理论教育 数字化焊接电源的特性控制器优化方法

数字化焊接电源的特性控制器优化方法

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:弧焊电源特性控制器是决定弧焊电源特性的核心部分。实现数宇化电源特性控制器的关键是微控制单元的处理速度。目前的高性能MCU工作频率可以达到60MHz以上,因此完全可以满足20kHz逆变电源的数宇化控制要求。数宇化焊接电源控制器的输出就是一个数宇化的Uk,可以通过MCU片内的数宇-模拟转换器转为模拟量输出去控制PWM,也可以直接驱动MCU片内的PWM。

数字化焊接电源的特性控制器优化方法

弧焊电源特性控制器是决定弧焊电源特性的核心部分。主要包括电流、电压的反馈与PI调节和动特性调节等环节。如果用模拟器件来实现,就需要大量的集成电路运算放大器)和阻容器件。数宇化电源特性控制器无疑可以简化控制电路的设计和制造,而且还可以实现变参数控制等硬件电路无法实现的功能。实现数宇化电源特性控制器的关键是微控制单元(MCU)的处理速度。当MCU的处理速度可以达到在半个逆变周期内完成一个PI控制算法的时候就可以用于最简单的恒流电源了;当MCU的处理速度可以达到可以半个逆变周期内完成两个PI控制算法和一个惯性环节算法的时候就可以用于熔化极气体保护焊电源了。目前的高性能MCU工作频率可以达到60MHz以上,因此完全可以满足20kHz逆变电源的数宇化控制要求。

由于MCU性能的不断提高,内置硬件的协处理器和现场可编程阵列(FPGA),使得数宇化控制器除了可以替代模拟控制器解决常规控制问题外,还可以决解一些特殊的控制问题,例如短路过程控制中的电弧短路与再引燃特征识别等复杂的信号处理问题。(www.daowen.com)

数宇化焊接电源控制器的输出就是一个数宇化的Uk,可以通过MCU片内的数宇-模拟转换器(DAC)转为模拟量输出去控制PWM,也可以直接驱动MCU片内的PWM。目前多数的MCU都具有PWM输出功能,因此原则上讲实现数宇化PWM很容易。但是多数的MCU只能实现电压型PWM的功能。为了实现电流型PWM,目前一种常用的方法就是通过DAC输出一个模拟信号Uk控制硬件的电流型PWM控制器。

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