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数字化弧焊电源的概念简介

【摘要】:目前数字化弧焊电源还没有专门的定义,可以理解为,采用数字控制技术的弧焊电源为数字化弧焊电源。DSP控制技术极大地推动了数字化弧焊电源的发展,是目前弧焊电源数字化中的核心技术。由于单片机与DSP具有不同的特点,因此许多数字化弧焊电源采用了单片机和DSP双处理器系统。随着科学技术的进步,会出现更多、更新的数字信号处理与控制器以及新型器件,将使数字化弧焊电源得到进一步的发展。

数字化就是按照一定的规则,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)。

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为数字控制技术,相应的系统称为数字控制系统。

目前数字化弧焊电源还没有专门的定义,可以理解为,采用数字控制技术的弧焊电源为数字化弧焊电源。在数字化弧焊电源中,用数字控制技术代替了模拟控制技术,即在弧焊电源的控制中,用电流、电压的数字信号代替了模拟信号;用数字信号处理代替了模拟信号处理;用数字电路以及软件程序控制代替了模拟电路控制。

弧焊电源的数字化包括电源主电路系统的数字化以及控制电路系统的数字化。

从广义角度来看,只要弧焊电源的主电路中采用功率半导体开关器件,在一定频率的脉冲信号控制下,开关器件工作在开关状态,就可以认为是数字化主电路。因此,开关式晶体管弧焊电源、逆变式弧焊电源都是数字化的主电路。

控制电路的数字化是弧焊电源实施数字化控制的关键。目前弧焊电源数字控制系统的核心大多是微控制器(MCU)或数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)。

在弧焊电源控制系统中应用较多的MCU是单片机,如8031、8051、80196以及MSP430、ATMEL等。单片机具有较强的事件处理和管理能力。单片机控制技术引领弧焊电源走入了数字化弧焊电源的最初阶段。

DSP是一种新型的、结构经过优化的数字信号处理器,数据处理能力较强。在高速实时应用的场合,DSP更能满足大量、快速运算的需要。DSP控制技术极大地推动了数字化弧焊电源的发展,是目前弧焊电源数字化中的核心技术。

由于单片机与DSP具有不同的特点,因此许多数字化弧焊电源采用了单片机(MCU)和DSP双处理器系统。该系统充分利用了单片机和DSP的特点,对弧焊电源进行数字化、智能化控制。

在数字化弧焊电源控制系统中,复杂可编程逻辑器件(CPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等新型半导体器件也得到了越来越多的应用。随着科学技术的进步,会出现更多、更新的数字信号处理与控制器以及新型器件,将使数字化弧焊电源得到进一步的发展。