基于单片机+DSP数字控制的变极性电源
基于DSP全数字控制应急电源设计概要
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中文word文档库免费提供海量教学资料、行业资料、范文模板、应用文书、考试学习和社会经济等word文档基于DSP全数字控制应急电源设计作者：夏超英天津大学夏超英许晓萍余慧峰中国科学院电工研究所李峰摘要：基于高性能数字信号处理器(DSP)设计了全数字控制的智能型应急电源。
首先给出了该应急电源的主电路拓扑，详述了其工作原理。
其次介绍了基于TMS320LF2407 DSP芯片的控制电路硬件设计，分析了充电和逆变管理的软件设计，给出了主程序流程图。
最后给出该应急电源的实验波形。
关键词：不间断电源；充电；逆变器／数字信号处理器 1 引言随着社会信息化、现代化的发展，对供电可靠性的要求越来越高，大型建筑，如机场、车站、会展中心、体育馆、政府机构办公楼及高层建筑等，一旦供电系统突然发生故障而中断供电，将会破坏社会的正常生活秩序，甚至造成重大的政治影响和经济损失。
然而，电力故障突发性强，往往不以人的意志为转移，因为无论供电部门管理多严格，电网设施多先进，断电也在所难免。
因此就需要做到电源的不间断，即供电线路停电时由备用电源供电。
急电源又称EPS(Emergency Power System)，具有下述优点：①电网有电时，处于静态，无噪音；供电时，噪音小于60dB。
不需排烟和防震处理，具有节能、无公害、无火灾隐患的特点。
②自动切换，可实现无人值守。
电网供电与EPS电源供电相互切换时间均为0.1~0.25s。
③带载能力强。
EPS适应于电感性、电容性、及综合性负载的设备，如电梯、水泵、风机、办公自动化设备、应急照明等。
④使用可靠。
主机寿命长达20年以上。
⑤适应恶劣环境。
可放置于地下室或配电室，也可紧靠应急负荷使用场所就地设置，以减少供电线路。
本文介绍一种基于DSP对应急电源的充电和逆变等过程进行控制的设计方案。
此外，利用DSP和51单片机的串口进行通信，设计了界面友好的人机接口，用户可通过人机接口启动、停止电源，使电源进入强迫逆变状态，了解电源的工作状态、故障类型和输出电压、输出电流等参数。
基于DSP三环控制的逆变电源的设计
基于DSP三环控制的逆变电源的设计针对逆变电源输出电压波形畸变并且在大功率负载下输出电压掉压严重的问题，提出了采用电压有效值外环、电容电压环和电感电流内环的三环控制策略，选用TI公司的DSP TMS320F2812芯片实现了三环的控制算法，并且给出了程序流程图以及逆变电源的详细设计过程。
在理论分析和仿真的基础上设计了一台采用单极性倍频SPWM调制的6 kVA /50H z/220 V 逆变器，并进行了实验。
实验结果显示，所采用的三环数字化控制方案能达到??逆变电源带大功率负载条件下较优的动态、稳态特性。
0前言以前，正弦波逆变器大多采用输出电压均值环来维持输出电压的恒定，而波形控制是开环的，这种控制方式不能保证输出电压的波形质量，特别是在非线性负载条件下输出电压波形畸变严重，失真很大; 在突加(减)负载时输出电压的动态性能难以满足用户的要求。
目前的逆变电源大多采用外环电压、内环电流的双闭环控制策略，电压瞬时值外环在很大程度上改善了波形的质量，电流内环加大了逆变器控制系统的带宽，使得逆变器动态响应加快，输出电压的谐波含量减小，非线性负载适应能力加强。
但是，当负载比较大时会出现输出电压掉压严重的现象。
为解决逆变电源在大功率负载下掉压严重的问题，本研究提出在双环控制的基础上外加一个电压有效值的三环控制策略，它的实质是随负载的增加而增大基准正弦信号，从而保证输出电压幅值稳定。
另外，由于对逆变电源的数字化控制是当今电源的发展方向，所以本研究通过选用T I公司的DSP TMS320F2812来实现对逆变器的数字化控制。
1 逆变系统单相全桥逆变器的主电路结构，如图1所示。
采用了单极性倍频SPWM 调制技术，可以在不增加开关损耗的情况下将谐波频率提高一倍，大大减小了输出滤波器的体积。
