基于FPGA的數(shù)字化逆變直流焊接電源系統(tǒng)的研究.pdf

1、焊接電源是工業(yè)上通過(guò)一些技術(shù)方法把電能轉(zhuǎn)化成可控?zé)崮艿暮附庸ぞ?。在焊接電源領(lǐng)域中，就其體積、能耗、控制精度等方面而言，傳統(tǒng)焊接電源由于其自身架構(gòu)、器件性能以及相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題早已經(jīng)被淘汰，如今的焊接行業(yè)中，具備功率因數(shù)高、輸出波形多樣、穩(wěn)定且動(dòng)態(tài)響應(yīng)快的焊接電源已經(jīng)成為主流。
　　本課題所研究的數(shù)字化逆變焊接電源是基于系統(tǒng)二級(jí)控制的思想設(shè)計(jì)的，應(yīng)用FPGA(Field—Programmable Gate Array)為電源系統(tǒng)的主控

2、芯片，完成系統(tǒng)各個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)、控制、采樣以及雜項(xiàng)保護(hù)等任務(wù)。數(shù)字化逆變焊接電源的控制系統(tǒng)是一個(gè)多參數(shù)影響的復(fù)雜多變的系統(tǒng)，焊接電源系統(tǒng)為焊接過(guò)程中提供所需要的能量，其電特性將直接影響到電弧燃燒的穩(wěn)定性與焊接質(zhì)量?；诒菊n題的研究，設(shè)計(jì)了前級(jí)逆變機(jī)芯，同時(shí)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了后級(jí)控制電路，選用了UCC28061作為PFC(PowerFactor Correction)電路的主控制器，設(shè)計(jì)了功率因數(shù)校正電路系統(tǒng)，為后端提供穩(wěn)定的能量，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)

3、量的綠色焊接電源，根據(jù)二級(jí)控制方式設(shè)計(jì)了以FPGA為主控制器的數(shù)字化逆變焊接電源系統(tǒng)，比較傳統(tǒng)波形發(fā)生方式，創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)了特定的電流波形給定模塊，實(shí)現(xiàn)了可控波形的發(fā)生。針對(duì)本系統(tǒng)選用合適的被控元件與對(duì)應(yīng)的調(diào)控方式，這樣主要目的是實(shí)現(xiàn)焊接的過(guò)程控制與對(duì)輸出需求的快速響應(yīng)，使輸出電壓，電流得到快速調(diào)節(jié)。同時(shí)，建立完整的焊接電源智能控制系統(tǒng)，以焊接電流、焊接電壓等有關(guān)的變量為基礎(chǔ)，應(yīng)用智能程度和實(shí)時(shí)性都較優(yōu)的模糊控制算法，利用設(shè)計(jì)的智能控制算