数字化弧焊电源
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弧焊电源及其数字化控制
弧焊电源的发展趋势（ 20世纪末～21世纪）
• IGBT式弧焊逆变器出现 经历了晶闸管式→晶体管式→场效 从单片机控制→PLC/PLD控制 可减少飞溅，提高焊接过 应管式→IGBT式等结构、品种的变化和发展过程 • 数字化的控制技术向纵深发展 →ARM控制→DSP控制 • 出现短路熔滴过渡电流波形控制 程的稳定性；完善一元化的调节技术；开发了双脉冲 MIG弧焊 电源，高精度控制脉冲MIG焊的多参数及其优化匹配，扩大稳 定的工作调节范围，大幅度改善焊缝的成形与质量 • 多个弧焊电源的组合工作与协同控制 可实现双丝、三丝高 速高效MIG/MAG/脉冲焊/埋弧焊等新的焊接工艺
和焊接过程的顺利进行
弧焊电源的分类
• 按输出电流类型分类
（1）交流弧焊电源 （2）直流弧焊电源 （3）脉冲弧焊电源
• 按电源的控制技术分类
（1）机械式控制 （2）电磁式控制 （3）电子式控制 （4）数字式控制
各种弧焊电源的特点和应用
• 弧焊变压器 它把网路电压的交流电变成适宜于弧焊的低压交流电， 由主变压器及所需的调节部分和指示装置等组成 （SMAW、SAW、TIG） • 矩形波交流弧焊电源 它采用半导体控制技术来获得矩形波交流电流， 其电弧稳定性好，可调参数多，功率因数高（TIG、 SMAW） • 直流弧焊发电机 一般由特种直流发电机和获得所需外特性的调节装 置等组成（适用于各种焊接方法）
弧焊电源的发展趋势
（20世纪70～80年代）
多种形式的弧焊整流器相继出现和完善 它们正在愈来愈多地取代直 流弧焊发电机。有些工业发达国家，除在野外作业采用柴功多种型式的脉冲弧焊电源 为进一步提高焊接质量和适应全 位置焊接自动化提供了性能优良的弧焊电源 先后研制成功高效节能、小巧、性能好的晶闸管、晶体管和场效应管 式弧焊逆变器 它具有更新换代的意义，并正在逐步推广使用 半导体控制的矩形波交流弧焊电源陆续出现，逐步代替传统式弧焊变 压器 它进一步提高了交流电弧的稳定性，扩大了交流弧焊电源的 应用范围 开发成功与机器人配套使用的弧焊系统
现代数字化弧焊电源的发展
信 号 处 理器 ） 等数 字 芯 片 ， 因此 数字 化 焊 机 与其 他
设 备 间可 以方 便地 实现 大量 的信 息交换 ； 至可 以 甚 利用 数字 化焊 接 电源 的数 字化 接 口， 实现 焊接 电源 系统 与互 联 网的通信 ， 样一方 面可在 网上控 制和 这 监 控 焊接 过程 ， 保证 焊 接质 量 ； 一方 面焊 机可 通 另
拟 信号过 渡 到 由 ０１编码 组成 的数 字信 号 。 ／ 数字 化
焊机 由于原 理 的先 进性 ， 有模 拟式焊 机无 法企 及 拥 的优 势 。 （） 过数 字控制 器 中的软件 ， １ 通 数字 化 弧焊 电源
实 现 了 柔 性 化 控 制 和 多 功 能 集 成 电源 系 统 的 控 制 ，
得模 拟控 制的控 制精 度降低 、 可靠性 下 降。 因此 ， 长
期 以 来 人 们 一 直 在 寻求 解 决 这 些 问题 的办 法 ， 即 以数字 信号代 替模 拟信 号 ， 实现 弧焊 逆变 电源 的控
制 ［ ４ １ 。
另外 ， 由于 数字 化 焊 机采 用 单 片机 、 Ｓ （ Ｄ Ｐ 数字
替代 了模拟 式 的硬件 电路 ， 于 系统控 制策 略 的优 利 化 和多种焊接 工艺 集成在 同一 电源系 统 。 （） ２控制精确 ， 稳定 好。 电源处 于高频微处理器 的
