基于DSP的数字化软开关弧焊电源

白宏伟，姚秋凤

（河南机电高等专科学校，河南 新乡 453002）

0 前言

DSP控制技术是目前弧焊电源数字化的核心技术，本设计的数字化软开关弧焊电源包括主电路数字化和控制电路数字化[1]。主电路采用移相全桥ZVZCS软开关，功率开关器件IGBT工作在0/1开关状态，变压器对送电回路和焊接回路起到电气隔离的作用且满足电流、电压的匹配要求；控制电路以DSP为控制核心，DSP具有很强的实时信号处理能力，运算速度快，提高了弧焊电源的数字控制精度和实时性，且采用PI控制方案，使控制系统具有较高的稳态精度。

1 结构总体设计

基于DSP的数字化软开关弧焊电源总体结构如图1所示，主要包括电源的数字主电路系统和数字控制系统。

图1 基于DSP的数字化软开关弧焊电源结构框图

数字化主电路是一个功率变换器，选择IBGT作为主控器件，将从电网吸取的电能整流滤波、逆变、降压隔离等处理后，转换成可供焊机使用的焊接电源。

数字控制系统以DSP为控制核心，DSP主要用于数据处理、控制算法的实现以及PWM控制信号的产生，从而控制驱动电路驱动IGBT主控器件并通过监控逆变电源输出电压、电流实现电源的双闭环控制。

2 数字化主电路设计

系统主电路如图2所示，包括整流滤波电路、IGBT全桥逆变电路、中频变压器、二次整流滤波电路。IGBT逆变电路采用移相式双零软开关PWM全桥逆变拓扑[2-3]，将PWM技术和软开关技术的优点结合在一起。软开关提高了弧焊电源的可靠性和电源效率，为进一步提高逆变频率和焊机控制性能提供了可能。……