专利名称：全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁控电弧发生装置，特别涉及一种全数字化双逆变型交变磁控电
弧发生装置。
背景技术：
随着材料科学与工程技术的发展，各种新型焊接工艺不断涌现，在焊接过程中引入磁场控制成为一种正在发展的先进焊接技术，这种技术被称作磁控电弧焊接技术。从60年代初Brown等人最先在不锈钢、钛合金、铝合金焊接中研究电磁搅拌的影响，并且发现晶粒细化现象以来，国内外学者开始对外加磁场对焊接质量的影响进行了广泛地研究。在20世纪七、八十年代，国外的学者对磁场与电弧的相互作用进行了比较多的研究。综合而言，磁控电弧焊接技术有以下特点1)外加磁场的种类较多，形式较丰富。外加磁场包括纵向磁场、横向磁场、尖角磁场以及交变磁场等多种形式。能够较好地满足多种工矿条件下不同焊接工艺的要求；2)外加磁场装置由电源和励磁线圈两部分组成，各部分具有相对独立的结构，设备体积比较小，使用十分简单灵活；3)外加磁场所需的功率一般不大，电能损耗很少，外加磁场强度较小，频率较低对环境不产生电磁污染，无接触控制，无噪音；4)外加磁场控制的焊接技术适用材料的范围较广，除了普通的金属材料外，也可以应用在合金钢、不锈钢、铝合金、钛合金、铜及其合金等金属材料；5)外加磁场控制的焊接技术所应用的焊接方法包括GTAW、等离子焊接、MIG/MAG、C02焊接等焊接工艺方法；6)外加磁场能量的输入是无触点控制的，保证了能量输入变化快，无触点损耗，使得磁场控制焊接过程较为灵敏。
磁控电弧焊接技术以其附加装置简单、投入成本低、效益高、环保等优点，在冶金、化工、压力容器、电力、航空和航天等领域得到了广泛的应用。从目前有关磁控电弧焊接技术的文献来看，研究内容主要集中于磁控电弧工艺特性和实验效果，而且局限于电弧焊领域。磁控电弧发生装置作为磁控电弧焊接技术研究中的关键设备，对材料加工过程机理研究和质量控制有着直接影响。磁控电弧发生装置包括电磁搅拌电源(又称为激磁电源)和励磁线圈两部分组成。激磁电源的输出电流一般有直流、正弦波或交流方波，用于产生不同类型的磁场。直流输出电流具有一定局限性；正弦波交流多采用R-L-C振荡电路或双T网络，这种电路在磁控参数调节方面难度较大，不能连续调节；方波交流采用晶闸管_电抗器式电路或双逆变技术来实现，前者在晶闸管断续器和双路时间调节器的基础上按照典型的基本电路制成的，装置的可靠性较差，而且电路设计较为复杂，脉冲占空比和脉冲频率的调节范围较小，在正负半周转换过程中过零时间较长，后者较短，但都以硬开关模式为主，处于模拟控制或者比较基本的数字控制阶段。励磁线圈一般为空心螺线管，用于产生磁场。
目前，"电磁污染"已经继"水、气、渣、声"之后被确定为第五大环境污染源。为进一步提高我国电气电子产品的安全性和可靠性，电气电子产品的电磁兼容性要求将纳入国家强制性产品认证范围。随着世界经济一体化进程的加快，电源行业如不加快逆变电源的"绿色化"改造进程，国产电源很可能被挤出国际甚至国内市场。采用软开关高频逆变技术，不仅可以有效改善功率器件工作环境、提高系统可靠性，还可以有效地降低逆变电源电磁干扰，提高电磁兼容性，实现"绿色化"设计。 数字化电磁搅拌电源是一个对时间要求比较苛刻的实时嵌入式系统。 一些大的厂商对数字电源的应用采用了稳妥的应对方案，将数字电源方案大多分为四个应用级别。最简单的实现方案中，主系统可以开关电源子系统。在第二个应用级别中，系统电源控制器可以控制电源的输出与响应。微控制器只限于访问环路中的某些元件，如电压基准等。第三个级别的应用方案仍然依赖传统的模拟反馈回路，但是微控制器可以修改电源的拓扑。第四个级别，则是实现真正的数字控制，它用一个数字控制器集成了所有P丽控制环路以及监控管理通讯等功能。TI公司推出的基于Cortex-M3内核的ARM芯片组，以及Silicon实验室推出的Si8250都是面向这个等级的专用控制芯片。从目前的情况来看，绝大多数开关电源都采用传统的模拟电路，数字控制电源作为一种新兴技术还处于摸索阶段，从设计人员切换到产品定义，再到广泛应用，数字电源的规模应用仍需要一个过程，才会有相当百分比的系统采用某些形式的数字电源。但可以预料，在不久的将来，数字电源产品将扮演重要的角色，其前景相当可观。
发明内容
本发明的目的在于针对目前磁控电弧发生装置存在的问题以及相关技术的发展趋势，提供一种全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置。该装置包括磁控电弧激磁电源和励磁线圈两大部分。以基于Cortex-M3内核的32位ARM嵌入式微处理器为控制核心，以