减少 ， 使得 焊 接 电源 的效 率 达到 ９ ％以上 ； 是 随 ０ 二 着 工 作频 率 的 提高 ， 回路 输 出 电流 的纹 波更 小 ， 响 应 速度 更 快 ， 因此 焊 机 获 得 了 更 好 的 动态 响应 特
专 综 惫述
露 出来 了。
雹焊榱
第４卷 ０
（ 数 字 化 电源 可 以大 幅度 节 省原 材 料 （ 、 ４ ） 铜 硅
设 备 间可 以方 便地 实现 大量 的信 息交换 ； 至可 以 甚 利用 数字 化焊 接 电源 的数 字化 接 口， 实现 焊接 电源 系统 与互 联 网的通信 ， 样一方 面可在 网上控 制和 这 监 控 焊接 过程 ， 保证 焊 接质 量 ； 一方 面焊 机可 通 另
拟 信号过 渡 到 由 ０１编码 组成 的数 字信 号 。 ／ 数字 化
焊机 由于原 理 的先 进性 ， 有模 拟式焊 机无 法企 及 拥 的优 势 。 （） 过数 字控制 器 中的软件 ， １ 通 数字 化 弧焊 电源
实 现 了 柔 性 化 控 制 和 多 功 能 集 成 电源 系 统 的 控 制 ，
得模 拟控 制的控 制精 度降低 、 可靠性 下 降。 因此 ， 长
期 以 来 人 们 一 直 在 寻求 解 决 这 些 问题 的办 法 ， 即 以数字 信号代 替模 拟信 号 ， 实现 弧焊 逆变 电源 的控
制 ［ ４ １ 。
另外 ， 由于 数字 化 焊 机采 用 单 片机 、 Ｓ （ Ｄ Ｐ 数字
替代 了模拟 式 的硬件 电路 ， 于 系统控 制策 略 的优 利 化 和多种焊接 工艺 集成在 同一 电源系 统 。 （） ２控制精确 ， 稳定 好。 电源处 于高频微处理器 的
减少 ， 使得 焊 接 电源 的效 率 达到 ９ ％以上 ； 是 随 ０ 二 着 工 作频 率 的 提高 ， 回路 输 出 电流 的纹 波更 小 ， 响 应 速度 更 快 ， 因此 焊 机 获 得 了 更 好 的 动态 响应 特
专 综 惫述
露 出来 了。
雹焊榱
第４卷 ０
（ 数 字 化 电源 可 以大 幅度 节 省原 材 料 （ 、 ４ ） 铜 硅
弧焊电源及其数字化控制
弧焊电源的发展趋势
世纪70～ 年代 年代） （20世纪 ～80年代） 世纪
多种形式的弧焊整流器相继出现和完善 它们正在愈来愈多地取代直
流弧焊发电机。有些工业发达国家，除在野外作业采用柴( 流弧焊发电机。有些工业发达国家，除在野外作业采用柴(汽)油弧焊 发电机之外， 发电机之外，基本上都用弧焊整流器
式 单 式 弧 焊 逆 变 器 控 制 式 数 字 化 弧 焊 电 源 片 机 控 制 式 数 字 化 弧 焊 电 源
场 效 应 管 式 弧 焊 逆 变 器
本课程的性质、任务和要求
1. 课程性质 本课程是理论性和实践性较强的专业课
掌握各种常用弧焊电源及其控制技术的基本理论、 2. 课程任务 掌握各种常用弧焊电源及其控制技术的基本理论、基本知识和 实验技能，并能根据不同弧焊工艺方法正确地选择、 实验技能，并能根据不同弧焊工艺方法正确地选择、使用和维修弧焊电源
和焊接过程的顺利进行
弧焊电源的分类
• 按输出电流类型分类
（1）交流弧焊电源 ） （2）直流弧焊电源 ） （3）脉冲弧焊电源 ）
• 按电源的控制技术分类
（1）机械式控制 ） （2）电磁式控制 ） （3）电子式控制 ） （4）数字式控制 ）
各种弧焊电源的特点和应用
