路。试验证明,该电源控制系统稳定可靠、控制精度高,在微电子器件的焊接方面有较好的效果。     

基于数字化的PWM逆变交流变频感应加热电源设计

结合实际工程中感应加热电源的工况,设计了一种PWM逆变交流变频预热电源。此电源控制核心为TMS320F2812。采用适于频繁启动场合的串联逆变振荡电路。整个电路系统由滤波电路、AC-DC-AC变频和四个IGBT逆变装置组成。串联逆变过程由IR2132芯片通过PWM信号驱动IGBT等电路来实现。实验证明:本电源设计不仅降低了驱动电路的复杂程度,同时大幅提升了整个系统的可控性和稳定性,显著降低了故障率。     

焊接与切割设备的使用和维修(三十一)--逆变式弧焊机的安装、使用与维修

介绍了IGBT逆变手弧焊电源的主电路、程控电路和焊接电流增衰电路的结构和工作原理。     

IGBT逆变式波形控制CO2弧焊电源的研究

本文针对ＩＧＢＴ弧焊逆变器，提出并实现了适于短路过渡ＣＯ_２气体保护焊的输出波形控制方法。对焊接电弧参数实时采样以及工艺试验均表明，所研制的逆变式波控ＣＯ_２弧焊电源对减小金属飞溅和改善焊缝成型均有明显效果。     

基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源研制

SiC功率器件具备开关速度快、开关损耗低、导通损耗小等优点,有利于进一步提升焊接电源的逆变频率、响应速度,实现电弧能量的精密化控制. 设计了一套脉冲变极性逆变焊接电源,主电路采用双逆变结构,前级高频逆变电路采用SiC模块,后级低频调制逆变电路采用绝缘栅双极型晶体管 IGBT模块;设计了SiC模块驱动电路,实现了快速短路保护及米勒钳位;设计了基于ARM的全数字化控制系统,实现了PWM (pulse width modulation)以及输出电流波形的数字化控制.研制的脉冲变极性焊接电源逆变频率达到100 kHz,额定输出电流为500 A,可实现规整的脉冲变极性波形输出.结果表明,研制的基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源能够实现稳定的焊接流程,可通过波形参数的调整有效控制焊接热输入量,获得良好的镁合金焊缝成形.     

提高IGBT逆变焊机性能的研究

在对IGBT逆变焊机主电路、驱动保护电路深入分析的基础上，提出了提高焊机可靠性的途径，并据此研制了400A移相全桥零压开关逆变焊机。     

一种用于IGBT模块的新型半桥驱动电路

介绍了一种高性能、高压集成新型半桥IGBT驱动电路.该驱动模块内部集成两路独立驱动和独特的故障"局域网"保护电路,驱动能力强,体积封装小,易于逆变器的小型化设计,并介绍了该驱动模块在便携式柴油发电机逆变电源中的应用,讨论了设计中应注意的问题.实验结果证明,该驱动电路结构简单,性能优越,能够实现对IGBT的可靠驱动和保护.     

软斩波功率控制IGBT四倍频300 kHz/50 kW焊接电源

提出了一种IGBT四倍频分时控制300kHz大功率感应焊接电源．功率调节由三相桥式不控整流电路和直流斩波电路组成,斩波电路采用有源无损缓冲Buck变换器,在较宽的负载范围内使主、副开关管和续流二极管均实现软开关．采州四组IGBT并联的逆变器,对每个IGBT进行分时控制,逆变器的工作频率是IGBT开关频率的四倍．逆变器工作在负载谐振状态,开关管工作在零电流开通和零电压关断的条件下．设计了输出300kHz／50kW的串联谐振感应焊接电源,给出了设计参数和试验波形．结果表明．采用四倍频分时控制的方法,用IGBT替代功率MOSFET制作高频大容量感应加热焊接电源成为可能．     

全桥逆变电路IGBT模块的实用驱动设计

介绍了全桥逆变电路的工作方式,探讨了IGBT的栅极特性及动态开关过程.IGBT栅-射极和栅-集极间的寄生电容与其他分布参数的综合作用会对驱动波形产生不利影响.栅极驱动电压必须有足够快的上升和下降速度,使IGBT尽快开通和关断,以减小开通和关断损耗.在IGBT导通后,驱动电压应保持在 15 V左右,保证IGBT处于饱和状态;在IGBT关断期间,IGBT的栅极需加反向偏置电压,避免IGBT的误动作.最后给出了针对全桥逆变电路IGBT模块设计的分立元件驱动电路及其实验结果.     

基于DSP控制的IGBT逆变二氧化碳焊接电源研究

介绍了一种高性能16位的数字信号处理器—TMS320LF2407A控制的IGBT逆变焊接电源的主电路结构、控制系统硬件电路的基本原理、软件设计和联机调试。实验表明:研制的DSP控制的IGBT逆变CO2焊接电源,能够精确控制输出恒压并配备等速送丝,控制系统简单可靠。     

全数字机器人VPPA焊接电源

为提高铝合金机器人VPPA(变极性等离子弧)焊接过程的稳定性,研制了一台600 A级基于ARM(advanced RISC machines)的全数字机器人VPPA焊接电源.主电路采用双逆变拓扑结构,初级逆变电路采用全桥拓扑,次级逆变电路采用双半桥并联拓扑;以基于Cortex-M4内核的STM32F405RGT6 ARM微处理器为主控芯片,植入FreeRTOS嵌入式实时操作系统,设计了机器人VPPA焊接过程数字化控制系统;采用自适应模糊免疫PID控制算法实现电流闭环控制,获得了稳定的电流输出波形;设计了基于ARM的数字面板,实现了人机交互的数字化.结果表明,研制的机器人VPPA焊接电源动态调节性能优良,焊接过程稳定可靠,焊缝成形良好.