yC/OS-II嵌入式实时操作系统为控制系统的软件平台，实现磁控电弧发生装置的全数字控制，改善装置的一致性、可靠性和动态响应能力；结合软开关高频逆变技术，使磁控电弧激磁电源体积小巧，具有良好的电能转换效率和电磁兼容能力；采用双逆变技术，易于实现输出电流波形的多参数匹配，脉冲占空比和脉冲频率的调节范围大，正负半周转换过程中过零时间短，提高了工艺适应能力。 为实现本发明的目的，采用如下技术方案全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，其输入端连接单相交流输入电源，其特征是，包括磁控电弧激磁电源和励磁线圈；所述磁控电弧激磁电源由双逆变型主电路和全数字控制系统相互连接组成；其中双逆变型主电路由单相整流滤波模块、一次高频逆变模块、变压整流模块、二次逆变模块依次连接组成，单相交流输入电源连接单相整流滤波模块的输入，二次逆变模块与励磁线圈相连接；所述全数字控制系统包括电源模块、异常检测保护模块、采样检测模块、ARM微处理器系统、一次高频驱动模块和二次驱动模块；其中，单相交流输入电源通过异常检测保护模块和ARM微处理器系统相连接，单相交流输入电源还通过电源模块和ARM微处理器系统相连接；所述主电路中的变压整流模块还与采样检测模块及ARM微处理器系统依次连接；所述ARM微处理器系统与一次高频驱动模块及双逆变型主电路中的一次高频逆变模块依次连接；所述ARM微处理器系统与二次驱动模块和双逆变型主电路中的二次逆变模块依次连接。
为了更好地实现本发明，所述全数字控制系统还包括人机交互模块和串行总线通信模块；所述串行总线通信模块与ARM微处理器系统相互连接；所述人机交互模块与ARM微处理器系统相连接。 所述磁控电弧激磁电源的双逆变型主电路由单相整流桥、滤波电路、LC谐振换流电路、功率开关管、变压器、高频快速整流桥、吸收电路及其外围电路相互连接组成；其中，一次高频逆变模块采用LC谐振移相全桥软开关换流结构、以高频功率MOSFET作为功率开 关管；所述二次逆变模块采用低频P丽信号控制的全桥硬开关换流结构。
所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中，采样检测模块由包括精密采样电阻 Rl、光藕HCNR200、运算放大器LF353和LM324的转换隔离电路及其外围电路相互连接组成。
所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中，ARM微处理器系统由32位基于 Cortex-M3内核的、固化有P C/0S-II嵌入式实时操作系统、能够产生6路数字P丽以及具 备可编程UART的ARM嵌入式微处理器LM3S818、晶振电路、滤波电路、复位电路及其外围电 路相互连接组成。 所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中， 一次高频驱动模块由能将ARM产生 的4路数字移相P丽信号进行隔离和放大的MC34152和KD101以及其他外围电路相互连接 组成，所述一次高频驱动模块与32位ARM微处理器LM3S818的25、26、29和30引脚相连接， 将LM3S818产生的4路数字移相P丽信号进行隔离和放大。 所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中，二次驱动模块由两组四路相互隔离 的、输入P丽信号互为推挽的驱动电路构成，每一路驱动电路由光电元件TLP250以及稳 压二极管、压敏电阻、整流桥、稳压器件以及电阻电容相互连接组成；所述二次驱动模块与 ARM微处理器LM3S818的35和36引脚相连接，将LM3S818产生的2路数字P丽信号隔离和 放大成4路驱动信号。 所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中，异常检测保护模块由桥式检测电 路、与非门及其外围电路相互连接组成。 所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中，串行总线通信模块由芯片MAX232A 及其外围电路相互连接组成，其中，芯片MAX232A的13和14引脚直接连接到ARM微处理器 系统中32位ARM微处理器LM3S818的17和18引脚；所述人机交互系统由3个电位器相互 连接组成。 本发明的原理是这样的 本发明为全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，一次逆变主电路为全桥拓扑 结构，工作于LC谐振移相全桥软开关模式，而二次逆变也采用全桥拓扑结构，工作于硬开 关模式。