• 弧焊变压器 它把网路电压的交流电变成适宜于弧焊的低压交流电， 它把网路电压的交流电变成适宜于弧焊的低压交流电， 由主变压器及所需的调节部分和指示装置等组成 （SMAW、SAW、TIG） 、 、 ） • 矩形波交流弧焊电源 它采用半导体控制技术来获得矩形波交流电流， 它采用半导体控制技术来获得矩形波交流电流， 其电弧稳定性好，可调参数多， 其电弧稳定性好，可调参数多，功率因数高（TIG、 SMAW） 、 ） • 直流弧焊发电机 一般由特种直流发电机和获得所需外特性的调节装 适用于各种焊接方法 各种焊接方法） 置等组成（适用于各种焊接方法） • 弧焊整流器 它是把交流电经降压整流后获得直流电的，它由主变压 它是把交流电经降压整流后获得直流电的， 各焊接） 器、半导体整流元件以及获得所需外特性的调节装置等组成（各焊接） • 弧焊逆变器 它把单相(或三相)交流电经整流后，由逆变器转变为几 它把单相(或三相)交流电经整流后， 百至几万赫兹的中频交流电， 百至几万赫兹的中频交流电，经降压后输出交流或直流电 • 脉冲弧焊电源 焊接电流以低频调制脉冲方式馈送，一般是由普通的 焊接电流以低频调制脉冲方式馈送， 弧焊电源与脉冲发生电路组成， 弧焊电源与脉冲发生电路组成，也是由一个弧焊电源产生脉冲波形
绪论第一二三章 弧焊电源与数字化控制
射，重粒子碰撞发射和强电场作用下的自发射等。
27
第一章
焊接电弧及其电特性
1.1 焊接电弧的物理本质和引燃
• 焊接电弧的引燃
图1-1 引弧过程电压、电流变化曲线图
a) 接触引弧
b) 非接触引弧
28
U0- 空载电压 Uf- 电弧电压 if- 电弧电流
应用：它可作各种弧焊的电源
ZX7-160 375×155×24 0 8kg
ZX7-400 300×530×560 36kg
芬兰肯比逆变焊机
13
绪 论 － 弧 焊 电 源 的 分 类
（三）脉冲弧焊电源
原理：焊接电流以低频调制脉冲方式输出 优点：具有效率高，输入线能量较小，可在较宽范围内控制线
能量等优点 应用：它主要用作气体保护焊和等离子弧焊以及手工弧焊的电 源，适用于热敏感性大的高合金材料、薄板和全位置焊接等场合
一个数字：西方工业国家，钢产量的50~60%需要焊接
中国2001年，钢产量1.3亿吨，4000万吨需要焊接
焊 电 源
2.电弧焊是第一大类焊接方法,占70%-90%
熔化焊接、固相焊接和钎焊
3.弧焊电源是弧焊设备的主体
电源、控制箱、焊接小车、送丝机、焊枪、气路水路
5
焊接的基本原理
焊接的物理化学过程
采用施加外部能量的方法，促使分 离材料的原子接近、形成原子键结合， 同时去除一切阻碍原子键结合的一切表 面膜和吸附层，以形成一个优质的焊接 接头。
柴(汽)油机驱动直流弧焊发电机
AX1-500型直流弧焊发电机 11
绪 论 － 弧 焊 电 源 的 分 类
2.弧焊整流器(目前主流产品) 原理：交流电经整流装置获得直流电的弧焊电源。一般由初、
弧焊电源及其数字化控制第5章 晶闸管弧焊整流器
图5-2 三相半波纯电阻电路
α=60°时整流电压波形
a) 整流电压波形 b) 触发脉冲
5
晶闸管式弧焊整流器的波形脉动问题的解决措施：
1. 并联高压引弧电源 其基本电路如图5-3所示，其中变压器T、三相半控桥式整 流器组VD2、电抗器L、电阻R2构成晶闸管弧焊整流器的基本电源；变压器T、不可 控桥式整流器组VD1、电阻R1构成高压引弧电源，与基本电源并联。基本电源与并 联引弧电源的外特性如图5-4所示。
图5-5 小电流维弧电路
8
3. 采用直流电抗器 尽管导通角很小时晶闸管式弧焊整流器输出波形不连续， 但经过适的整流电路 不同的整流电路其输出波形的脉动程度不同，如三 相半控桥式整流电路波形脉动程度比三相全桥整流电路大。选择合适的整流电路可 以减小脉动程度。
3. 调节特性好 晶闸管式弧焊整流器通过不同的反馈方式，实现对弧焊电源 外特性形状的任意控制，焊接电流、电压可在较宽的范围内进行调节，并易于实 现网压补偿。
