基于DSP的弧焊逆变电源数字化控制系统-sunist.PDFVIP

电源技术 电源技术 基于DSP的弧焊逆变电源 数字化控制系统 华南理工大学 吴开源李阳 陆沛涛黄石生 摘 要:本文提出了基于DSP的弧焊逆变电源数字化控制系统，给出了利用单片机和DSP实现弧焊逆变电源 数字化控制的解决方案，总结了基于DSP的弧焊逆变电源数字化控制系统优于传统微机控制系统的诸 多方面，并探讨了今后的应用前景。 关键词: DSP；弧焊逆变电源；单片机；数字化控制 弧焊逆变电源(亦称弧焊逆变 电器、工业控制和智能终端，主要 焊逆变电源控制系统的精度和实时 器)是一种高效、节能、轻便的新型 起控制作用。DSP可高速地实现过 性，满足弧焊逆变电源更高的性能 弧焊电源。目前，采用IGBT作为功 去由软件实现的大部分算法。表1 要求。 率控制器件来提高功率主电路的控 比较了典型单片机和DSP的性能指 目前适用于弧焊逆变电源控制 制性和稳定性，以8位或16位单片 标。 的D S P主要有T I公司的 机作为控制核心进行焊接程序控制 由表1可知，与单片机相比， TMS320C2000系列、ADI公司的 和焊接参数运算处理，提高了弧焊 DSP的优势表现为：数据处理能力 ADSP2100系列、Motorola公司的 逆变电源的操作性。 强、高运算速度、能实时完成复杂 DSP56F800系列。下面以TI公司的 数字信号处理器(DSP)的广泛 计算、单周期多功能指令、PWM分 16位定点TMS320LF2407A为例说 普及和应用，为弧焊逆变电源控制 辨率高、更短的采样周期。 明DSP的结构，如图1所示。 系统的全数字化提供了必要的硬件 就目前技术现状，将DSP和单 由图1可见DSP的结构特征特 和软件基础。 片机结合起来设计系统是一种很好 别有利于在控制系统中应用，主要 的方法，充分发挥单片机控制能力 表现为： DSP与单片机性能比较分析 强的特点和DSP强大数据处理能力 改进的哈佛结构；流水线操作； 单片机 (MCU)广泛应用于家用 和高运行速度的优势。从而提高弧 采用硬件乘法器；快速的指令周期； TMS320LF2407A的时钟频率达到 表1典型单片机和DSP的性能比较 40MHz，即指令周期为25ns，运算 能力为40MIPS(每秒百万条指令)。 芯片有一套专门为数字信号处理而 设计的指令系统。指令集简化了数 字信号处理过程；优化的事件管理 模块和外围电路：从图1可见在DSP 芯片中集成了A/D转换、大容量存 储器、定时器、比较单元、捕获单元、 PWM波形发生器、数字I/O口、SPI、 电子设计应用2002.11