基于FPGA的电阻焊电源的研究与设计

来源 :河北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luke_kai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前市场上的电阻焊电源主要以单片机、DSP芯片为控制核心,且工作频率一般都在1kHz~2kHz。由于电阻焊具有焊接电流大、焊接时间短等特殊的工艺特点,同时为了满足工业自动化生产对焊接工艺和焊接质量的更高要求,对电阻焊电源的控制提出了新的要求,要求其过程控制更加稳定可靠、焊接能量能够高精度的控制。因此本文选用了实时性和控制精度相比单片机、DSP都要好的FPGA芯片作为控制核心对电阻焊电源进行了研究与设计。为了获得控制精度高、实时性好的控制效果,本文充分运用FPGA并行架构的特点对电源的恒流控制器的各个功能模块进行了设计,特别是对数字PID进行了改进,以及避免电源启动和不同电流值间进行切换时的电流冲击,设计了软切换模块。应用模块化的设计思想将电源控制的各个功能模块都以数字电路的形式集成于芯片中,有效的提高了控制器的抗干扰能力。同时本文还详细的分析了电阻焊的基本原理及焊接工艺。然后确定了电源的整体设计方案,对主电路进行了分析和设计,以及对关键元器件进行了选型和参数的确定。最后基于2SD315A模块对大功率IGBT的驱动电路进行了研究与设计。另外为了保证整个系统安全可靠的运行,本文还设计了电源保护电路、电流反馈电路等,以及对改善驱动效果的不对称栅极电路进行了分析和设计。最后,在不同负载的条件下,对设计的恒流控制器在Modesim中进行了时序仿真,仿真结果达到预期的设计目的。对功率IGBT的驱动脉冲进行了实验测试,测试结果表明该驱动脉冲能可靠驱动IGBT。同时在空载的条件下,对变压器进行了实验测试,测试结果良好。并在Matlab的Simulink中对电源的各个功能模块进行仿真测试,仿真结果进一步检验了设计的可靠性。
其他文献
从住宅空调使用工况的随机性本质出发,用概率分析的方法并结合电算程序求得同时使用系数,计算结果与调研情况基本相符。采用同时使用系数确定住宅集中空调系统的设计负荷,有助于
目前,光纤传感器由于自身体积小、抗干扰能力强、适应性强等特点,已被广泛应用于工业、机械设备、电力系统等多个领域。少模光纤不仅具有多模光纤的低非线性的特点,而且还兼
宁波海洋经济实力雄厚,2018年获批建设国家海洋经济发展示范区,但海洋服务业总体水平有待提升。本文从分析宁波海洋服务业发展现状及问题出发,总结国内海洋服务业发展经验,提
通过对基坑降水、废水及雨水回收的多重利用,以及在施工过程中对水资源使用的精益管理,科学用水,提高用水效率,最终达到社会效益和经济效益的最大化,实现绿色环保目标。
牙颌畸形被联合国卫生组织(World Health Organization ,WHO)定为口腔三大疾患之一。正畸治疗是解决牙颌畸形的唯一手段。固定矫治器及其技术是口腔正畸临床上最常用的矫治器
不等式是中学数学的主要内容,是分析、解决数学问题的重要工具,是历年高考的重点、热点.它贯穿于整个高中数学,融合集合问题,方程(组)的解的讨论,函数的性质,三角、数列、立
物联网继互联网之后,成为信息产业的又一次革命浪潮,其在智能家居、物流、医疗等领域的示范性应用,推动着物联网技术的快速发展。其中,适用于物联网的无线通信技术越来越受到
期刊
石墨烯是一种新型的二维平面碳质材料,具有优异的物化性能,被科学家普遍认为是取代硅成为下一代半导体器件的主要材料,具有广泛的研究价值和应用价值。由于其独特的二维平面
绝缘体上硅(Silicon-on-insulator,SOI)材料因在微电子、光电子领域表现出的无与伦比的优势而成为微光机电系统的重要材料之一,其在光通信、光互联计算、数字图像处理以及军