基于波控技术的CO_2焊电源的研究

【摘要】： 随着微机技术在焊接领域应用的不断深入，波控技术在弧焊电源中的应用也成为新型焊机研究的一主流方向。本文以波控技术为基本指导思想，应用微机技术，对CO_2焊短路过渡用电源加以研究。根据CO_2焊短路过渡过程的特点对其进行细分成七个阶段。在颈缩形成过程中，提高电流上升速度，促进颈缩形成，而在短路过渡后期降低电流，使液桥低能量爆破，完成较小飞溅的短路过渡。在此过程中，通过电流电压传感器实时采样电流电压值，并送至微机处理，控制输出符合于短路过渡特点的电流电压波形。 本文在分析CO_2焊飞溅产生和焊缝成型机理的基础上，探讨了CO_2焊短路过渡过程的控制策略，采用简单的三相桥式不可控全桥电路的主回路形式。利用IGBT响应速度快且易于控制的特点，在主回路的输出侧直接用单片机控制大功能器件(IGBT)工作于开关状态。IGBT驱动电路采用的是专用驱动模块M57962AL，其特点是能稳定可靠地驱动IGBT，为整个系统的正常工作提供保障。利用定频调宽原理，实时准确地检测CO_2焊短路时刻和熔滴颈缩时刻及各细分阶段的电弧参数值，并通过单片机处理，控制得到符合CO_2焊短路过渡细分各阶段的电源外特性。 单片机控制系统芯片采用的80C196KC。主要用到的资源引脚有HSI高速输入引脚，P1口，P2多功能口和A/D转换接口等。同时系统设有键盘/显示电路和指示报警系统，用于指示过程控制状态和系统故障报警。软件技术，采用了中断服务技术，及时处理各类故障和实时控制，程序结构采用了子程序编程思想，使其清晰明了，便于调试修改，同时采用了软硬件综合抗干扰措施，提高系统稳定性。 系统研究证明了本系统的可行性，同时也是控制CO2焊飞溅问题的有效措施，即降低了成本又使控制简单，易于实现。