4.节能、省材 与弧焊发电机和磁放大器式硅弧焊整流器相比，可以节省材 料、减轻质量、节约能源。
4
5.1.3 晶闸管整流波形的脉动问题
晶闸管式弧焊整流器的输出电流和电压是通过调节晶闸管的导通角来实现的，因 此它的电流电压波形脉动问题比硅弧焊整流器要大。尤其是当小规范焊接时，导通 角较小，整流波形的脉动加剧，甚至会出现波形不连续，引起电弧不稳定。如图5-2 所示，三相半波整流电路控制角60°，电阻负载时整流电流电压波形，图中波形出 现不连续。
ωt3、ωt5，触发三只晶闸管，使其轮流导通。而二极管则在自然换向点ωt2、ωt4 、ωt6处自然换向。
图5-7 α＝0°三相桥式半控整流电路电阻负载波形
a) 相电压 b) 负载电压 c)触发电压 d) 管子导通顺序
数字化的逆变弧焊电源 - 材料科学与工程学院
摘要：逆变弧焊电源以其稳定的电气性能和良好的焊接效果，成为电焊机重要的发展方向。而数字化的
逆变焊机具有模拟焊机不可比拟的优势：可靠性高、控制精度高、易于大规模集成、方便升级等，因此
在工业加工、船舶制造、核工业等领域应用越来越广泛，取代模拟焊机成为大势所趋。从主电路、控制电
路以及人机交互方面描述了弧焊电源的发展历程，对各个阶段的弧焊电源组成结构和性能进行了比较，
(1)系统的控制策略通过软件方式实现，方便修 改。
(2)数字控制以数字信号处理为基础，基本不受 外界环境影响。
(3)模拟控制精度由元件参数值的误差决定，而 数字化控制精度取决于系统位数，精度高。
(4)数字系统性能不受元器件参数的影响，可以 大规模的进行测试、调试和量产，产品一致性好。
(5)数字控制系统采用 MCU、DSP、FPGA 等数 字芯片，方便与其他设备进行通信[1]。
专
图 4 串联饱和电感和谐振电容的相移主电路
题
由于谐振电容上的电压可将环流期的电流进行
图 7 空载情况下的工作波形
讨
衰减，降低通态损耗，串入的饱和电感将产生固定
论
的换流能量以及固定的占空比，占空比丢失不会随
︱ ︱
负载电流的增加而增加。
逆
2．2．3 全范围软开关技术
变
空载时变压器一次电流很小，超前臂换相失败，
Ltd．，Shandong 250101，China)
逆
变
Abstract：For its stable performance and excellent electrical property and welding effection，inverter welding power source has became an
松下 YD-350 500RK 数字 IGBT 控制 MIG MAG 弧焊电源 使用说明书
使用说明书数字IGBT控制MIG/MAG弧焊电源型号：YD-350/500RKPanasonic产品。
●请仔细阅读使用说明书以确保正确安全的使用。
●使用前请务必阅读“安全注意事项”或者“安全手册”。
●请确认保修卡的“购买日期、验收日期及销售代理店名称”等信息无误后，和说明书一起妥善保管。
●产品序列号：YD-350RK1HGE、YD-500RK1HGEWTDXM00041AA关于保修及售后服务的说明●自购买之日起焊接电源保修1年1、保修卡(另附)●在销售店索取保修卡后请务必确认购买日期、销售店店名等●认真阅读保修卡内容后请妥善保管●在保修期间内委托服务时请您出示保修卡2、委托修理时●按照"异常和处理"章节内容进行确认后,无法解决时,首先切断电源开关,再和销售店联系●联络时请提供并注明以下内容·地址·姓名·电话号码·焊接电源主铭牌中记载的产品序列号、制造时间和制造编号·故障或异常的详细内容3、关于焊接电源部品的提供期限『焊接电源部品的最低提供年限为该产品的生产日期后7年。