采用了瞬时电压环、瞬时电流环和电压有效值外环的三环控制策略，电感电流瞬时值反馈环是内环，电容电压瞬时值是外环，电容电压有效值反馈环是第三环，有效值反馈控制用来改变电压瞬时值反馈环的正弦波给定幅值，三环控制很好地解决了“随着负载的增加，输出电压幅值下降”的问题。
基于单片机控制技术的变极性电源
定稿日期：２００７－０４－０９作者简介：侯志坚（１９６９－），男，河南新乡人，工程师。
研究方向为电气自动化和焊接设备研究。
１前言高性能铝合金材料在航天航空、高速列车、高速舰船等领域的广泛应用，极大地推动了铝和铝合金焊接技术的发展。
变极性电源作为一种适用于铝和铝合金焊接技术的新型电源应运而生。
它是能代替正弦波交流和方波交流电源的新型焊接电源。
采用单片机８０Ｃ１９６ＫＣ作为控制系统的核心，构成单片机控制系统，实现变极性方波电源的实时控制。
由于变极性方波电源采用新型的电力电子器件，并运用了软开关逆变技术，因此很多性能均优于工频电源，可广泛用于手工或自动焊接系统，目前主要用于氩弧焊或等离子焊。
变极性电源是一种输出电源频率和正负半波电流幅值、时间比均可独立调节的方波交流电源，其输出电流为交流矩形波。
由于采用单片机进行控制，非常易于实现波形控制。
２原理框图设计中，控制系统采用单片机８０Ｃ１９６ＫＣ控制，采用双逆变电路实现变极性电源输出。
首先，单片机根据系统的电流设定值和电流反馈值，采用ＰＩ控制，对一次逆变输出电流进行实时控制，实现了逆变闭环恒流控制。
其次，单片机根据设定的输出频率、正负半波幅值，占空比等参数，实施输出波形控制，使二次逆变实现变极性控制，同时使单片机实现双逆变协同工作。
主电路由一次逆变电路和二次逆变电路两部分组成。
前者采用了移相式软开关桥式逆变电路，即全桥ＰＷＭ；后者采用了变压器带中心抽头的推挽式变换电路，即ＰＦＭ［１］。
两次逆变主电路均采用功率ＩＧＢＴ模块作为主控开关器件；中频变压器Ｔｒ采用纳米晶；变换控制电路采用专用集成电路ＵＣ３８７５；ＩＧＢＴ模块的驱动电路采用ＥＸＢ８４１电路。
图１示出其电气原理框图。
３硬件系统设计３．１单片机最小控制系统单片机８０Ｃ１９６ＫＣ作为控制系统的核心器件，其最小控制系统包括电源电路、外部程序存储器、数据存储器、键盘等。
３．２一次逆变电路将一次逆变电路设计成一个闭环恒流控制系基于单片机控制技术的变极性电源侯志坚，吴建远，文秀海（河南机电高等专科学校，河南新乡４５３００２）摘要：设计了基于单片机８０Ｃ１９６ＫＣ的变极性控制逆变电源，该电源的主电路由一次逆变电路和二次逆变电路构成。
基于DSP的变极性电源双逆变协调控制
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基于DSP的数字电源控制技术研究
基于DSP的数字电源控制技术研究数字信号处理（DSP）技术已经渗透到了各种电子设备中，为这些设备提供了高度的灵活性和智能化控制。
在电源控制技术领域，DSP也被广泛应用，促进了数字电源控制技术的发展。
本文将介绍基于DSP的数字电源控制技术研究。
一、数字电源控制技术数字电源控制技术是一种数字信号处理技术，它使用数字芯片作为电源控制器，实现对电源系统进行准确的控制。
数字电源控制技术具有很强的控制精度、响应速度和稳定性，可以保证电源系统的安全性、稳定性和高效性。
它与传统的模拟电源控制技术相比，具有更高的灵活性和更好的控制性能。
二、基于DSP的数字电源控制技术基于DSP的数字电源控制技术是数字电源控制技术的一种形式，它利用DSP芯片作为电源控制器进行进行信号处理和控制。
DSP在数字电源控制技术中的应用，主要体现在三个方面：数字控制、数字滤波和数字调制。
数字控制是指将控制信号从模拟信号转换成数字信号，并使用DSP芯片对数字信号进行处理，实现电源控制。
利用DSP芯片可以实现高速、高精度、多通道、多模式的数字控制，具有更好的控制性能。
数字滤波是指利用数字信号处理技术对电源系统中的信号进行滤波，消除噪声和杂波等干扰信号，从而保证电源系统电路中的信号质量。
DSP芯片具有强大的数字滤波功能，可以满足电源系统中不同频段信号的滤波要求。
数字调制是指利用数字信号处理技术实现电源中不同的调制方式，如PWM调制、SPWM调制、SVPWM调制等。
DSP芯片具有灵活的数字调制功能，可以实现多种数字调制方式，并选择合适的调制方式对电源系统进行控制。
