专利名称：精密逆变电阻点焊电源dsp控制方法
技术领域：
本发明涉及涉及电源控制方法技术领域，特别涉及逆变电阻点焊电源控制方法技术领域， 具体是指一种精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法。
背景技术：
逆变电阻点焊机问世以来，与传统的电阻点焊电源相比，具有良好的工艺性能与动态响 应，焊接过程精密可控，点焊质量高，近年来受到了越来越广泛的重视。随着大功率电力电 子器件、集成电路以及高性能磁性材料的进步，现代计算机技术和数字信号处理技术的发展， 这类设备的技术有待进一步得到改进。传统的单片机如MCS-51, MCS-96, 8088/86等芯片 的结构简单、功能中一，己不能满足现代焊接逆变电源实时控制的要求，DSP用于检测与分 析交流电阻焊的电流己经进^^了尝试。
数字信号处理器DSP速度快、可靠性好，由于其自身的结构特点，是一种比单片机更优 的具备密集运算功能的控制芯片，适合于信号的实时采集、处理与控制等方而的应用，近年 来在电机控制中获得了较广泛的应用。因此，可以采用DSP以提高电阻焊逆变电源的控制精 度、响应速度和抗干扰能力，同时简化电路设计、改进工艺控制，有利于实现焊接质量的智 能化控制。
发明内容
本发明的目的在于^是供一种精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法，该控制方法响应速度 快、控制精度高，实现了多参数的监控和故障诊断。
为了达到上述的目的，本发明提供一种精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法，其包括步
骤
1)由DSP芯片接收输入单元输入的焊接参数，进行数据处理和运算，通过控制信号模 块控制彈机工作；
2 )同时通过信号采集保护模块采集实际焊接参数，由DSP芯片作出故障判断和输出调 整，通过控制信号模块控制焊机工作，实现实时保护。 较佳地，所述DSP芯片采用TMS320LF2407芯片。较佳地，所述信号采集与保护模块采集电源的过热、 一次电压、 一次电流、二次电压和 二次电流。
较佳地，所述控制信号模块控制PWM、气阀、软启动和多路输出。
更佳地，所述多路输出包括变压器选择控制信号、计数信号输出、焊接结束信号和出错 信号输出。
朱用了本发明的精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法，利用TMS320LF2407芯片实时处 理大量数据、运算速度快和软件更改参数高度灵活的特点，可以方便地实现控制方案和控制 参数的调整，有效地控制逆变电阻点焊电源，具有动态响应快、控制精度高、控制规范可以 灵活设置等特点；实现了焊接电流、电极间电压和焊接能量的监视与报警；对网压波动、过 电流、过热、缺冷却水等异常条件能够快速诊断与保护。
图1是本发明的工作原理示意图。
具体实施例方式
以下将对本发明的精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法作进一步详细描述。
请参阅图1所示，本发明的精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法，其包括步骤l)由
DSP芯片接收输入单元输入的焊接参数，进行数据处理和运算，通过控制信号模块控制焊机
工作；2)同时通过信号采集保护模块采集实际焊接参数，由DSP芯片作出故障判渐和输出
调整，通过控制信号模块控制焊机工作，实现实时保护。
在本发明的 一具体实施例中，所述DSP芯片采用TMS320LF2407芯片。 在本发明的一具体实施例中，所述信号采集与保护;漠块采集电源的过热、 一次电压、一 次电流、二次电压和二次电流。
较佳地，所述控制信号模块控制PWM、气阀、软启动和多路输出。 在本发明的一具体实施例中，所述多路输出包括变压器选择控制信号、计数信号输出、
焊接结束信号和出错信号输出。
适于本发明的精密逆变电阻点焊电源DSP控制系统，包括DSP基本系统模块、信号采
集与保护模块、人机接口模块和控制信号模块，所述信号采集与保护模块、所述人机接口模
块和所述控制信号模块分别与所述DSP基本系统模块电连接。
所迷信号采集与保护模块包括分别与所迷DSP基本系统模块电连接的过热保护单元、一 次测电压单元、 一次测电流单元、二次测电压单元和二次测电流单元。过热保护单元主要是散热器温度、整流管温度和冷却水流量等信号的检测。
在一次电流测量单元中，电流型霍尔传感器检测电流，再进行滤波和有源整流处理。滤 波输出电压有选择性地连到有效值处理电路；整流处理结果用于进行最大电流判断，当电流 异常时直接令微控制器中断焊接过程，有效保护IGBT。电压测量单元直接在电网上按一定的 比例截取电压送进DSP芯片进行分析，从而得知电网是否有异常的波动发生，保护系统。
