基于ARM的二次逆变控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于ARM的二次逆变控制方法及装置。所述控制装置含有输入整流模块、逆变模块、变压器、二次整流模块和二次逆变模块；二次逆变模块输出端负极上连有电流传感器，电流传感器与逆变模块间有ARM控制电路和PWM生成电路，PWM生成电路与逆变模块间、PWM生成电路与ARM控制电路间、ARM控制电路与电流传感器间均通过导线相连。ARM控制电路还连有面板给定电路；其特点是ARM控制电路与二次逆变模块间连有二次逆变驱动电路。工作时由ARM控制芯片接收键盘扫描程序输入的预置脉宽为300µ的电流值并判断该预置电流值的幅值是否大于100A，使ARM控制芯片的输出脉宽保持300µs，消除了直通风险和二次逆变的失败。

Secondary Inverter Control Method and Device Based on ARM

【技术实现步骤摘要】
基于ARM的二次逆变控制方法及装置
本专利技术涉及一种电流控制方法及装置。具体说，是基于ARM的二次逆变电流的控制方法及装置。
技术介绍
在金属焊接行业都知道，交直流氩弧焊主要用于铝镁及其合金、铜及其合金和钛及其合金等有色金属的焊接。由于在焊接过程中需要进行二次逆变，存在大负载条件下的电子开关的通断，电流大，能量惯性大，会产生较大的电压尖峰，如果处理不好，将会严重影响焊接电源的稳定性。目前，大部分电源都是采用大功率电阻及电容作为吸收元件，使得电源的成本高、占用空间多、效率低。而二次逆变大都是采用半桥电路，并使桥臂上的两个开关管交替导通。为了提高焊接质量，在两个开关管交替导通的同时，应尽可能地缩短交替导通的时间，以便缩短过零点的时间。但是，这样又会带来直通的风险，易导致二次逆变的失败。
技术实现思路
本专利技术主要解决的一个问题是提供一种基于ARM的二次逆变控制方法。采用这种方法，可消除直通的风险，避免二次逆变的失败。本专利技术主要解决的另一个问题是提供一种基于ARM的二次逆变控制装置。本专利技术要解决的上述问题由以下技术方案实现：本专利技术的基于ARM的二次逆变控制方法的特点是依次包括以下步骤：先由ARM控制芯片接收键盘扫描程序输入的一个预置电流值，并判断该预置电流值的幅值是否大于100A；如果幅值小于100A，ARM控制芯片会输出一个电流给定值；若幅值大于100A，ARM芯片会输出100A电流，并使ARM控制芯片的输出脉宽保持300µs；当输出脉宽300µs结束后，按照预置电流值输出电流给定值；在预置脉宽300µs结束前，再将ARM控制芯片的输出电流降至100A，并保持其输出脉宽保持300µs，直至脉宽结束；此时，关闭二次逆变模块中当前所开通的一个开关管，打开二次逆变模块中的另一个开关管。本专利技术的基于ARM的二次逆变控制装置由输入整流模块、逆变模块、变压器、二次整流模块和二次逆变模块依次连接而成。二次逆变模块的输出端负极上连有电流传感器，电流传感器与逆变模块间有ARM控制电路和PWM生成电路，所述PWM生成电路与逆变模块间、PWM生成电路与ARM控制电路间、ARM控制电路与电流传感器间均通过导线相连。所述ARM控制电路还连有面板给定电路。其特点是：ARM控制电路与二次逆变模块间还连有二次逆变驱动电路。所述二次逆变驱动电路含有第一光电耦合器和第二光电耦合器，第一、第二光电耦合器上均有第一~第六接线端子，两个第一接线端子分别通过第一开关管和第二开关管与ARM控制电路相连。第一光电耦合器的第一接线端子与第二光电耦合器的第三接线端子一起通过第一电阻与5V电源相连，第一光电耦合器的第三接线端子与第二光电耦合器的第一接线端子一起通过第四电阻与另一个5V电源相连。第一、第二光电耦合器之后分别有第一功率放大器和第二功率放大器，第一功率放大器含有第一三极管和第二三极管，第一、第二三极管的基极一起通过第二电阻（与第一光电耦合器的第五接线端子相连，第一三极管的集电极通过第一二极管与第一光电耦合器的第六接线端子一起与电源相连，第二三极管的集电极与第一光电耦合器的第四接线端子一起与地连接在一起。第一、第二三极管的发射极一起通过第三电阻后与第一地线一起作为第一输出端。第二功率放大器含有第三三极管和第四三极管，第三、第四三极管的基极通过第五电阻与第二光电耦合器的第五接线端子相连，第四三极管的集电极通过第二二极管与第二光电耦合器的第六接线端子一起与电源相连，第三三极管的集电极与第二光电耦合器的第四接线端子一起与地连接在一起。第三、第四三极管的发射极一起通过第六电阻后与第二地线一起作为第二输出端。由以上方案可以看出，采用这种方法，可以确保二次逆变交替导通的电流为100A，宽度保持300µs，大大降低能量惯性，减小电压尖峰。并确保二次逆变模块中仅可能开通一只开关管，从而消除了直通的风险，避免了二次逆变的失败。附图说明图1是本专利技术的基于ARM的二次逆变控制方法示意图；图2是本专利技术的基于ARM的二次逆变控制装置方块图；图3是二次逆变驱动电路原理图；图4是图3的输出波形示意图。具体实施方式如图1和图4所示，本专利技术的基于ARM的二次逆变控制方法依次包括以下步骤：先由ARM控制芯片接收键盘扫描程序输入的一个预置电流值，并判断该预置电流值的幅值是否大于100A；如果幅值小于100A，ARM控制芯片会输出一个电流给定值。若幅值大于100A，ARM芯片会输出100A电流，并使ARM控制芯片的输出脉宽保持300µs；当输出脉宽300µs结束后，按照预置电流值输出电流给定值；在预置脉宽结束前300µs，再将ARM控制芯片的输出电流降至100A，并保持其输出脉宽保持300µs，直至脉宽结束；此时，关闭二次逆变模块中当前所开通的一个开关管，打开二次逆变模块中的另一个开关管。如图2所示，本专利技术的基于ARM的二次逆变控制装置由输入整流模块、逆变模块、变压器、二次整流模块和二次逆变模块依次连接而成。二次逆变模块的输出端负极上连有电流传感器，电流传感器与逆变模块间连有ARM控制电路和PWM生成电路。所述PWM生成电路与逆变模块间、PWM生成电路与ARM控制电路间、ARM控制电路与电流传感器间均通过导线相连。所述ARM控制电路还连有面板给定电路，ARM控制电路与二次逆变模块间还连有二次逆变驱动电路。如图3所示，所述二次逆变驱动电路含有第一光电耦合器U2和第二光电耦合器U3，第一、第二光电耦合器上均有第一~第六接线端子1~6，两个第一接线端子1分别通过第一开关管U1A和第二开关管U1B与ARM芯片相连。其中：第一光电耦合器U2和第二光电耦合器U3均为隔离光电耦合器。其中的ARM芯片是STM32F103RCT6型ARM芯片。第一光电耦合器U2的第一接线端子1与第二光电耦合器U3的第三接线端子3一起通过第一电阻R1与5V电源相连，第一光电耦合器U2的第三接线端子3与第二光电耦合器U3的第一接线端子1一起通过第四电阻R4与另一个5V电源相连。第一光电耦合器U2和第二光电耦合器U3之后分别设置有第一功率放大器和第二功率放大器。所述第一功率放大器含有第一三极管Q1和第二三极管Q2，第一、第二三极管的基极一起通过第二电阻R2与第一光电耦合器U2的第五接线端子5相连，第一三极管Q1的集电极通过第一二极管V1与第一光电耦合器的第六接线端子6一起与15V1电源相连，第二三极管Q2的集电极与第一光电耦合器U2的第四接线端子4一起与地连接在一起；第一、第二三极管Q2的发射极一起通过第三电阻R3后与地一起作为第一输出端J1。第二功率放大器含有第三三极管Q3和第四三极管Q4，第三、第四三极管的基极通过第五电阻R5与第二光电耦合器U3的第五接线端子5相连，第四三极管Q4的集电极通过第二二极管V2与第二光电耦合器U3的第六接线端子6一起与一个电源15V2相连，第三三极管Q3的集电极与第二光电耦合器U3的第四接线端子4一起与地连接在一起。第三、第四三极管的发射极一起通过第六电阻R6后与地一起作为第二输出端J2。工作时，由ARM控制电路接收来自面板给定电路的给定信号和电流传感器反馈的实际电流信号，并进行运算后，输出控制电平至PWM生成电路，控制二次逆变模块的运行。同时，由ARM控制电路接收来自面板给定电路的给定信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于ARM的二次逆变控制方法，其特征在于依次包括以下步骤：先由ARM控制芯片接收键盘扫描程序输入的一个预置电流值，并判断该预置电流值的幅值是否大于100A；如果幅值小于100A，ARM控制芯片会输出一个电流给定值；若幅值大于100A，ARM芯片会输出100A电流，并使ARM控制芯片的输出脉宽保持300µs；当输出脉宽300µs结束后，按照预置电流值输出电流给定值；在预置脉宽300µs结束前，再将ARM控制芯片的输出电流降至100A，并保持其输出脉宽保持300µs，直至脉宽结束；此时，关闭二次逆变模块中当前所开通的一个开关管，打开二次逆变模块中的另一个开关管。

