[實用新型]基于STM32的脈沖MIG焊電源系統

有效

• 申請號: 201320670197.0
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN203664899U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 董重里;吳開源;李順華;李華佳;胡平
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院;華南理工大學
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10;B23K9/095;B23K9/173
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

1.一種基于STM32的脈沖MIG焊電源系統，其特征是：包括逆變主電路和控制電路；所述逆變主電路包括依次電氣連接的輸入整流濾波模塊、高頻逆變模塊、功率變壓模塊和輸出整流濾波模塊；輸入整流濾波模塊的輸入端與三相交流輸入電網相連、輸出整流濾波模塊的輸出端與電弧負載相連；所述控制電路包括STM32數字化控制模塊、電壓電流檢測模塊、故障保護模塊、人機界面模塊以及高頻驅動模塊；電壓電流檢測模塊輸入電弧負載、輸出至STM32數字化控制模塊，故障保護模塊輸入三相交流、輸出至STM32數字化控制模塊，STM32數字化控制模塊除與人機界面模塊互聯通訊外還經高頻驅動模塊連接至高頻逆變模塊。

2.根據權利要求1所述的基于STM32的脈沖MIG焊電源系統，其特征是：所述的STM32數字化控制模塊采用控制芯片STM32F103ZET6，其根據電壓電流檢測模塊檢測電弧負載的反饋電壓電流參數與人機界面模塊給定電壓電流參數進行PI運算，發給STM32內嵌的移相脈寬調制模塊控制信號，移相脈寬調制模塊產生四路移相PWM信號，通過高頻驅動模塊放大控制高頻逆變模塊的開關管IGBT在零電壓下開通和關斷，進行脈沖MIG焊電源輸出脈沖電流和電壓的控制；所述的人機界面模塊采用數字脈沖編碼器實現焊接參數的精確給定，人機界面模塊實時顯示焊接參數。

3.根據權利要求2所述的基于STM32的脈沖MIG焊電源系統，其特征是：所述故障保護模塊包括相互連接的過壓檢測電路、欠壓檢測電路、過流檢測電路和過溫檢測電路、與門電路和外圍電路。

4.根據權利要求3所述的基于STM32的脈沖MIG焊電源系統，其特征是：所述PWM驅動信號是通過高頻驅動模塊來增強驅動能力。

5.根據權利要求1所述的基于STM32的脈沖MIG焊電源系統，其特征是：所述的逆變主電路具體包括輸入整流橋（BR1）和輸出整流濾波電路；

所述的輸入整流橋（BR1）為：第一至第四IGBT開關管（VT1～VT4），每個開關管上帶有寄生二極管和寄生電容（C9～C12)，第一和第三開關管（VT1和VT3）、第二和第四開關管（VT2和VT4）分別依次連接后再并聯；另有第一電容和第三電容（C1和C3）、第二電容和第四電容（C2和C4）分別并聯后再串聯；輸入整流橋（BR1）的正向輸出經電感（L1）后加在第一電容（C1）正極和第三電容（C3）的一端、反向輸出至第二電容（C2）負極和第四電容（C4）的一端；第一開關管和第三開關管（VT1和VT3）之間的輸出或輸入經并聯的第五電容隔直電容（C5）、第六電容隔直電容（C6）后再經第二電感諧振電感（L2）最后至高頻隔離變壓器（T1）一輸入端，第二開關管和第四開關管（VT2和VT4）之間的輸出或輸入至高頻隔離變壓器（T1）的另一輸入端，第一和第三開關管（VT1和VT3）組成的橋臂為超前橋臂，第二和第四開關管（VT2和VT4）組成的橋臂為滯后橋臂，每個橋臂的2個IGBT開關管成180°互補導通，兩個橋臂之間的導通角相差一個相位；

所述的輸出整流濾波電路：第五二極管和第六二極管（V5和V6）、第七二極管和第八二極管（V7和V8）分別并聯，并聯的第五二極管和第六二極管（V5和V6）的正極接高頻隔離變壓器（T1）的一輸出端、并聯的第七二極管和第八二極管（V7和V8）的正極接高頻隔離變壓器（T1）的另一輸出端，并聯的第五二極管和第六二極管（V5和V6）上還并聯有第一吸收電阻和第七電容（C7）,?第一吸收電阻為并聯的第五電阻和第六電阻（R5和R6）；同樣，并聯的第七二極管和第八二極管（V7和V8）上還并聯有第二吸收電阻和第八電容（C8）,?第二吸收電阻為并聯的第七電阻和第八電阻（R7和R8）；第五二極管至第八二極管（V5～V8）的負極經第三電感（L3）后為輸出的一端、輸出的另一端為高頻隔離變壓器（T1）的中間抽頭。