随着焊接工艺研究的深入以及焊接生产自动化和柔性化的发展,对焊接电源本身的控制精度提出了更高的要求。通过对弧焊逆变电源国内外的发展现状进行总结,指出目前焊接电源存在的问题,进而提出本课题研究的目的和意义。本文对焊接电源的数字化特性以及全桥大功率软开关主电路进行了研究。目前焊接逆变电源所应用的大功率电路多采用硬开关电路,这样在功率器件导通和关断过程中会产生很大的损耗,并且随着逆变频率的提高,损耗会增大,这样就降低了焊机的效率。结合软开关实现原理,本文首先对比分析了软开关在提高效率、降低EMI干扰等方面的技术优势,通过PSPICE软件仿真,分析研究了全桥移相零电压零电流(Zero Voltage Zero Current----ZVZCS)软开关电路,详细介绍了该电路的软开关实现过程,并给出了电路模型和关键元件的设计参数。焊接电源是决定一台焊机性能的重要指标之一,焊接电源的数字化是数字化焊机的重要组成部分。传统的模拟控制方法已经不能满足现代焊接生产的需要,其弊端阻碍了焊接电源的发展。科技进步日新月异,“数字化”成为时下最流行的话题,见于数字信号处理技术的特点,本课题采用TI(Texas Instrument)公司最新研制的控制芯片TMS320F2812,主频达150MHz的该控制芯片是TI公司专为电机和逆变控制器而设计的,以该芯片为核心,构成了数字化焊接电源的控制系统。由TMS320F2812 DSP输出两路相位分别成180o反相的PWM脉冲波形,经过IGBT专用驱动模块M57959L的驱动,来控制IGBT的导通、关断。霍尔传感器实时采样焊接电压、电流信号,经转换为DSP输入可接受的0~3V的电压信号,再经滤波后反馈给DSP,通过AD模数转换、PI闭环控制算法,输出相应占空比的PWM脉冲信号,获得了恒压、恒流特性的焊接电源。经实验验证,DSP化的数字化电源的性能满足焊接工艺的要求。