[发明专利]一种全数字化焊接电源电流型控制方法和电路

权利要求书

1.一种全数字化焊接电源电流型控制方法，其特征在于：设置定时器，在定时开始时，置位PWM信号，在定时达到第一设定值后PMW信号复位，以推挽方式分别输出PWM1、PWM2信号，用于控制逆变器输出；采集焊接电源输出信号，并转化为数字信号，经过PID算法、斜坡补偿后，再转换为斜坡模拟信号，在一个周期中，递减的斜坡模拟量与递增的原边电流量相等时，输出复位脉冲信号，调节PWM1、PWM2信号脉宽，实现对焊接电源输出控制。

2.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于：在定时达到第一设定值后继续定时，在达到第二设定值后定时器归零；在PWM1或PWM2信号开始前，关断PWM2或PWM1信号。

3.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于：斜坡模拟信号的斜率能够根据参数做优化调节，在输出电流增加时，斜坡模拟信号上移，在输出电流减少时，斜坡模拟信号下移。

4.一种全数字化焊接电源电流型控制电路，其特征在于：包括焊接电源电路、反馈信号处理电路、控制器电路、原边电流信号处理电路、驱动电路，反馈信号处理电路一端、原边电流信号处理电路一端、驱动电路一端分别与焊接电源电路连接，同时，反馈信号处理电路另一端、原边电流信号处理电路另一端、驱动电路另一端分别与控制器电路连接，反馈信号处理电路用于采集焊接电源输出大小；原边电流信号处理电路用于采集原边电流大小；控制器电路用于以定时方式，产生推挽式PWM1、PWM2信号，将焊接电源输出模拟量转化为数字信号，经过PID算法处理、斜坡补偿后，再转换为斜坡模拟信号，在同一个周期内，将递减的斜坡模拟量与递增的原边电流量进行比较，根据比较结果输出复位脉冲信号，控制PWM1、PWM2信号脉宽，从而控制焊接电源输出。

5.根据权利要求4所述控制电路，其特征在于：焊接电源电路包括依次连接的一次整流滤波电路、逆变电路、高频变压器电路、二次整流滤波电路，反馈信号处理电路与二次整流滤波电路的输出连接，用于采集焊接电源的输出大小，原边电流信号处理电路一端连接逆变电路的输出端，用于采集原边电流，驱动电路连接逆变电路，用于控制逆变电路的输出。

6.根据权利要求4所述控制电路，其特征在于：控制器电路包括依次连接的模数转换电路、运算中心电路、数模转换电路、比较器电路、高精度定时器电路；运算中心电路用于对模数转换电路的数字信号进行PID运算；数模转换电路将运算结果转换为模拟信号；比较器电路用于将模拟信号与原边电流采样信号进行比较；高精度定时器电路根据比较器电路的输出，控制PWM信号。

7.根据权利要求6所述控制电路，其特征在于：高精度定时器电路包括定时器单元、三个比较单元，第一比较单元与定时器单元连接，用于定时器单元的输出与设定值进行比较；第二比较单元与第一比较单元、比较器电路连接，用于输出PWM1信号，第三比较单元与第一比较单元、比较器电路连接，用于输出PWM2信号，且PWM1信号与PWM2信号为推挽模式信号。

8.根据权利要求6所述控制电路，其特征在于：还包括设定电路，与模数转换电路、运算中心电路连接，用于将模数转换电路与设定值进行求和或求差运算后，输出给运算中心。

9.根据权利要求4所述控制电路，其特征在于：所述控制器电路采用STM32G4系列芯片，采用芯片中的高精度定时器电路，在定时开始时，置位PWM信号并触发ADC采样，在定时达到第一设定值后PMW信号复位，以推挽方式分别输出PWM1、PWM2信号，用于控制逆变器输出；采用芯片中的ADC电路，将焊接电源输出模拟量信号转化为数字信号，与恒定输出设定值求和后，经过PID算法、斜坡补偿后，由芯片中的DAC电路再转换为斜坡模拟信号；芯片中的比较器对递减的斜坡模拟量与递增的原边电流量进行比较，输出比较结果给芯片中的高精度定时器电路，在斜坡模拟量与原边电流量二者相等时，输出复位脉冲信号，调节PWM1、PWM2信号脉宽，通过驱动电路实现对焊接电源输出控制。

10.根据权利要求9所述控制电路，其特征在于：STM32G4系列芯片的控制，包括以下步骤：

S1、精度定时器电路产生PWM1、PWM2信号，在PWM1或PWM2信号置位时，触发ADC采样；

S2、ADC采样完成后触发DMA传输，将电流模拟信号转换为电流数字信号后，传输给计算中心；

S3、DMA传输完成后触发DMA中断；

S4、进行电源时序控制、PID运算、更新DAC输出；

S5、更新后的DAC输出经过斜坡补偿，得到递减的斜坡模拟信号，与递增的原边电流信号进行比较，输出复位脉冲信号，调节PWM1、PWM2信号脉宽；

S6、转S1。