本实用新型涉及气体保护焊技术领域，具体地指气体保护焊电源逆变装置的控制器。
背景技术：
气体保护焊是在气体保护气氛中，以电弧为能量对被焊金属进行荣华焊的焊接方法，也简称气电焊。气体保护焊是在手工电弧焊广泛应用的基础上逐步发展起来的，特别是在上世纪四十年代，由于科学技术的突飞猛进和现代工业的迅速发展，各种新的金属材料和新的产品结构对焊接技术及质量提出越来越高的要求，更促进了气体保护焊方法的普遍推广和开发。通过不断实践，采用硅、锰等脱氧元素的低合金结构钢焊丝，并深入掌握气体保护焊的冶金特性和工艺规律，基本上解决了氧化、气孔与飞溅等问题，从而保证了气体保护焊的焊接质量。因此气体保护焊自五十年代初在焊接生产中应用后，极受世界各国的欢迎和积极推广使用，迄今已成为焊接碳钢、低合金结构钢构件的最常用焊接方法，具有高效、节能、低成本的优越性。
随着电力电子技术的发展，气体保护焊电源发生巨大演变，主要使用旋转直流焊机。六十年初，出现了变压器抽头式二极管整流焊机和磁放式整流焊机。六十年代末，又出现晶闸管整流焊机。这种半控式焊机实现了外特性控制、网压补偿和过载保护等，从而改善了工艺性能，有力推动了焊接技术的发展。逆变技术的引入，特别是使用了MOS，GTR，IGBT等高频、全控式功率开关器件，使得气体保护焊接电源产生根本性变化。但是常规的逆变式焊接电源的控制系统由模拟电子器件搭建而成，通过弧压传感器采样，取得焊接电流、电压等参数，通过电压比较器，再经过模拟PI去控制PWM模块，从而控制功率器件的通断达到控制高频变压器的导通时间，实现动态焊接过程的目的。整个控制电路全由模拟器件完成，器件参数离散性大，控制参数调测不方便，功能单一，焊接质量不高。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是要提供的气体保护焊电源逆变装置的控制器，其具备更快的处理速度和更优的计算能力，动态响应速度更快，有较好的通用性、模块化和扩张性。
为实现上述目的，本实用新型所设计的气体保护焊电源逆变装置的控制器，包括数字信号处理DSP、与PC机相连的通信模块、用于焊接电流和电压显示的串行D/A模块、用于设定焊接电压和电流的并行D/A模块、将焊接电流和电压的模拟信号输入至DSP的第一A/D模块和将焊枪开关和燃弧信号输入至DSP的第二A/D模块。
进一步地，所述DSP分别与通信模块、串行D/A模块、并行D/A模块、第一A/D模块和第二A/D模块相连。
更进一步地，所述通信模块与DSP的SCI接口相连，所述串行D/A模块与DSP的SPI接口相连，所述并行D/A模块、第一A/D模块和第二A/D模块分别连接于DSP的不同I/O接口上。
再进一步地，所述控制器还包括与上位机相连的JTAG接口，所述JTAG接口与DSP的UART接口相连。
还进一步地，所述控制器还包括电平转换电路和电源转换电路，所述电平转换电路和电源转换电路分别与DSP相连。
又进一步地，所述控制器还包括数据存储器和程序存储器。
优选地，所述数据存储器和程序存储器分别与DSP的不同EMIF接口相连。
在上述技术方案中，所述DSP为TMS320LF2812芯片，所述通信模块为MAX3232电平转换芯片，所述串行D/A模块为TLV5619芯片，所述并行D/A模块为TLV5608芯片。
在上述技术方案中，所述电源转换电路为TPS76733芯片。
在上述技术方案中，所述数据存储器为CY7C1021CV33SRAM芯片，所述程序存储器为SST39VF512FLASH ROM芯片。
在本实用新型中，以DSP作为所述控制器的核心器件。焊枪开关和燃弧信号通过第二A/D模块进入到DSP的I/O接口，各种设定信号和电压、电流信号由第一A/D模块进行采集。由于焊接短路和过流信号是随机出现的，因此使用外部中断来处理它们比较合适，这样既可以保证系统负荷不至于过大，又可以及时响应焊接短路和过流保护情况的发生。焊接电压、电流的控制由通过并行D/A模块完成。焊接电流和电压的显示由串行D/A模块实现。DSP和PC机的通信由通信模块经过电平转换完成。因此本实用新型所述的控制器具备更快的处理速度和更优的计算能力，动态响应速度更快，有较好的通用性、模块化和扩张性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：DSP1、通信模块2、串行D/A模块3、并行D/A模块4、第一A/D模块5、第二A/D模块6、JTAG接口7、电平转换电路8、电源转换电路9、。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：
如图1所示，本实用新型所述的气体保护焊电源逆变装置的控制器，包括数字信号处理DSP1、与PC机相连的通信模块2、用于焊接电流和电压显示的串行D/A模块3、用于设定焊接电压和电流的并行D/A模块4、将焊接电流和电压的模拟信号输入至DSP1的第一A/D模块5和将焊枪开关、燃弧信号输入至DSP1的第二A/D模块6、与上位机相连的JTAG接口7、电平转换电路8和电源转换电路9、数据存储器10和程序存储器11。