三、数字电源控制技术在电源系统中的应用数字电源控制技术在电源系统中的应用非常广泛，可以应用于各种类型和规模的电源系统，如低压、中压和高压电源系统、直流和交流电源系统等。
1. 电力电子设备数字电源控制技术可以应用于电力电子设备中，如变流器、逆变器、交流电机驱动器、直流电机驱动器、风力发电机、太阳能发电等，对电力电子设备的输出特性进行数字控制，提高了电力电子设备的效率、稳定性和性能。
基于DSP数字控制电力操作电源的开发
于各 级变 电所 （ ） 站 及火 力 、 力发 电厂 ， 为控 制 负 水 作 荷 、 力负 荷 以及 直流 事故照 明负荷 的 电源 。 正常 动 其 与否 直接影 响 电力系统 的安 全可靠 运 行 ，是 电力系 统控 制和保 护 的基 础 。 目前 市场上 的高频 电力操 作 电源大 多采 用模拟 电路 来实 现控 制 ，但是 随着 Ｄ Ｐ Ｓ
摘 要 ： 过对 移相 全 桥 零 电压零 电流 直 流 变 换 器 原 理 的 分析 ， 出了 一种 基 于 Ｄ Ｐ控 制 的 移 相全 桥 零 电压 零 电流 高 通 提 Ｓ 频 开 关 电力 操 作 电源 的设 计 方 案 。 使 用 Ｔ ３ ０ ２ ０ ＭＳ ２ Ｆ ８８型 Ｄ Ｐ作 为 主控 芯 片 ， Ｓ 实现 了数 字 移 相 控 制 及 全 桥 变 换 零 电 压 零 电流 软 开 关 。试 制 了一 台 ３ Ｗ 的 样机 ，给 出 了 实验 波 形 及 结 论 。 ｋ 关键 词 ： 换 器 ； 相 全 桥 ；电源 变 移
中 图分 类 号 ：Ｍ ６ Ｔ ４ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０ １Ｏ ２ １ ）７ Ｏ ７ — ３ １０ — ０ ｘ（０ ０ ０ 一 ０ ３ ０
Ｔｈ ｓｇ ｏ ｇ ｔ ｌＣｏ ｔ ｏ ｗｅ ｅ ａ ｉ ｕｐ ｙ Ｂａ ｅ ｏ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ｆＤｉ ｉａ ｎ ｒ ｌＰｏ ｒ Ｏｐ ｒ ｔｎｇ Ｓ ｐｌ ｓ ｄ ｎ ＤＳＰ
基于dsp实现的一种新颖开关逆变电源
引言随着工业和科学技术的发展，用户对电能质量的要求越来越高。
包括市电在内的所有原始电能可能满足不了用户的要求，必须经过处理后才能使用，逆变技术在这种处理中起到了重要的作用。
传统的逆变技术多为模拟控制或模拟与数字相结合的控制系统，其缺点为1)控制电路的元器件比较多，体积庞大，结构复杂；2)灵活性不够，硬件电路一旦设计完成，控制策略就不能改变；3)调试比较麻烦，由于元器件特性的差异，致使电源一致性差，且模拟器件的工作点漂移，会导致系统参数的漂移，从而给调试带来不便。
因此，传统的逆变器在许多场合已不适应新的要求。
随着高速、廉价的数字信号处理器(DSP——Digital Signal Processor)的问世，于是便出现了数字电源(DPS——Digital Power Supply)。
其优点有1)数字化更容易实现数字芯片的处理和控制，避免模拟信号传递的畸变、失真，减少杂散信号的干扰；2)便于系统调试；3)如果将网络通迅和电源软件调试技术相结合，可实现远程遥感、遥测、遥调。
这些使得逆变电源数字化控制成为今后的发展趋势。
本文采用TI公司专门为电机及电力电子领域设计的TMS320LF2407型DSP作为控制器，介绍数字化周波逆变器的硬件设计和软件设计。
TMS320LF2407的结构特点TMS320LF2407具有高速信号处理和数字化控制功能所必需的结构特点。
将其优化的外设单元和高性能的DSP内核相结合，可以为各种类型电机提供高速和全变速的先进控制技术。
其主要特点为1)其系统运行主频达30MHz，使得指令周期缩短到33ns，绝大部份指令均可在单周期内完成，提高了控制器的实时能力。
2)2个事件管理器模块EVA和EVB，每个包括2个16位通用定时器；8个16位的脉宽调制(PWM)通道。
它们能够实现三相反相器控制；PWM的对称和非对称波形；当外部引脚PDPINTx出现低电平时快速关闭PWM通道；可编程的PWM死区控制以防止上下桥臂同时输入触发脉冲；16通道A/D转换器等功能。
