基于DSP的電阻焊機(jī)電源控制電路設(shè)計(jì)

圖4 主程序流程圖和中斷流程圖

Fig.4 Main and Interrupt Program Flow Chart

5 實(shí)驗(yàn)波形與結(jié)論

把程序燒寫到DSP芯片外圍Flash里面后，給控制電路和驅(qū)動(dòng)模塊加上電壓，這里只對(duì)一路IGBT的驅(qū)動(dòng)波形進(jìn)行分析。圖5是IGBT工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形，IGBT的E極（柵極）和G極（門極）之間的PWM波形，即+15V開柵和-10V關(guān)柵電壓，這里采用5Khz的PWM頻率。圖6是在過流情況或者檢測來的信號(hào)不對(duì)時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)斷，使得IGBT不工作情況。分析發(fā)現(xiàn)，G極信號(hào)的尖波，最大值20V左右，關(guān)斷時(shí)間Tc10us,保證了IGBT的安全性。

圖5 正常工作的波形 圖6 短路情況波形

Fig.5 The Waves of Work Situation Fig.6 The Waves of Short Circuit Situation

圖5和圖6實(shí)驗(yàn)波形可知，本設(shè)計(jì)電路具有中頻控制5Khz的開關(guān)頻率，有很好的可靠性，對(duì)IGBT有及時(shí)的保護(hù)功能。利用DSP控制的驅(qū)動(dòng)電路能實(shí)現(xiàn)可控的中頻逆變，頻率可調(diào)，PWM脈寬可調(diào)，有快速及時(shí)的保護(hù)動(dòng)作。M57962AL芯片和外圍的電路，具有良好的保護(hù)性能、能及時(shí)對(duì)IGBT起到保護(hù)作用和隔離保護(hù)作用。

6 結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該控制電路短路保護(hù)動(dòng)作可立即關(guān)閉PWM,緊急保護(hù),滿足了性能指標(biāo)的要求。利用DSP設(shè)計(jì)的控制電路和M57962AL的驅(qū)動(dòng)電路使得控制電路大為簡化。器件少、體積小,降低了成本。中頻控制，提高了系統(tǒng)的控制精度。性能優(yōu)良，響應(yīng)時(shí)間為微秒級(jí)，控制速度快，可方便的根據(jù)需要設(shè)計(jì)出合適的外特性。中頻逆變電源的發(fā)展是現(xiàn)代焊接領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向，高效節(jié)能、更高的能量輸入、精確的參數(shù)調(diào)整、能減少電極的熱量和機(jī)械壓力等優(yōu)點(diǎn)得到大家的青睞[1][2][5]。本電源電路設(shè)計(jì)思想對(duì)數(shù)字化中頻逆變直流電阻焊提供了一個(gè)可靠且可行的設(shè)計(jì)方案。

本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：提出了一種新的基于數(shù)字信號(hào)處理器的中頻逆變電源總體設(shè)計(jì)方案，并具體分析了電路設(shè)計(jì)的硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)。5年的經(jīng)濟(jì)效益為5000萬元，根據(jù)目前國內(nèi)市場需求和目前國外電阻焊機(jī)的價(jià)格得出的估計(jì)。