ARM微处理器系统通过串行总线或者A/D转换端口接收到相关工艺参数以及采 样反馈信号之后，在P C/OS-II嵌入式实时操作系统中进行给定信号与反馈信号的比较运 算，通过软件编程产生4路移相的数字P丽信号和2路互为推挽的数字P丽信号，其中，4路 移相的P丽信号控制一次高频逆变模块的移相全桥逆变电路的4个功率MOSFET，实现一次 高频逆变模块功率管的软开关换流，逆变频率高达100KHz，动态性能好，易于实现输出恒流 特性控制；而2路互为推挽的数字P丽信号经过隔离放大之后变成4路P丽信号，直接控制 二次逆变器电路的四个功率MOSFET，硬开关换流，实现交流方波输出；输出的波形直接加 载于励磁线圈上，由励磁线圈产生交变的磁场。电流反馈是在变压整流模块之后使用串联 采样电阻的方式得到采样信号，经过放大、比较，再输送到ARM微处理器的A/D转换端口 ，通 过与给定值的比较来改变一次高频模块功率MOSFET的导通与截止时间，实现占空比的调 节从而达到二次逆变输入恒流的目的；而对于交流方波输出波形的频率、占空比等参数，由 ARM微处理器控制其产生的两路推挽P丽信号的频率、占空比等来直接控制二次逆变模块 M0SFET功率管的开通和关断时间，实现输出电流波形的调制。ARM微处理器系统也可以通过串行总线通信模块与焊机的控制系统或者是上位控制计算机进行数字通信，获取相关的 工艺参数，进行协同工作。 本发明与现有的技术相比，具有如下优点和有益效果 1 、本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置实现了对交变磁控电弧发生 装置的全数字化控制，使交变磁控电弧发生装置具有更好的一致性、动态响应性能和可靠 性。 2、本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置采用了软开关高频双逆变技 术，一次逆变模块逆变频率高达100KHz，采用LC谐振移相软开关拓扑，在提高电能转换效 率的同时，极大的改善了电磁环境和功率M0SFET的工作状况，而二次逆变全桥的逆变频率 很低，采用硬开关拓扑，电路设计简单方便，易于实现对输出电流波形的精密调制，工艺适 应性好。 3、本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置具有串行总线通信模块，与焊 机控制系统连接方便，也能直接与上位计算机通过串行总线进行通信，整个装置的可扩展 性和移植性好。
图1是本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的结构方框图； 图2是本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的双逆变型主电路的电
路原理图； 图3是本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系统方框 图； 图4是本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系统的ARM 微处理器系统的电路原理图； 图5是本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系统的串 行总线通信模块的电路原理图； 图6是本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系统的一 次高频驱动模块的电路原理图； 图7是本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系统的二 次驱动模块的电路原理图； 图8是本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系统的采 样检测模块的电路原理图。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。 如图l所示，本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置包括磁控电弧激磁 电源100和励磁线圈200两大部分；所述磁控电弧激磁电源由双逆变型主电路101、全数 字控制系统102组成，单相交流输入电源作为双逆变型主电路101的输入，双逆变型主电 路101的输出直接连接到励磁线圈200。励磁线圈200采用现有的励磁线圈200，其主要包括碳钢管、多股漆包线以及固定支架等组成，其中，多股漆包线以碳钢管为骨架依次分层绕 制，在碳钢管两端用固定支架固定。 如图2所示，本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的双逆变型主电路 101由单相整流滤波模块1011、一次高频逆变模块1012、变压整流模块1013、二次逆变模块 1014依次连接组成，所述单相整流滤波模块1011与单相交流输入电源相连接，所述二次逆 变模块1014与励磁线圈200相连接。