二次电流测量单元是利用罗氏线圏测量电流的原理设计的一个测量电路。由于罗氏线圈 采集到的信号是电流的微分信号，首先要进行积分，組成一个带有直流通道的积分电路，组 成罗氏线圈的外积分式测量方式。再组成对积分结果进行放大的放大电路，放大的电压送给 后而的电路进行有效值处理。
二次电压测量单元采用线性光耦PC827组成的带4卜偿的隔离电路，进一步提高测量的线 性度。逆变电阻焊的一次电压呈脉动状态，其幅值比较低，而且与测试点密切相关，测量结 果后续还经过放大和有效值转换，再连接到DSP的A/D输入端口 。在隔离电路的设计中，为 筒化供电电源的设计，采用1AP-2W系列的电源隔离模块，将5V转换为地线隔离的士15V， 直接给运放和相应的电路供电。
所述控制信号模块包括分别与所述DSP基本系统模块电连接的PWM控制单元、气阀控 制单元、软启动控制单元和多路输出控制单元。其中PWM控制单元在电路设计上，采用了 两种不同的电路， 一个是直接用DSP芯片上的PWM输出控制，另一个是利用D/A电路外接 芯片进行控制。其中所述多路输出控制单元包括分别与所述DSP基本系统模块电连接的变压 器选择控制块、计数信号输出控制块、焊接结束控制块和出错信号输出控制块。
本发明通过DSP接收由键盘输入的电流、电压、时间等设定参数；工作中控制气阀动作， 按时序进行各阶段延时，在各加热阶段根据电流和波形设定输出相应的PWM信号，并通过 反馈信息调整输出，达到控制输出能量的目的；系统还能够随时检测电源的过热、 一次过/欠 电流输出、网压等大量信息，并进行实时保护；DSP记录各种信息并与其他计算机进行数据 交换。信号采集与检测电路用于对焊接变压器的初级电流、电压，二次侧输出电流、电压进 行采样，以实现多参数控制与保护。
综上，本发明的精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法响应速度快、控制精度高，实现了 多参数的监控和故障诊断。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种 修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限 制性的。
权利要求
1. 一种精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法，其特征在于，包括步骤1)由DSP芯片接收输入单元输入的焊接参数，进行数据处理和运算，通过控制信号模块控制焊机工作；2)同时通过信号采集保护模块采集实际焊接参数，由DSP芯片作出故障判断和输出调整，通过控制信号模块控制焊机工作，实现实时保护。
2. 如权利要求1所述的精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法，其特征在于，所述DSP芯 片采用TMS320LF2407芯片。
3. 如权利要求1所述的精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法，其特征在于，所述信号采集 与保护模块采集电源的过热、 一次电压、 一次电流、二次电压和二次电流。
4. 如权利要求1所述的精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法，其特征在于，所述控制信号 模块控制PWM、气阀、软启动和多路输出。
5. 如权利要求4所述的精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法，其特征在于，所述多路输出 包括变压器选择控制信号、计数信号输出、焊接结束信号和出错信号输出。
全文摘要
本发明涉及一种精密逆变电阻点焊电源DSP控制方法，其包括步骤1)由DSP芯片接收输入单元输入的焊接参数，进行数据处理和运算，通过控制信号模块控制焊机工作；2)同时通过信号采集保护模块采集实际焊接参数，由DSP芯片作出故障判断和输出调整，通过控制信号模块控制焊机工作，实现实时保护，DSP芯片采用TMS320LF2407芯片，信号采集与保护模块采集电源的过热、一次电压、一次电流、二次电压和二次电流，控制信号模块控制PWM、气阀、软启动和多路输出，多路输出包括变压器选择控制信号、计数信号输出、焊接结束信号和出错信号输出，本发明响应速度快、控制精度高，实现了多参数的监控和故障诊断。
文档编号B23K11/24GK101474714SQ20081020384
公开日2009年7月8日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年12月2日
发明者俊 舒 申请人:上海沪工电焊机制造有限公司