基于 DSP和单片机的电源实时信号处理系统
基于DSP 和单片机的电源实时信号处理系统1 引言在同步辐射应用领域内，加速器具有特殊的运行方式，它要求给磁铁系统供电的稳流电源动态稳定性必须优于1acute;10-4，输出电流纹波要小于5acute;10-4。
所以现针对磁铁电源，研制开发一套基于DSP 技术的多路电源动态参数监控系统，可对电源进行遥控操作和实时显示其状态，同时实现对整个电源纹波、电网电压的实时监控、记录，并对纹波、电网电压进行频谱分析。
2 系统组成框图本系统主要由单片机80C196、可编程单片机外围芯片PSD4235 和DSP 芯片TMS320VC5402 构成。
它们之间的通信通过16 位的双口RAM（IDT 公司的ID7133）来实现。
80C196 和PSD4235 主要完成人机接口的功能，包括液晶显示、电源状态开关量输入、输出电源控制操作、CAN 总线通信及系统实时时钟。
TMS320VC5402 则主要负责处理数据，对电源纹波和电网电压进行频谱分析；其主要资源有8 路A/D、SRAM、FLASH、总线驱动和锁存等。
双口RAM 在系统中的功能是将80C196 接收到的外界数据交给TMS320VC5402，同时TMS320VC5402 需要显示或通信的数据也通过它送给80C196。
其结构示意图见图1 所示。
图1 系统结构示意图3 系统的主要硬件3.1 PSD4235G2 芯片WSI 公司的PSD4235G2 将存储器、I/O 端口、PLD 等单片机集成于一个芯片中。
能与多路复用16 位总线的Intel 80C196 直接接口，大大简化了硬件电路，使系统的设计、完善变得十分方便.PSD4235G2 内部集成了4Mbit 闪速存储器，64Kbit SRAM，具有16 个输出微单元和24 个输入微单元的CPLD，译码PLD，52 个单独可配置I/O 端口引脚，内置符合JTAG 的串行接口。
在系统中，它与80C196 的硬件连接如图2 所示。
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W el dj ng T echn ol ogy v01．42N o．3M aL2013焊接设备与材料4l 文章编号：1002_025X(2013)03-004l—04基于单片机+D SP数字控制的变极性电源白宏伟1。
张永停2(1．河南机电高等专科学校，河南新乡453002；2．河南起重机器有限公司，河南新乡453000)摘要：设计了基于单片机+D SP双CPU的变极性双逆变电源，单片机作为主控芯片，实现系统的人机信息交互，D SP作为从控芯片，控制电源输出．双C PU之间以双口R A M为通信桥梁实现数据交换。
变极性电源功率变换主电路由两级逆变电路组成，一次逆变采用移相Z C—Z V S—PW M双零软开关全桥逆变结构，二次逆变采用“共同导通”换向控制策略的耦合电感型半桥逆变电路拓扑．控制系统对两级逆变协调控制并通过软件方法实现。
电流换向速度快，焊接电弧稳定。
关键词：单片机+D SP；移相；软开关；协调控制中图分类号：T G434文献标志码：BO前言变极性电源是一种适用于铝及铝合金焊接技术的焊接电源，其功率变换电路由两级逆变电路构成，一次逆变主要对电源系统的外特性进行控制，并对二次逆变供电，使焊接电源具有快速响应特性；二次逆变通过与一次逆变的协调控制．输出电流频率、D C EN半波幅值及时间、D C EP半波幅值及时间均可单独调节交变方波电流，为焊接电弧提供能量。
单片机具有强大的控制和管理事务能力。
D SP 具有高速运算能力，随着单片机、D SP在焊机领域的运用．焊接电源的数字化设计使现代焊机日趋多功能和智能化。
本设计提出了以单片机+D S P双C P U 为控制核心的变极性焊接电源设计方案，实现变极性电源的全数字化实时控制。
1系统总体设计方案基于单片机+D S P双C PU控制的变极性双逆变电源的总体结构如图1所示。
设计中，两次逆变均采用功率I B G T模块作为主控开关器件。
一次逆变为移相式软开关全桥式逆变电路，采用P W M控制实现输出电压、电流的幅值控制，为二次逆变供电；二次收稿日期：2012一10—31逆变采用带自耦合电感的半桥结构，通过续流耦合电感的作用及开关管的切换控制，最终得到输出电流频率、正负半波幅值、占空比分别可调的变极性焊接电流【”。