但我公司产品上使用的其他公司电子部品等发生不能供给的情况不受此限』注:部品中包含维修部品、消耗部品、服务部品、IC半导体等电子部品◆免责声明：符合下述任何一种情况时，本公司及本产品的销售商将不承担责任：1、未实施正常的保养、维修以及定期检查而造成的损坏；2、自然灾害或其他不可抗力造成的损坏；3、本公司产品以外的产品、部件不良引发的本公司产品不良，或者将本公司产品和本公司以外的产品、部件、电路、软件等组合使用而引发的问题；4、误操作、异常运转、其他非本公司责任引发的不良；5、由于使用本产品（包含使用本产品制造出的产品为对象的纷争）而引发的知识产权问题（工艺、方法等专利问题）；6、由于本产品的原因而造成的利益损失、工时损失等损害或者其他间接损害、派生损害等。
◆松下智能焊接设备功能声明：1、松下智能焊接设备已安装物联网SIM卡，已与唐山松下产业机器有限公司的智能焊接云管理系统（iWeld云平台）实现连接。
弧焊电源及数字化控制复习资料
1.焊接电弧的结构及压降分布：电弧沿其长度方向分为三个区域：阳极区、阴极区、弧柱区，沿着电弧长度方向的电位分布不均匀，阴极区和阳极区电位分布曲线斜率很大，而弧柱区电位分布曲线则较平缓。
这三个区的电压降分别称为阴极压降Ui，阳极区Uy压降UZ。
它们组成总的电弧电压Uf，即：Uf=Ui+Uy+UZ，由于阳极压降基本不变，而阴极压降在一定条件下也为固定值，弧柱压降则在一定气体介质下与弧柱长度成正比，因此弧长不同，电弧电压不同。
2.“电源-电弧”系统的稳定性包括两方面含义：（1）系统在无外界因素干扰时，能在给定电弧电压和电流下维持长时间的连续电弧放电，保持静态平衡；（2）当系统一旦受到瞬时的外界干扰，破坏了原来的静态平衡，造成了焊接参数的变化，但当干扰消失之后，系统能够自动地恢复稳定平衡，使得焊接规范重新恢复。
3.关于焊条电弧焊采用缓降特性的原因：在焊条电弧焊中，一般是工作于电弧静特性的水平段上，采用下降外特性的焊接电源，便可以满足系统稳定性的要求，在弧长变化时，弧焊电源外特性下降的陡度越大，系统的稳定系数越大，电流偏差越小，这样一方面可使焊接参数稳定，另一方面吧还可增加电弧弹性。
使用垂直下降特性的弧焊电源时，焊接参数最稳定，电弧参数也最好，但其短路电流过小，这将造成引弧困难，电弧推力弱，溶深浅，而且造成熔滴过度困难，当弧焊电源外特性过于平缓时，短路电流又将过大，使飞溅增大，电弧不够稳定，电弧的弹性也较差，因此，焊条电弧焊时采用缓降外特性的弧焊电源，并要求其稳态短路电流与焊接电流之比不小于2。
4.接触引弧的机理：由于电极与工件表面都不是绝对平整的，在短路接触时只是在少数突出点上接触，通过这些接触点的短路电流比平常的焊接电流要大很多，而且接触点的面积又小，因而电流密度大，这就可能产生大量的电阻热，使电极金属表面发热、熔化，甚至产生气化，引起热发射和热电离，随后在拉开电极的瞬间，电极间隙极小，只有10-6左右，使其电场强度达到很大的数值，这样既使室温下都有可能产生明显的自发射，在强电场的作用下，又使已产生的带电质点被加速，相互碰撞，引起撞击电离，随着温度的增加，光电离和热电离也进一步加强，使带电质点的数量猛增，从而能维持电弧的稳定燃烧。
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液晶显示
电流传 感器
电压传 感器
信号处 理电路
信号处 理电路
A/D
A/D 电压反馈
驱动电路
送丝电机 电路系统
DSP控制 数字化弧焊电源结构图
第七章 数字化弧焊电源