DSP1分别与通信模块2、串行D/A模块3、并行D/A模块4、第一A/D模块5和第二A/D模块6相连。通信模块2与DSP1的SCI接口相连，串行D/A模块3与DSP1的SPI接口相连，并行D/A模块4、第一A/D模块5和第二A/D模块6分别连接于DSP1的不同I/O接口上；JTAG接口7与DSP1的UART接口相连，电平转换电路8和电源转换电路9分别与DSP1相连；数据存储器10和程序存储器11分别与DSP1的不同EMIF接口相连。
DSP1为TMS320LF2812芯片，通信模块2为MAX3232电平转换芯片，串行D/A模块3为TLV5619芯片，并行D/A模块4为TLV5608芯片。数据存储器10为CY7C1021CV33SRAM芯片，程序存储器11为SST39VF512FLASH ROM芯片。电源转换电路9为TPS76733芯片。
在本实用新型中，围绕TMS320LF2812芯片外扩一系列功能器件，以便最大程度利用其功能。由于TMS320LF2812芯片要求3.3V供电，板上采用TI的低压差转换芯片TPS76733把外部输入的5V转变成3.3V。JTAG接口7是标准的边界测试端口，可以很方便地实现计算机的在线调试。外扩的随机存取存储器RAM作为数据存储器7，为了方便程序调试，同时外扩的闪存FLASH作为程序存储器8，可以存储和一些固化的数据表格等。MAX3232电平转换芯片用于实现DSP和PC机之间的通信。串行和并行A/D模块以及第一和第二D/A模块用来模拟量的输入和输出。另外考虑到现在相当一部分电路仍使用5V供电，为了使DSP能够与采用5V逻辑电平的数字电路进行通信，设计了3.3V-5V的电平转换电路8。
以DSP1作为所述控制器的核心器件。焊枪开关和燃弧信号通过第二A/D模块6进入到DSP1的I/O接口，各种设定信号和电压、电流信号由第一A/D模块5进行采集。由于焊接短路和过流信号是随机出现的，因此使用外部中断来处理它们比较合适，这样既可以保证系统负荷不至于过大，又可以及时响应焊接短路和过流保护情况的发生。焊接电压、电流的控制由通过并行D/A模块4完成。焊接电流和电压的显示由串行D/A模块3实现。DSP和PC机的通信由通信模块经过电平转换完成。
第一A/D模块5是DSP1用来采集模拟信号的，其前向通道设计的好坏直接关系到A/D采样精度，相应也影响到后续信号处理的精度。TMS320LF2812的模数转换模块带内置采样/保持(S/H)的10位模数转换ADC，拥有16个模拟输入通道(ADCIN0～ADCIN15)。自动排序的能力，一次可执行最多16个通道的“自动转换”，而每次要转换的通道都可通过编程来选择。内置校验模式和自测试模式。另外TMS320LF2812还可以通过调整ADC的采样/保持模块来适应输入信号阻抗的变化。
为了方便DSP1与PC机的通信和调试，采用TMS320LF2812与PC机的串行连接来进行通信。但是PC机串口的逻辑电平采用的是RS232标准，与DSP1串行口的TTL标准不同，所以不能直接连接，为此采用MAX3232电平转换芯片解决这个问题。
由于TMS320LF2812内部没有集成的D/A转换模块，因此本设计中外扩了两片D/A转换模块：串行D/A模块3和并行D/A模块4。串行D/A模块3是TLV5619芯片，并行D/A模块4是TLV5608芯片。TLV5619是美国德州仪器TI公司生产的COMS高速12位并行接口数模转换器，用于向焊接电源提供焊接电压和焊接电流的给定值，由于是并行接口，速度较快，可以满足系统对实时性的要求。TLV5619是美国德州仪器TI公司生产的串行8通道数模转换器，它通过SPI接口和DSP1连接。主要用于对转换速度要求不高的送丝电机速度给定，焊接电流、电压显示等用途。
TMS320LF2812内部集成32K字的FLASH和2.5K字的RAM，由于调试需要，本系统需扩充外部RAM。TMS320LF2812内部的FLASH可用作程序存储器，但是开发阶段使用FLASH作为程序存储器极不方便，因为每次程序的修改都需要对FLASH进行清除、擦拭和编程操作，而且进行CCS调试时只能设置硬件断点，故从调试角度考虑，应扩充程序RAM。为方便调试和程序开发，本设计通过TMS320LF2812的外部总线接口EMIF扩展数据存储器7和程序存储器8。数据存储器7为CY7C1021CV33SRAM芯片，程序存储器8为SST39VF512FLASH ROM芯片。
本实用新型所述的控制器具备更快的处理速度和更优的计算能力，动态响应速度更快，有较好的通用性、模块化和扩张性。
以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。