圈l思体结构框圈电源控制系统以单片机(80C196K C)+D SP (T M S320LF2407)双C PU为控制核心，单片机与D SP之间的通信通过双口R A M实现。
80C196K C作为主控芯片，具有强大的控制和管理事务能力，主要实现系统的人机信息交互、高频引弧、送气、远程通信等事务管理，T M S320L F2407作为从控芯片，具有高速运算能力，主要对输出电压、电流信号进行采集，并根据用户设定的输出频率、正负半波幅值、占空比等参数，控制输出波形，实现电源的变极性输出控制。
本设计通过软件编程的法实现两级逆变的协调控制。
焊接过程中，控制系统的具体控制案为：上42焊接设备与材料焊接技术第42卷第3期2013年3月电后，先在控制面板上预设焊接工艺参数，合上焊枪开关开始送气、引弧，对焊接电流、电弧电压进行采样反馈并进行PI D运算，得到P W M信号。
一次逆变采用PW M调节方式，由给定信号控制一次逆变输出电流，实现恒流输出特性：二次逆变的控制信号与一次控制信号在相位上严格同步，且二次逆变控制信号正负半波时间都是P W M周期的整倍数，根据电流的预设值．对二次逆变进行变极性控制。
当再次按下焊枪开关时，滞后送气几秒，焊接结束。
2硬件系统设计2．1单片机+D s P双C P U控制系统本系统是以单片机(80C196K C)+D S P (TM S320LF2407)双C PU为控制核心的闭环控制系统，对电源进行整体管理和控制。
用户设定的焊接参数由控制面板输入，经单片机传送给D SP，T M S320LF2407对输出电压、电流信号进行采集，并根据用户设定的焊接参数对功率变换电路进行脉冲宽度控制和PI D运算。
TM S320LF2407的4个通用定时器分别用做一次逆变PW M的生成、二次逆变PW M的生成、A／D转换的定时、焊接过程控制的所有定时。
软件设计时，通过正确配置D SP的通用定时器，使一次PW M和二次逆变控制信号同步，且使二次逆变控制信号的周期为一次PM W周期的整倍数，实现变极性电源双逆变协调控制。
单片机和D S P通过双口随机存储器C Y7C026为通信桥梁实现数据交换。
2．2一次逆变电路一次逆变电路采用移相Z C—Z V S—PW M全桥逆变结构，运用软开关技术，原理如图2所示。
全桥式逆变电路主要由功率开关管I G B Tl～I G B T4和中频变压器组成，I G B T l和I G B T3为超前臂，I G B，I’2和I G．B T4为滞后臂，桥式变换器的2个桥臂开关转换能工作在零电压、零电流下，输出具有较高动态响应特性的可控恒电流f2l。
电路中，V D l～V D4为I G BT内部反并联二极管，承受负载产生的反向电流，保护I G B T。
由R，C，V D构成的缓冲环节可以降低开关管关断时电压上升速度，并减小开关管的损耗。
D SP 将给定信号和输出电流、电压的反馈信号进行信号处理，输出一路40kH z的P W M，经过C D4081和C D4027二分频为两路相位差1800、频率为20kH z 的PW M．这两路PW M轮流驱动桥臂对边上的2对管(I G B Tl和I G B T4，I G B7I'2和I G B T3)，使它们关断或导通．将直流高压转换成频率17H z的中频交流电压．经中频变压器T降压后传递给二次逆变电路。
图3所示为Z C—Z V S—P W M波形变换示意图，其中％为中频变压器一次电压，厶为中频变压器一次电流。
％，(1图2一次逆变主电路结构-G叫H-G肌H t G盯-I．6一l G Bl’2I G B T4K I G B T2卜7＼／—／—、—～≯flk一———一：f0E l f2f3r4f5Z6f7E8f9f10‘1l图3Z C Z V SPW M波形变换示意图移相全桥ZC—Z V S—PW M控制利用中频变压器的漏感和二次侧折算到一次侧的等效电感．可以实现零电压开通和近似零电流关断，实现P W M软开关控制。
由图3可以看到，当桥臂对边上的IG B T l和I G B T4都导通时，o为近似恒流源；％时刻I G B Tl关断，I G B T3电压保持为零；￡。
