电流模式零电压零电流开关TIG焊机的研制

研制了电流模式零电压零电流开关TIG焊机，其超前臂实现了零电压开关，滞后臂实现了零电流开关。采用峰值电流模式双闭环控制，其内环控制每个开关周期IGBT集电极的峰值电流，实现自动纠正偏磁，并大大提高了系统响应速度；外环控制焊机输出的平均电流。计算机仿真和实验结果表明，该焊机能在全负载范围内实现软开关。     

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。     

软开关弧焊逆变焊机的DSP控制

为了提高软开关弧焊机控制的灵活性，开发了基于DSP的控制系统，由软件对PWM波形移相控制，实现了开关管的零开关。简化了硬件电路，使焊机的可靠性得到提高，基本实现了焊机的数字化控制。     

双零软开关弧焊逆变电源

全桥零压零流脉宽调制变换器在全桥零电压脉宽调制变换器中增加一隔直电容，使原边电流在箝位续流时段很快的衰减到零并保持，固定臂的功率器悠扬是零电流开关，移相臂的功率器件是零电压开关。这关，这样，一方面使具有关断拖尾电流特性的IGBT可以很容易的用到全桥软开头变换器中，另一方面大大减少了变换器的附加环路能量，同时具有小的占空比损失，低的副边寄生振荡和宽的软开关切换的负负载范围等优点。最后，采用上述研究成果研制了一台10kW级采用FB-ZVZCS-PWM变换器的软开关弧焊逆变电源样机，温升试验表明，研制的软开关焊机的温升比同类型的硬开关焊机的温升低近20℃，大大减少了焊机的开关损耗，同时，由于焊机的功率元件是零开关，大大减少了器件的电压，电流应力，使弧焊逆变电源的可靠性得以大幅度提高。     

零压软开关逆变式弧焊电源的工作状态分析与试验研究

通过对零压软开关逆变式弧焊电源的工作状态进行分析和试验研究,确定了影响电路软开关特性的主要参数,在此基础上,研制出额定额输出电流为２５０Ａ的手工电弧焊机,在较宽负载范围内实现了功率器件的零压软开关。     

相移式准谐振弧焊电源的建模与分析

主要阐述弧焊电源采用相移式准谐振即ＰＳ－ＱＲＣ技术的电路结构及工作原理,详细分析相移控制式脉宽调制电路中采用的特殊电路的作用以及对变换器动态性能的影响,在Ｂｕｃｋ电路模型的基础上推出本系统的等效电路模型,并实际对比弧焊电源采用ＱＲＣ（准谐振）与相应组成的ＰＷＭ（脉宽调制）变换器动态性能的不同,通过试验证明了模型的预测。     

一种新型的软开关弧焊逆变器

介绍了一种新型的零电压,零电流全桥相移ＰＷＭ弧焊逆变器,其滞后臂在整个负载范围内处于零电流开关状态,克服了常规相移控制开关电路滞后臂零电压开通范围窄的缺点,文中给出了该逆变器工作原理,设计特点及试验结果。     

外差式多频相移技术的三维光学点云测量研究

随着中国制造业的快速发展,产品工件大量采用复杂曲面.对于大型复杂曲面工件,如汽车大型覆盖件、水轮机叶轮、大型抛物面天线等,现有的测量设备很难实现全尺寸检测和反求设计.本文针对大型复杂曲面工件的三维全尺寸快速检测和反求需求,分析了三维光学测量的原理,分析了格雷码加相移技术与外差式多频相移技术的优缺点,采用目前最新的外差式多频相移技术,研制了XJTUOM型三维光学密集点云测量系统,对大型工件的测量试验表明,该系统便捷实用.     