AC 三相整 流电路
微机
单片机系统
键盘输入 液晶显示
输入面板
逆变 电路
整流滤 波电路
驱动电路
光电隔离 PWM
DSP系统
PWM
电流传 感器
键盘输入
单
液晶显示
片
机
LED显示
数字I/O
复位 电路
电源
时钟 电路
外部存储器
PC 通信接口
PC
DSP 通信接口
DSP
第七章 数字化弧焊电源
弧焊电源数字控制软件结构
数字化弧焊电源控制系统，其软件结构包括主程序、触发中断服 务子程序、定时器中断服务子程序、外部中断服务子程序以及信号处理、 控制算法子程序等各个功能子程序，以及故障自诊断与显示报警程序等。
DSP芯片一般需要+5V或+3.3V直流电源供电。多数DSP芯片为+3.3V 直流电源供电，如TMS320LF2407A。由于DSP芯片的外围电路往往需要 +5V直流电源，因此DSP控制系统一般需要+5V和+3.3V直流电源 。
第七章 数字化弧焊电源
TMS320LF2407A型DSP
第七章 数字化弧焊电源
第七章 数字化弧焊电源
单片机和DSP的通信
❖ 单片机和DSP双控制系统与单一DSP控制系统相比，其综合处理能力更 强，存储的焊接参数和焊接控制程序更多，功能更强，控制速度更快， 但系统比较复杂。
协同控制（熔滴过渡、弧长控制等）
焊后
—— 焊接工艺参数记录
（智能化）
第七章 数字化弧焊电源
常用的数字信号处理系统：
信号处理器（DSP） 通用微处理器（MPU） 微控制器（MCU）
交流
直流
直流
~50Hz 输入整流
滤波
数字化弧焊 电源的基本 结构
电子开关电路（逆变电路）
变压器
输出整流 直流 输出滤波
电
周期值用于产生PWM脉冲波形的周期（频率），比较值用于PWM脉冲的脉宽 值（脉冲占空比）。
将定时器GP的计数初值设置为0，设定的比较值小于周期值，当GP的计数值等 于比较值时，在TxPWM引脚上出现正跳变，产生脉冲；此时计数器继续计数；当计 数值等于周期值时，在TxPWM引脚上出现负跳变，脉冲消失，同时GP复位为0，完 成一个脉冲周期。循环往复，产生PWM脉冲波形。
系统初始化程序：DSP系统初始子程序、A/D初始化子程序、 D/A初始化子程序、定时器初始化子程序、 I/O口初始化子程序、PWM初始化子程序等；
系统控制主程序 外特性控制程序 动特性控制程序 波形控制程序 电流、电压参数检测程序
……
第七章 数字化弧焊电源
举例：PWM信号控制
DSP有两种产生PWM脉冲波形的方法：一种是使用定时器比较寄存 器；另一种是使用比较单元。后者产生的PWM脉冲波形可以加死区。
DSP工作原理及最小硬件系统
复位电路 时钟电路
电源
DSP
外部存储器 数字I/O 通信接口 JTAG
DSP控制系统一般还具有外围接口电路，如数字I/O端口、模数转换 （ADC）接口、仿真（JTAG）接口、以及与其它处理器之间的各种通信 接口等。
第七章 数字化弧焊电源
单片机系统:
单片机系统是整个控制系统的主控制系统，负责弧焊电源系统的总体管 理。除此之外，它还负责焊接参数的预置和显示，通过I/O口对外部设备 （如主电路中的主接触器、电磁气阀、送丝机电路的电源接触器等）进行 程序控制以及对弧焊电源系统的保护等。
数字化焊接电源的特点：
❖ 柔性化控制和多功能集成
❖ 具有更强的稳定性和一致性 ❖ 控制精度高 ❖ 接口兼容性好，并可以实现网络监控 ❖ 操作性好
❖ 通用性强，便于升级
弧焊电源调节 —— 人机对话系统
焊接工艺参数数据库（柔性化）
一元化调节
弧焊电源控制 —— 精确控制（引弧、收弧）（精确化）
动态电弧控制（波形控制等）
开始
中断标志位赋予ACC
ACC与1进行异或
Y
ACC=1?