时刻后I G B T3可以实现零电压ZV S开通；￡：时刻I G B T4关断，I G B r l l2电压保持为零，此时I G B T2可实现零电压开通．此时％极性反向。
在轻负载时，超前桥臂软开关比滞后桥臂的软开关容易实现。
厶在输入电压的作用下逐渐减小，在￡。
时刻减小到零并反向增加。
滞后桥臂的．W e I di ng T echno l ogy V01．42N o．3M ar．2叭3焊接设备与材料．43 =================================================：：=======：===：：=：：：：==：=：：：：：：=：：：开关管必须在z，～缸之间开通，否则不但不能实现滞焊接阶段，焊接电流由工件流向焊枪，电感L1中存后桥臂的零电压开通，而且由于滞后桥臂的电压不储能量，并起到滤波续流的作用。
为零，将会产生较大的开通电流，加大滞后开关管的开通损耗。
由以上分析可知，保持I G B，I’2和I G B T4的驱动信号不变，只需要同步改变I G B Tl和I G B T3的驱动信号的占空比，就能获得不同的功率输出，满足变极性电源焊接电流的要求。
2．3二次逆变电路二次逆变器设计采用基于“共同导通”换向控制策略的耦合电感型半桥逆变拓扑，如图4所示。
共同导通就是在输出电流换向之前．使2个开关管共同导通一小段时间(1～2s)。
图4中V D l。
V D4构成二次整流电路，Ll，L2为续流自耦合电感．对输出电流滤波并维持焊接电流连续，I G B T l，I G B r I’2构成半桥逆变，采用“共同导通”的控制策略。
由一次逆变电路获得的方波交流电压经中频变压器降压后，再经二次整流电路转换为脉冲直流电压，I G B T l，I G B r l l2通过续流耦合电感的作用及开关管的切换控制，最终得到输出电流频率、正负半波幅值、占空比分别可调的变极性焊接电流。
此电路的优点是整机效率高，耦合电感拉动换向速度并使得谐振尖峰减小，电弧稳定【3】。
R1[]z V D l鐾蟛。
辅i、2C l上7L悼V D2漳幺?蕊∑Z∞r rYⅥ图4二次逆亚主电路结构电源工作时，在稳定状态下，耦合电感的任意一个电感都可以作为普通电感使用；在换向过程中，耦合电感和I G B T的缓冲电容为电感提供放电回路，使流过电感的电流迅速减小，且由于耦合作用在反向端建立较大的与换向后电流同向的电压，提高了电流的换向速度。
由正极性焊接向反极性焊接切换电路工作过程分析如下：(1)I G B Tl导通，I G B眩关断，系统处于正极性(2)I G B T l导通，I G B T2导通，I G B T l．I G B T2共同导通一段时间(1～2s)，为接下来的极性换向做准备。
由于共同导通的时间短，不会改变二次逆变电路的状态。
(3)IG B他开通，I G B Tl关断，系统进入D C EN 正极性焊接向D C EP反极性焊接切换阶段。
由反极性焊接向正极性焊接切换时电路的工作过程与上述过程相似。
在换向过程中．耦合电感和I G B T的R C缓冲电路加快了换向速度，使电流快速过零。
二次逆变电路自身还能够提供足够高的再燃弧电压，确保电弧在熄灭后可以可靠地重新引燃。
3双逆变的协调控制及软件实现双逆变控制的关键问题是对一次逆变和二次逆变协调控制，包括两次逆变的波形协调问题和两次逆变的控制信号同步触发问题，变极性电源控制系统的各路波形如图5所示，根据用户给定的焊接电流参数，控制系统在规定的时间切换电流给定值，就可以获得变极性焊接电流。
‘“’一霉坦笠r列电搋投髯■]厂]厂一J U U一图5变极性电源各路波形由图5可知，由给定信号玑控制一次逆变输出电流，通过二次转换，在z，时间内，U。
控制D C EN 输出电流的大小，在瓦时间内，U。
控制D C EP输出电流的大小，当一次逆变输出电流的幅值从，D跳变到，u的同时，二次逆变的控制信号控制二次侧开关管的通断，实现变极性转换，得到变极性输出电流。
44焊接设备与材料焊接技术第42卷第3期2013年3月D C EP的电流幅值较大(为D C EN的1．3～1．5倍)且时间短(为D C EN的20％)，以保证阴极雾化作用。