弧焊逆变电源零开关技术发展态势

在逆变焊机发展现状的基础上，指出采用零电流开关（ＺＣＳ）和零电压开关（ＺＶＳ）技术是进一步提高开关频率的中心课题和关键技术，并对零开关技术的三种主要方案进行了述评，指出发展方向。     

适用于弧焊电源的一种零电流开关功率交换器

提出了一种适用于弧焊电源的新型电路拓扑──电荷转移式零电流开关功率变换器，对其工作原理作了详细讨论，结合具体应用实例阐述了一种简单实用的脉冲频率控制方法，给出了该焊机的输出外特性曲线。研制结果表明，采用零电流功率开关有利于降低开关损耗和提高交换器的容量与效率。     

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 …     

全桥逆变电阻焊电源零电压的开通条件

软开关逆变电源是目前焊接电源研究的热点，移相式零电压逆变电路就是其中之一。本文通过对全桥移相式逆变电阻焊焊接电源工作状态及其各转换阶段的全面分析，得出了实现零电压开通的条件是焊接变压器有足够的储能和控制软件与电路参数的匹配，并对影响实现零电压导通的因素做了细致的分析。在此基础上对分析结果进行了试验验证，得出了与理论分析一致的结论。另一方面试验结果还揭示了采用移相式逆变电路工作方式，尽管由于某些原因     

国产高频逆变螺柱焊机及其技术性能

介绍应用高频逆变技术、全桥软开关技术和DSP数字控制技术生产的高频逆变长、短周期电孤式螺柱焊机的基本原理、技术性能;比较了高频逆变螺柱焊机与工频螺柱焊机的技术优势;展望了高频逆变螺柱焊机所具有的市场前景.     

基于DSP的逆变点焊电源软开关PWM控制策略研究

基于数字信号处理器(DSP)的软开关和控制技术已成为逆变焊接电源领域的研究热点.分析了零电压开关PWM逆变点焊电源和死区时间设置的工作原理,阐述了DSP比较单元的工作原理和利用DSP产生PWM方波的方法.利用C语言设计完成了DSP实现PWM信号输出与时序控制的软件.结果分析表明,移相PWM控制模式可保证逆变桥斜对角开关管错开关断,从而满足逆变点焊电源零电压开关的时间条件.对DSP相关寄存器赋值输出移相PWM方波以及符合要求的死区时间,实验证明,PWM方波可以满足零电压软开关逆变点焊电源逆变桥功率管的驱动时序要求.     

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.     

微机控制多功能IGBT逆变焊机的研制

详述了自行开发研制的微机控制IGBT的多功能逆变焊机的原理和电路结构，主电路采用双逆变技术，前级采用半桥式逆变电路，后级采用全桥式逆变电路。以80C552单片机为控制系统的核心，简化了控制电路，利于安装调试。通过对一系列功能转换器件的电流和电压的波形测试和分析，证明了该焊机硬件电路设计合理，软件程序运行无误，规范参数调节灵活，可靠性大幅度提高，能够满足直接手弧焊／TIG焊，直流脉冲焊，交流方波手弧焊／TIG焊和变极性交流方波TIG焊等多种焊接方法的需要，实现了一机多用的功能。     

软开关弧焊逆变电源动特性分析

随着高性能薄板合金的广泛应用,基于实时能量控制波形弧焊技术的发展,对弧焊电源动特性提出了更高的要求．通过对移相全桥弧焊逆变电源的分析,可知移相全桥主电路本质上可等效为Buck模型,利用电路理论推导出小信号模型等效电路的电流传递函数,结合弧焊电源具体特点并进行简化,运用自动控制原理知识分析了弧焊逆变电源的动特性影响因素,并对基于峰值电流反馈的斜坡补偿方法进行具体设计分析,得出了基于峰值电流反馈弧焊逆变电源的动特性与输出回路电抗大小无关的结论．结果表明,仿真和实际电路试验结果均表明分析过程的正确性．     

基于ARM Cortex-M3的数字化管板焊接电源的研制

设计了基于ARM Cortex-M3内核芯片的数字化管板脉冲焊机。主电路采用全桥IGBT逆变方式,并用霍尔传感器采样输出电流进行反馈,控制系统采用C语言编程、模块化管理,控制PID算法、数字滤波均通过软件编程实现。并采用MCU+CPLD的方式设计管板焊接电源的数字化面板,利用键盘按钮和编码器旋钮组合输入焊接参数,设计简单,操作方便。试验结果表明,采用双MCU+CPLD组合方式来控制管板焊机的参数显示和焊接过程取得了较好的效果。