[发明专利]一种全数字化焊接电源电流型控制方法和电路

说明书

本发明公开了一种全数字化焊接电源电流型控制方法和电路，涉及焊接电源控制技术领域。控制方法包括设置定时器，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。控制电路包括焊接电源电路、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，控制器电路包括STM32G4系列芯片。本申请实现了对焊接电源全数字化电流型控制，电路简单，性价比高。

技术领域

本发明涉及焊接电源控制技术领域，尤其是涉及一种全数字化焊接电源电流型控制方法和电路。

背景技术

目前，随着焊接电源和半导体工艺的发展，对焊接电源的数字化控制越来越普及。但数字化的程度则各有不同，例如只实现焊接电源时序控制的数字化或者实现PID调节的数字化；比如DSP加CPLD(FPGA)的方案，由DSP实现PID数字算法然后由CPLD实现PWM控制。焊接电源的控制，常见的类型有：电压型控制和电流性控制。电压型控制主要用于半桥逆变和具有防偏磁电路的全桥逆变电路，而电流型控制则多用于全桥逆变，能有效抑制变压器的偏磁问题，同时还具有输入电压前馈的功能，所以使用也比较普遍，但要实现电源的电流型数字控制则需要控制原边电流，多数情况下还需要斜坡补偿控制。模拟集成电路实现电流型控制的可选择性比较多，比如UCC3846等，但数字化实现电流型控制的芯片还不多，常见的为TI的TMS320系列和MICROCHIP的dsPIC系列，但实际使用过程中稍显复杂且价格都比较高，性价比低，无法在成本比较敏感的产品上使用。

因此，设计一种全数字式电流控制的焊接电源，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种全数字化焊接电源电流型控制方法和电路，以定时器方式产生推挽式控制信号PWM1、PWM2，用于对逆变电路的全桥控制，采样焊接电源输出电流，并转换为数字信号，经过PID运算与斜坡补偿后，再转换为模拟量，得到斜坡模拟信号，将斜坡模拟量与原边电流模拟量进行比较，输出复位信号，调节PWM1、PWM2的脉宽，从而实现对焊接电源输出的控制，本申请电路简单，性价比高。

第一方面，本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：

一种全数字化焊接电源电流型控制方法，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。

本发明进一步设置为：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。

本发明进一步设置为：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。

第二方面，本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：