N
将脉冲值送入ACC
将脉冲值送入ACC
ACC的值赋予CMPR5
将大于T3PR的值赋予 CMPR4
ACC的值赋予CMPR4
将大于T3PR的值赋予 CMPR5
同步时钟到否
N
Y T3CNT计数
计数值≥比较值 N
Y 输出高电平
计数值≥周期值 N
Y 结束
数字控制技术：采用数字电路、数值计算对数字信号进行处理，对被 控对象进行控制的技术；相应的系统称为数字控制系统。
数字化焊接电源: 采用数字控制技术进行控制的焊接电源。 数字信号处理系统: 数字化焊接电源中，把模拟信号变成数字信号的
系统
数字化弧焊电源：将计算机控制技术引入到弧焊电源 实现了软硬结合
第七章 数字化弧焊电源
使用定时器比较寄存器产生PWM脉冲
利用DSP中的GP定时器、定时器周期寄存器TxPR和比较寄存器 TxCMPR，可以在DSP的PWM输出引脚TxPWM上得到一个“对称”的 或“非对称”的PWM脉冲波形。
第七章 数字化弧焊电源
将周期值寄存在定时器周期寄存器TxPR中，将比较值存放在定时器比较寄存器 TxCMPR中。
高压中频电
低压中频电
弧
负
载 主电路
驱动电路
PWM信号
控制面板
DSP
Hale Waihona Puke 电流、电 压传感器送丝机 数字化控制系统
单片机
RS232
网络管理与控 制程序升级
微机
第七章 数字化弧焊电源
7.2 数字化弧焊电源的基本工作原理
AC 三相整 流电路
逆变 电路
整流滤 波电路
驱动电路
光电隔离
微机系统
PWM
DSP
PWM
键盘输入
弧焊电源及控制
弧焊电源及控制
第七章 数字化弧焊电源（简介）
❖7.1 数字化弧焊电源的概念和特点 ❖7.2 数字化弧焊电源的基本工作原理 ❖7.3 弧焊电源中的数字化控制
本章的重点难点： 重点掌握数字化弧焊电源的概念及控制原理。
第七章 数字化弧焊电源
7.1 数字化弧焊电源的概念和特点
数字化：按照一定的规则，把连续变量（信号），变成数字序列形式 表示的离散变量（信号），也就是数字变量（信号）。
电压传 感器
信号处 理电路
A/D
信号处 理电路
A/D 电压反馈
光电隔离 驱动电路
送丝机及其 电路系统
DSP+单片机双处理器式数字化弧焊电源
第七章 数字化弧焊电源
DSP的基本结构与性能
DSP是一种具有特殊结构的微处理器，可以认为是一种特殊的单 片机。
与普通的单片机类似，DSP将中央处理器、控制单元以及外围设 备集成到一个芯片上；不同于普通单片机的是，DSP采用了多组总线 技术，实行并行运行机制，从而极大地提高了运行速度。