单相交流输入电源从插座P5接入，经过DO整流桥整 流和电容Cl C4滤波之后变成平滑的直流电，进入由L1、C5以及功率M0SFET-NQ1 4构 成的LC谐振移相软开关逆变电路，进行高频软开关逆变，获得高频交流方波，然后进入高 频功率变压器Tl变压，经Dl整流，之后通过L2和C6平滑滤波，获得恒流特性的直流电，进 入M0SFET-NQ5 Q8构成的全桥逆变电路，获得低频的交流方波输出，经过插座P6接入到 励磁线圈。其中，R22 R23， C20 C21为阻容吸收电路，Rl为电流采样电阻。
如图3所示，本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系统 102由异常检测保护模块1021、采样检测模块1022、 ARM微处理器系统1023、一次高频驱 动模块1024、二次驱动模块1025、人机交互模块1026、串行总线通信模块1027和电源模块 1028相互连接组成；其中，所述单相交流输入电源通过异常检测保护模块1021和ARM微处 理器系统1023相连接，所述主电路中的变压整流模块1013还与采样检测模块1022及ARM 微处理器系统1023依次连接，所述ARM微处理器系统1023和一次高频驱动模块1024以及 主电路中的一次高频逆变模块1012依次连接；所述ARM微处理器系统1023与二次驱动模 块1025和主电路中的二次逆变模块1014依次连接；所述人机交互模块1026与ARM微处理 器系统1023相连接；串行总线通信模块1027与ARM微处理器系统1023相互连接；单相交 流输入电压作为电压模块1028的输入，所述电源模块1028与异常检测保护模块1021、采样 检测模块1022、ARM微处理器系统1023、一次高频驱动模块1024、二次驱动模块1025、人机 交互模块1026、串行总线通信模块1027等依次连接，给这些模块供电。
如图4所示，本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系 统的ARM微处理器系统1023主要由32位基于Cortex-M3内核的ARM嵌入式微处理器 LM3S818、由Yl、 Cl C2构成的晶振电路、C13 C16的滤波电路、由R61、 C18构成的复位 电路及其外围电路组成。 如图5所示，本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系 统102的串行总线通信模块1027主要由芯片MAX232A及其外围电路相互连接组成，其中， MAX232A的13和14引脚直接连接到ARM微处理器系统1023的32位ARM微处理器LM3S818 的17和18引脚。 图6所示为本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系统 102的一次高频驱动模块1024中的两路驱动电路(另外两路的构成完全一致)，由MC34152 和KD101及其外围电路相互连接组成，将ARM微处理器LM3S818的25、26、29和30引脚产 生的4路数字移相P丽信号进行隔离和放大。 图7所示为本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系统 102的二次驱动模块1025中的两路驱动电路(另外两路与此构成完全一致)，由光电元件 TLP250以及稳压二极管、 敏电阻、整流桥、稳压器件以及电阻电容等构成，完成驱动信号 的隔离和放大。
如图8所示，本发明全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字控制系统 102的采样检测模块1022由包括高线性度、高稳定度、宽频带的光藕HCNR200、运算放大器 LF353以及LM324等构成的转换隔离电路和精密采样电阻Rl (串联于双逆变型主电路101 的变压整流模块1013处)、及其外围电路相互连接组成。 本发明是这样工作的单相220V工频交流电经过单相整流滤波模块1011后成为 平滑直流电，进入一次高频逆变模块1012，按ARM微处理器系统1023从人机交互模块1026 或者串行总线通信模块1027获得的预设工艺参数值，从采样检测模块1022检测到的采样 反馈信号，在P C/OS-II嵌入式实时操作系统中进行给定信号与反馈信号的高速数据运算 和处理，通过软件编程的方式经过ARM微处理器系统1023的ARM微处理器LM3S818的数字 P丽端口输出4路移相的数字P丽信号，经过一次高频驱动模块1024隔离和放大之后，控制 一次高频逆变模块的移相全桥逆变电路的4个功率MOSFET，实现一次高频逆变模块功率管 的LC谐振软开关换流，逆变频率高达100KHz，动态性能好。 