[實用新型]氣體保護焊電源逆變裝置的控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720840988.1
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN207255436U
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚海青;敬照亮;吳紹運;江毅;張守剛;劉文俊;陳琦;劉翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 張惠玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及氣體保護焊技術(shù)領(lǐng)域，具體地指氣體保護焊電源逆變裝置的控制器。

背景技術(shù)

氣體保護焊是在氣體保護氣氛中，以電弧為能量對被焊金屬進行榮華焊的焊接方法，也簡稱氣電焊。氣體保護焊是在手工電弧焊廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的，特別是在上世紀四十年代，由于科學(xué)技術(shù)的突飛猛進和現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，各種新的金屬材料和新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對焊接技術(shù)及質(zhì)量提出越來越高的要求，更促進了氣體保護焊方法的普遍推廣和開發(fā)。通過不斷實踐，采用硅、錳等脫氧元素的低合金結(jié)構(gòu)鋼焊絲，并深入掌握氣體保護焊的冶金特性和工藝規(guī)律，基本上解決了氧化、氣孔與飛濺等問題，從而保證了氣體保護焊的焊接質(zhì)量。因此氣體保護焊自五十年代初在焊接生產(chǎn)中應(yīng)用后，極受世界各國的歡迎和積極推廣使用，迄今已成為焊接碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件的最常用焊接方法，具有高效、節(jié)能、低成本的優(yōu)越性。

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，氣體保護焊電源發(fā)生巨大演變，主要使用旋轉(zhuǎn)直流焊機。六十年初，出現(xiàn)了變壓器抽頭式二極管整流焊機和磁放式整流焊機。六十年代末，又出現(xiàn)晶閘管整流焊機。這種半控式焊機實現(xiàn)了外特性控制、網(wǎng)壓補償和過載保護等，從而改善了工藝性能，有力推動了焊接技術(shù)的發(fā)展。逆變技術(shù)的引入，特別是使用了MOS，GTR，IGBT等高頻、全控式功率開關(guān)器件，使得氣體保護焊接電源產(chǎn)生根本性變化。但是常規(guī)的逆變式焊接電源的控制系統(tǒng)由模擬電子器件搭建而成，通過弧壓傳感器采樣，取得焊接電流、電壓等參數(shù)，通過電壓比較器，再經(jīng)過模擬PI去控制PWM模塊，從而控制功率器件的通斷達到控制高頻變壓器的導(dǎo)通時間，實現(xiàn)動態(tài)焊接過程的目的。整個控制電路全由模擬器件完成，器件參數(shù)離散性大，控制參數(shù)調(diào)測不方便，功能單一，焊接質(zhì)量不高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是要提供的氣體保護焊電源逆變裝置的控制器，其具備更快的處理速度和更優(yōu)的計算能力，動態(tài)響應(yīng)速度更快，有較好的通用性、模塊化和擴張性。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的氣體保護焊電源逆變裝置的控制器，包括數(shù)字信號處理DSP、與PC機相連的通信模塊、用于焊接電流和電壓顯示的串行D/A模塊、用于設(shè)定焊接電壓和電流的并行D/A模塊、將焊接電流和電壓的模擬信號輸入至DSP的第一A/D模塊和將焊槍開關(guān)和燃弧信號輸入至DSP的第二A/D模塊。

進一步地，所述DSP分別與通信模塊、串行D/A模塊、并行D/A模塊、第一A/D模塊和第二A/D模塊相連。

更進一步地，所述通信模塊與DSP的SCI接口相連，所述串行D/A模塊與DSP的SPI接口相連，所述并行D/A模塊、第一A/D模塊和第二A/D模塊分別連接于DSP的不同I/O接口上。

再進一步地，所述控制器還包括與上位機相連的JTAG接口，所述JTAG接口與DSP的UART接口相連。

還進一步地，所述控制器還包括電平轉(zhuǎn)換電路和電源轉(zhuǎn)換電路，所述電平轉(zhuǎn)換電路和電源轉(zhuǎn)換電路分別與DSP相連。

又進一步地，所述控制器還包括數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器分別與DSP的不同EMIF接口相連。

在上述技術(shù)方案中，所述DSP為TMS320LF2812芯片，所述通信模塊為MAX3232電平轉(zhuǎn)換芯片，所述串行D/A模塊為TLV5619芯片，所述并行D/A模塊為TLV5608芯片。

在上述技術(shù)方案中，所述電源轉(zhuǎn)換電路為TPS76733芯片。

在上述技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)存儲器為CY7C1021CV33SRAM芯片，所述程序存儲器為SST39VF512FLASH ROM芯片。

在本實用新型中，以DSP作為所述控制器的核心器件。焊槍開關(guān)和燃弧信號通過第二A/D模塊進入到DSP的I/O接口，各種設(shè)定信號和電壓、電流信號由第一A/D模塊進行采集。由于焊接短路和過流信號是隨機出現(xiàn)的，因此使用外部中斷來處理它們比較合適，這樣既可以保證系統(tǒng)負荷不至于過大，又可以及時響應(yīng)焊接短路和過流保護情況的發(fā)生。焊接電壓、電流的控制由通過并行D/A模塊完成。焊接電流和電壓的顯示由串行D/A模塊實現(xiàn)。DSP和PC機的通信由通信模塊經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換完成。因此本實用新型所述的控制器具備更快的處理速度和更優(yōu)的計算能力，動態(tài)響應(yīng)速度更快，有較好的通用性、模塊化和擴張性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。