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正文摘录:

《现代电子技术)2007年第6期总第245期》新型元器件q弧焊电源的设计及Matlab仿真张巍钟，滕青芳，孔令刚(兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室甘肃兰州730070)摘要：介绍了开关电源的优点和大功率弧焊电源的结构，给出了以DSP芯片为控制器的大功率弧焊电源的设计方法。同时，详细介绍了弧焊电源主回路的设计方案和主回路中主要元件的选型，并且对元件参数的选择给出了具体的计算方法，并应用Matlab7.0仿真工具对主回路建模并进行仿真，得到了与设计要求相符合的实验结果，通过对仿真结果的分析验证了设计方案的可行性。关键词：仿真；Matlab；PWM；开关电源中图分类号：TN702文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)06—041—03DesignofArcWeldingPowerandMatlabSimulationZHANGWeizhong，TENGQingfang，KONGI。inggang(KeylaboratoryofOpto—ElectronicTechnologyandIntelligentControlMinistryofEducation，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou·730070，China)Abstract：Thepaperintroducesthemeritsofswitchingpowersupplyaswellasthestructureofhigh—powerArcweldingpower，andgivesamethodofdesigningArcweldingpowerwhichusingDSPchipasacontroller.Atthesametime，thepapermainlyintroducesthedesignalternativeformaincircuitoftheAreweldingpowerandthelectotypeofimportantelementinthemaincircuit.alsogivesacomputingmethodforchoosingtheparameteroftheelement.Themaincircuitismodeledandsimula—tedbyMatlab7.0softwareforgettingtherequiredexperimentalresult.Theviabilityofthedesignalternativecanbevalidatedbyanalyzingtheoutcomeofsimulation.Keywords：simulation：Matlab；PWM；switchingpowersupply1引言随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，其性能关系到整个系统能否安全可靠地工作。开关电源已进入各种电子、电器没备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率.维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制功率开关器件构成，具有功率转换效率高、稳压范围宽、功率密度比大、体积小、重量轻、成本低等优点。利用DSP控制的开关电源，可使开关电源具备更加完善的功能，智能化进一步提高，便于实时监控。其功能主要包括对运行中的开关电源状态进行检测、自动显示电源状态；可以通过键盘输入进行编程控制；可以进行故障自诊断；可以对电源进行过压、过流保护；对电源输出电流及电压实现自动监测并进行实时控制。逆变式弧焊电源是一种新型弧焊电源，由主电路、控制电路2部分组成。其中主电路由整流环节、滤波环节、逆变环节、变压整流滤收稿日期：2006—08—03波环节等部分组成，直接为电弧负载提供电功率。本电源的设计要求为输出空载电压70V，额定电流160A，频率20kHz，额定功率6kW。2开关电源的主回路设计2.1主回路的结构主电路结构图如图l所示：图1电源主电路原理图整流部分采用三相全波整流模块，C，～G是工频滤波电容，滤波后的直流电送入逆变模块的输入端。逆变模块选用三菱公司频率20kHz的智能IPM模块。在开关电源中使用智能IPM模块主要有以下几个突出优点：接VI电路简单、可靠性高；抗干扰能力强；电路发生故障时能进行自保护，并输出故障信号。从电路形式一k看，IPM与全桥逆变器结构相同，驱动器驱动两个对角元件同时导通，将输入电压交错叠加到高频变压器的初级，并且可以41