1、隨著電力電子和智能控制技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化控制日益成為焊接電源發(fā)展的主流趨勢。為了提高電源效率，數(shù)字化控制的柔性化特點(diǎn)給焊接電源的多功能性設(shè)計提供了極大便利，軟開關(guān)技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。數(shù)字化多功能焊機(jī)(Digital Multifunction Welding Machine)利用數(shù)字信號處理器/控制器強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和高速響應(yīng)能力，使焊機(jī)集多種焊接方式于一體并通過軟件實現(xiàn)數(shù)字化控制。在此背景之下，本文設(shè)計一種以數(shù)字信號控制器dsPI

2、C30F4011(DSC)為核心的數(shù)字化逆變式多功能脈沖TIG焊機(jī)，具有直流/脈沖TIG和MMA連續(xù)/斷續(xù)焊四種功能。
　　 首先，本文敘述了數(shù)字化逆變式多功能脈沖TIG焊機(jī)的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理。主電路主要由以下組成:LC共模/差模干擾濾波電路、輸入整流濾波電路、IGBT逆變電路、中頻變壓器、輸出整流濾波電路等。逆變回路采用軟開關(guān)全橋逆變形式，逆變器選用韓國DAWIN公司生產(chǎn)的IGBT專用模塊作為開關(guān)器件，逆變頻率設(shè)定為2

3、0kHz。
　　 其次，本文設(shè)計了數(shù)字化逆變式多功能脈沖TIG焊機(jī)的控制系統(tǒng)，主要包括控制系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件控制流程。硬件電路主要包括主控電路、驅(qū)動電路、顯示電路和電源電路等。主控電路以dsPIC30F4011為核心實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置及顯示、焊接過程控制、數(shù)字化PWM脈寬調(diào)制、全數(shù)字化PWM/PFM無縫切換、電壓/電流信號采樣及A/D轉(zhuǎn)換和故障保護(hù)等功能。驅(qū)動電路采用脈沖變壓器隔離電路結(jié)構(gòu)。顯示電路以智能顯示驅(qū)動芯片HD7279A為核

4、心完成參數(shù)顯示和按鍵操作。電源電路設(shè)計采用三端單片TOP227Y的雙路輸出開關(guān)電源。軟件部分采用匯編語言編寫程序，主要包括初始化程序、焊接主程序、PWM控制程序、全數(shù)字化PWM/PFM聯(lián)合調(diào)制小電流接觸引弧控制程序、PI算法、參數(shù)預(yù)置及顯示、軟件抗干擾程序等。
　　 最后，對焊機(jī)進(jìn)行調(diào)試，測試了IGBT控制時序及驅(qū)動信號。在實際焊接過程中利用示波器高壓探頭和互感器測得了逆變回路中電壓/電流波形。在焊條電弧焊方式下，用鑄鐵電阻作為