基于DSP的電阻焊機電源控制電路設計

圖4 主程序流程圖和中斷流程圖

Fig.4 Main and Interrupt Program Flow Chart

5 實驗波形與結論

把程序燒寫到DSP芯片外圍Flash里面后，給控制電路和驅動模塊加上電壓，這里只對一路IGBT的驅動波形進行分析。圖5是IGBT工作狀態的驅動信號波形，IGBT的E極（柵極）和G極（門極）之間的PWM波形，即+15V開柵和-10V關柵電壓，這里采用5Khz的PWM頻率。圖6是在過流情況或者檢測來的信號不對時，驅動信號關斷，使得IGBT不工作情況。分析發現，G極信號的尖波，最大值20V左右，關斷時間Tc10us,保證了IGBT的安全性。

圖5 正常工作的波形 圖6 短路情況波形

Fig.5 The Waves of Work Situation Fig.6 The Waves of Short Circuit Situation

圖5和圖6實驗波形可知，本設計電路具有中頻控制5Khz的開關頻率，有很好的可靠性，對IGBT有及時的保護功能。利用DSP控制的驅動電路能實現可控的中頻逆變，頻率可調，PWM脈寬可調，有快速及時的保護動作。M57962AL芯片和外圍的電路，具有良好的保護性能、能及時對IGBT起到保護作用和隔離保護作用。

6 結束語

實驗結果表明，該控制電路短路保護動作可立即關閉PWM,緊急保護,滿足了性能指標的要求。利用DSP設計的控制電路和M57962AL的驅動電路使得控制電路大為簡化。器件少、體積小,降低了成本。中頻控制，提高了系統的控制精度。性能優良，響應時間為微秒級，控制速度快，可方便的根據需要設計出合適的外特性。中頻逆變電源的發展是現代焊接領域的一個重要發展方向，高效節能、更高的能量輸入、精確的參數調整、能減少電極的熱量和機械壓力等優點得到大家的青睞[1][2][5]。本電源電路設計思想對數字化中頻逆變直流電阻焊提供了一個可靠且可行的設計方案。

本文作者創新點：提出了一種新的基于數字信號處理器的中頻逆變電源總體設計方案，并具體分析了電路設計的硬件和軟件的實現。5年的經濟效益為5000萬元，根據目前國內市場需求和目前國外電阻焊機的價格得出的估計。