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单端正激逆变多功能TIG焊机的研究

单端正激逆变多功能TIG焊机的研究

作者：徐友慧兰州理工大学

学位级别：硕士

逆变焊接电源因具有节材、节能,动态响应快,控制性能好,并易于实现实时控制等优点,受到国内外焊接界的高度重视。并且随着现代电力电子技术的发展和逆变技术的不断成熟,对逆变电源拓扑结构的要求也越来越高,并促进了逆变焊接电源的更新... 详细信息

逆变焊接电源因具有节材、节能,动态响应快,控制性能好,并易于实现实时控制等优点,受到国内外焊接界的高度重视。并且随着现代电力电子技术的发展和逆变技术的不断成熟,对逆变电源拓扑结构的要求也越来越高,并促进了逆变焊接电源的更新换代。WSM焊机是一款集手工电弧焊、直流TIG和脉冲TIG焊为一体的多功能逆变焊机,该型号的焊机己被广泛应用于各个机械加工行业,如汽车、化工、机车车辆、船舶等工业领域的焊接。本文在国内外对WSM弧焊电源的研究的基础上,研究设计了主电路采用单端正激逆变器,控制电路基于80C196KB单片机控制的一款MMA/TIG多功能焊机。本文首先对逆变焊接电源做了整体设计,主要由主电路、驱动电路、控制电路等三部分组成。主电路承担着转换、传递能量的任务,是焊机中最为关键的部分。本文对主电路的结构进行了分析与设计,主要包括：输入整流电路、滤波电路、逆变电路、中频变压器、输出整流滤波电路,并对各个部分分别进行设计与参数计算。之后介绍了电力电子专用仿真软件Multisim,并用其对所设计的主电路及其各参数进行仿真实验,结果表明本设计合理可靠,参数满足设计要求。其中逆变电路采用双管复位的单端正激式拓扑结构,逆变频率为25KHz,功率开关管选用IGBT。然后介绍了控制系统的工作原理与设计要求,在此基础上对控制系统进行分析与设计,采用8OC196KB作为控制系统的核心,其控制部分主要包括：单片机最小系统、脉宽调制电路、驱动电路、电源电路、参数预置与显示电路、数据采集电路、保护电路组成。采用脉宽调制方式(即PWM),对电流反馈信号通过PI算法实时调节脉冲占空比,脉宽调制控制SG3525的输出,以获得控制焊机的输出外特性。其次对控制系统的软件设计及程序结构做了介绍。根据MMA/TIG焊机不同焊接工艺的时序要求,设计了控制系统的软件,重点介绍了主程序和各个焊接工艺的子程序,并给出了相应的程序流程图。并分析了软件中存在的干扰,在程序中采设计了常用软件抗干扰措施,如数字滤波、监视定时器、冗余指令。最后,对焊机进行了系统调试,包括脱机调试和联机调试。本文主要对焊条电弧焊的空载、负载进行测试,并给出了相关的数据和波形图。试验结果表明,所设计的MMA/TIG多功能逆变焊机可靠安全,能够达到设计要求。

关键词： MMA/TIG焊机主电路单端正激 80C196KB

基于单片机控制的单端正激双向DC/DC变换器

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电力电子技术 2013年第1期47卷 73-75页

作者：姚志树徐顺清白雪飞盐城工学院电气工程学院江苏盐城224003

提出了一种新颖的双向DC/DC变换器方案。该变换器采用单端正激变换电路为主电路,C8051F020单片机为控制器,应用同步整流技术和全数字控制,使得整个设计具有电路简洁、转换效率高、控制简单、工作可靠、可实现能量的双向流动等特点。介... 详细信息

提出了一种新颖的双向DC/DC变换器方案。该变换器采用单端正激变换电路为主电路,C8051F020单片机为控制器,应用同步整流技术和全数字控制,使得整个设计具有电路简洁、转换效率高、控制简单、工作可靠、可实现能量的双向流动等特点。介绍了系统的基本构成,分析了电路的工作原理。PSPICE仿真以及样机的测试结果验证了该设计方案的可行性和优越性。

关键词：变换器单端正激同步整流数字控制

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一种谐振复位单端正激电路的设计

微电子学 2012年第4期42卷 485-489页

作者：金乐平张琳中国电子科技集团公司第二十四研究所重庆400060

基于谐振磁复位技术,设计了一种单端正激变换器,通过变压器激磁电感和谐振电容,将变压器磁芯能量转换到输入源,并防止变压器磁芯饱和。在转换过程中,激磁能量通过准正弦波的形式,先由变压器激磁电感传递到谐振电容,再由谐振电容传递到... 详细信息

基于谐振磁复位技术,设计了一种单端正激变换器,通过变压器激磁电感和谐振电容,将变压器磁芯能量转换到输入源,并防止变压器磁芯饱和。在转换过程中,激磁能量通过准正弦波的形式,先由变压器激磁电感传递到谐振电容,再由谐振电容传递到输入源。对这种电路的设计方法进行了探讨,用具体电路说明了优化设计过程。

关键词：单端正激 DC/DC变换器变压器谐振磁复位

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谐振复位单端正激电路开关管应力分析

电源技术 2020年第7期44卷 1050-1053页

作者：武荣李斌荣焱中国航天科技集团第510研究所甘肃兰州730000

谐振复位单端正激电路中谐振复位电路的特征阻抗及频率影响了电源的可靠性,详细描述了电路5个工作模态中开关管漏极电压、工作电流、变压器励磁电流及复位电压的工作状态。应用Saber软件对谐振复位单端正激电路中开关管在不同工作条件... 详细信息

谐振复位单端正激电路中谐振复位电路的特征阻抗及频率影响了电源的可靠性,详细描述了电路5个工作模态中开关管漏极电压、工作电流、变压器励磁电流及复位电压的工作状态。应用Saber软件对谐振复位单端正激电路中开关管在不同工作条件下的电压应力及工作电流变化的工作状态进行了分析,并通过一个实例的设计和测试验证了分析的正确性。

关键词：谐振复位单端正激开关管应力