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波控晶体管式电阻点焊电源的研制

余文捷  
【摘要】:电阻点焊应用于电子器件、医疗器械、传感器等产品的焊接中,由于其零件尺寸微小,使得焊件难以正常熔合影响焊接质量。在电阻点焊中,影响焊接质量的三大要素有焊接电流、电极压力和焊接时间。本课题从焊接电流和焊接时间的影响出发,以DSP作为控制核心,设计一套晶体管式电阻点焊电源,通过改善焊接电流和焊接时间的控制精度与响应速度,满足精密焊接的需要。 文中通过对电源设计方案的探讨,确定了基于晶体管斩波的主电路拓扑结构,该电路具有无输出变压器和输出整流模块的特点。主电路包括大容量电容器组的充电回路和焊接电流输出回路两个部分组成。充电中采用恒流充电方式,实现了快速、稳定、可控的充电过程。在焊接电流输出回路中,通过MOSFET斩波电路控制其输出电流波形;由于单个MOSFET容量不足,通过合理的措施解决并联分流不均的问题,采用并联方式提高电源输出功率。论文还设计了以dsPIC33FJ64GS610为核心的电源控制系统硬件和软件,以提高控制的电源的响应速度和控制精度。 论文最后搭建了电源的实验平台并进行了调试。试验结果表明,所设计的系统能够对电容器组进行恒流充电,提高了充电效率并保证了充电的稳定性可靠性;通过晶体管斩波方式能够快速精密地控制焊接电流输出。与其他常用电阻点焊电源焊接电流波形相比较,所研制晶体管式电阻点焊电源具有电流控制响应速度快、电流稳定、时间调节分辨率高、波形可控等优点。


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