一次高频逆变模块1012输出 高频交流方波，输入变压整流模块1013，变成平滑的直流电，由于采样检测模块1022的精 密采样电阻R1串联在变压整流模块1013上，经过该电阻R1采样的电流信号经处理之后反 馈回ARM微处理器系统1023，形成闭环反馈系统，实现恒流特性输出；经过变压整流之后的 直流电输入二次逆变模块1014，此时，ARM微处理器系统1023根据工艺参数设定值，由ARM 微处理器LM3S818的数字P丽端口输出2路互为推挽的低频数字P丽信号，经过二次驱动 模块1025隔离放大之后变成4路低频调制P丽信号，直接控制二次逆变器电路的四个功率 MOSFET，硬开关换流，实现交流方波输出；二次逆变模块1014输出的波形直接加载于励磁 线圈200上，由励磁线圈产生交变的磁场。为保证系统工作的安全，ARM微处理器系统1023 通过异常检测保护模块1021与单相220V工频交流电源相连接，一旦检测到有异常情况出 现，系统立刻关断所有P丽信号的输出，停止工作。为提高本发明全数字化双逆变型交变磁 控电弧发生装置的可扩展性和移植性，本发明的数字化控制系统102可以通过串行总线通 信模块1027与上位计算机进行通信，也可以直接与焊机控制系统进行数据通信和协同工 作。
本发明的上述实施例具有以下特点 1、全数字化本实施例首次以Cortex-M3内核的32位ARM嵌入式微处理器 LM3S818为控制核心，以y C/OS-II嵌入式实时操作系统为软件运行平台，采用模块化、可 移植的设计方法，通过数字编程方式集成了交变磁控电弧发生装置激磁电源所有P丽控制 环路、输出特性控制以及监控管理通讯等功能，实现了磁控电弧发生装置的全数字化控制， 使装置具有更好的一致性、动态响应性能和可扩展性。 2、工艺适应性好本实施例充分利用了 Cortex-M3内核的嵌入式微处理器 LM3S81832的丰富硬件资源和高速数据处理能力，利用输出的数字P丽信号直接对二次逆 变全桥进行低频调制，可以直接通过软件编程改变输出交流方波的占空比、频率和峰值电 流大小，能够满足不同金属材料高性能焊接的需要，此外，由于外加磁场能量的输入是无触 点控制的，保证了能量输入变化快，无触点损耗，使得磁场控制焊接过程较为灵敏，具有很 宽的工艺适应性。 3、能量转换的效率高本实施例采用了双逆变技术，一次逆变模块逆变频率高达 100KHz，采用LC谐振移相软开关拓扑，在提高电能转换效率的同时，极大的改善了电磁环境和功率MOSFET的工作状况，而二次逆变全桥的逆变频率很低，采用硬开关拓扑，输出电 流波形的调制简单。整个装置的能量转换效率高，体积小巧，成本低。 4、扩展性好本实施例具有串行总线通信模块，与焊机控制系统连接方便，也能直
接与上位计算机通过串行总线进行通信，整个装置的可扩展性和移植性好。 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的
限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，
均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，其输入端连接单相交流输入电源，其特征是，包括磁控电弧激磁电源和励磁线圈；所述磁控电弧激磁电源由双逆变型主电路和全数字控制系统相互连接组成；其中双逆变型主电路由单相整流滤波模块、一次高频逆变模块、变压整流模块、二次逆变模块依次连接组成，单相交流输入电源连接单相整流滤波模块的输入，二次逆变模块与励磁线圈相连接；所述全数字控制系统包括电源模块、异常检测保护模块、采样检测模块、ARM微处理器系统、一次高频驱动模块和二次驱动模块；其中，单相交流输入电源通过异常检测保护模块和ARM微处理器系统相连接，单相交流输入电源还通过电源模块和ARM微处理器系统相连接；所述主电路中的变压整流模块还与采样检测模块及ARM微处理器系统依次连接；所述ARM微处理器系统与一次高频驱动模块及双逆变型主电路中的一次高频逆变模块依次连接；所述ARM微处理器系统与二次驱动模块和双逆变型主电路中的二次逆变模块依次连接。
2. 根据权利要求1所述的全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，其特征是，所述全数字控制系统还包括人机交互模块和串行总线通信模块；所述串行总线通信模块与ARM微处理器系统相互连接；所述人机交互模块与ARM微处理器系统相连接。