【技术特征摘要】
1.基于ARM的二次逆变控制方法，其特征在于依次包括以下步骤：先由ARM控制芯片接收键盘扫描程序输入的一个预置电流值，并判断该预置电流值的幅值是否大于100A；如果幅值小于100A，ARM控制芯片会输出一个电流给定值；若幅值大于100A，ARM芯片会输出100A电流，并使ARM控制芯片的输出脉宽保持300µs；当输出脉宽300µs结束后，按照预置电流值输出电流给定值；在预置脉宽300µs结束前，再将ARM控制芯片的输出电流降至100A，并保持其输出脉宽保持300µs，直至脉宽结束；此时，关闭二次逆变模块中当前所开通的一个开关管，打开二次逆变模块中的另一个开关管。2.基于ARM的二次逆变控制装置，由输入整流模块、逆变模块、变压器、二次整流模块和二次逆变模块依次连接而成；二次逆变模块的输出端负极上连有电流传感器，电流传感器与逆变模块间有ARM控制电路和PWM生成电路，所述PWM生成电路与逆变模块间、PWM生成电路与ARM控制电路间、ARM控制电路与电流传感器间均通过导线相连；所述ARM控制电路还连有面板给定电路；其特征在于：ARM控制电路与二次逆变模块间还连有二次逆变驱动电路。3.根据权利要求2所述的基于ARM的二次逆变控制装置，其特征在于：所述二次逆变驱动电路含有第一光电耦合器（U2）和第二光电耦合器（U3），第一、第二光电耦合器上均有第一~第六接线端子（1~6），两个第一接线端子（1）分别通过第一开关管（U1A）和第二开关管（U1B）与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王党院，殷玥婷，徐兵，
申请(专利权)人：无锡格林威德焊接科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32