基于DSP控制的電子束焊機高壓電源系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著世界制造行業(yè)的不斷發(fā)展，電子束焊接技術(shù)作為一種優(yōu)質(zhì)、清潔、高效率的焊接技術(shù)，逐漸成為了一種優(yōu)勢技術(shù)被廣范應(yīng)用。電子束焊機設(shè)備的關(guān)鍵部件電子槍需要一套穩(wěn)定、可靠的高壓電源為其提供工作能源。因此高壓電源系統(tǒng)的性能的好壞對焊縫的質(zhì)量有著關(guān)鍵性的影響。本課題來源于甘肅省科技支撐計劃——《用于鋼軌焊接的電子束焊機電源系統(tǒng)的研制》。
　　本文主要對電子束焊機高壓加速電源的原理進行了介紹，通過對LLC諧振變換器的工作原理以及Buck變換器的

2、工作原理的研究對具體參數(shù)進行了設(shè)計，并闡述了以DSP為控制芯片的控制系統(tǒng)的硬件及軟件的設(shè)計。文中還介紹了高壓電源系統(tǒng)半實物仿真實驗平臺的搭建，并利用實時仿真實驗平臺對高壓電源系統(tǒng)進行仿真實驗，提高設(shè)計效率。
　　電子束焊機電源系統(tǒng)主要包括高壓加速電源、陰極燈絲加熱電源等部分。電子束焊機電源的主電路主要包括整流濾波電路、Buck電路、逆變電路、諧振變換電路、高頻變壓器以及倍壓整流器。
　　高壓電源的控制部分以DSP芯片TMS3

3、20F2812為控制核心，采用PWM和PFM混合調(diào)制的方法，將高壓反饋信號通過分壓電路進行隔離采樣，采樣來的電壓信號先通過DSP2812控制板上的A/D轉(zhuǎn)換模塊直接進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再將采樣電壓與給定的電壓進行比較運算處理，根據(jù)計算出的偏差再經(jīng)PI算法算出相應(yīng)的PWM波的脈寬值，并把計算出來的結(jié)果送入比較單元產(chǎn)生適合的PWM波形輸出至高壓電源主電路，控制功率轉(zhuǎn)換器件IGBT的開通與關(guān)斷，實現(xiàn)閉環(huán)控制，進而實現(xiàn)高壓加速電源的快速調(diào)節(jié)和穩(wěn)定控制

4、。
　　本文搭建的高壓電源系統(tǒng)半實物仿真實驗平臺，使用硬件軟件結(jié)合的的方式來研究高壓電源系統(tǒng)。根據(jù)電子束焊機高壓電源系統(tǒng)電路各部件的主要參數(shù)、技術(shù)要求、功能及拓撲，搭建電子束焊機高壓電源系統(tǒng)半實物仿真分析平臺。
　　通過仿真系統(tǒng)對主電路及主要參數(shù)的仿真，對電子柬焊機高壓電源系統(tǒng)進行研究。半實物仿真實驗提高了樣機試制的效率，最后通過樣機實驗，基本達到了電子束焊機高壓電源系統(tǒng)預期的技術(shù)參數(shù)，得到了一套穩(wěn)定可靠的電源系統(tǒng)樣機，促進