3. 根据权利要求1所述的全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，其特征是，所述磁控电弧激磁电源的双逆变型主电路由单相整流桥、滤波电路、LC谐振换流电路、功率开关管、变压器、高频快速整流桥、吸收电路及其外围电路相互连接组成；其中，一次高频逆变模块采用LC谐振移相全桥软开关换流结构、以高频功率MOSFET作为功率开关管；所述二次逆变模块采用低频P丽信号控制的全桥硬开关换流结构。
4. 根据权利要求l所述的全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，其特征是，所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中，采样检测模块由包括精密采样电阻R1、光藕HCNR200、运算放大器LF353和LM324的转换隔离电路及其外围电路相互连接组成。
5. 根据权利要求1所述的全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，其特征是，所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中，ARM微处理器系统由32位基于Cortex-M3内核的、固化有P C/0S-II嵌入式实时操作系统、能够产生6路数字P丽以及具备可编程UART的ARM嵌入式微处理器LM3S818、晶振电路、滤波电路、复位电路及其外围电路相互连接组成。
6. 根据权利要求1所述全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，其特征是，所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中，一次高频驱动模块由能将ARM产生的4路数字移相P丽信号进行隔离和放大的MC34152和KD101以及其他外围电路相互连接组成，所述一次高频驱动模块与32位ARM微处理器LM3S818的25、26、29和30引脚相连接，将LM3S818产生的4路数字移相P丽信号进行隔离和放大。
7. 根据权利要求1所述全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，其特征是，所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中，二次驱动模块由两组四路相互隔离的、输入P丽信号互为推挽的驱动电路构成，每一路驱动电路由光电元件TLP250以及稳压二极管、压敏电阻、整流桥、稳压器件以及电阻电容相互连接组成；所述二次驱动模块与ARM微处理器LM3S818的35和36引脚相连接，将LM3S818产生的2路数字P丽信号隔离和放大成4路驱动信号。
8. 根据权利要求1所述的全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，其特征是，所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中，异常检测保护模块由桥式检测电路、与非门及其外围电路相互连接组成。
9.根据权利要求2所述的全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，其特征是，所述磁控电弧激磁电源的全数字控制系统中，串行总线通信模块由芯片MAX232A及其外围电路相互连接组成，其中，芯片MAX232A的13和14引脚直接连接到ARM微处理器系统中32位ARM微处理器LM3S818的17和18引脚；所述人机交互系统由3个电位器相互连接组成。
全文摘要
本发明为全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置，包括磁控电弧激磁电源和励磁线圈；磁控电弧激磁电源由双逆变型主电路、全数字控制系统组成。双逆变型主电路由接入单相交流输入电源的单相整流滤波模块、一次高频逆变模块、变压整流模块、二次逆变模块依次连接组成；全数字控制系统由异常检测保护模块、采样检测模块、ARM微处理器系统、一次高频驱动模块、二次驱动模块相互连接组成；励磁线圈主要包括碳钢管、多股漆包线以及固定支架等组成。该发明能够实现双逆变型交变磁控电弧发生装置的全数字化控制，使装置具有更好的一致性、动态响应性能，而且工艺适应性好，能量转换效率高，可扩展性强。
文档编号B23K9/08GK101698265SQ200910193428
公开日2010年4月28日 申请日期2009年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者吴祥淼, 张岑, 王振民 申请人:华南理工大学