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电子束焊机因其独特的焊接优势,受到人们越来越多的关注,从原来对军工产品的焊接逐步发展到了民用产品的使用中。高压电源为电子束提供加速电压,在焊接中起着举足轻重的作用,但是国内电子束焊机发展较晚,电子束焊机高压电源技术水平相对落后,效率低,与现在提倡的高效节能、高智能化、数字化设备格格不入。针对目前存在的技术缺点,为了提高电源效率,数字化和智能化程度,本文设计了基于DSP的HPWM逆变式电子束焊机高压电源。 论文提出了基于DSP的HPWM逆变式电子束焊机高压电源控制方案,并采用该方案建立高压电源样机,分别对主电路及控制电路软硬件作了详细设计计算,并通过仿真和实验验证设计结果。主电路采用AC-DC-AC-DC的级联变换模式,前级整流采用三相桥式整流,中间级采用HPWM控制的IGBT逆变,将直流变为高频交流后通过高频变压器升压,高压整流采用单相不控整流方式。控制电路采用 DSP2407为核心,形成DSP+PLC+HMI的一体化控制方式。HPWM采用DSP软件生成及逻辑电路分配的方法,控制算法采用积分分离的PI控制算法,驱动电路选用了富士公司的EXB841模块。电源设计了高压过压、束流过流和高压放电保护等多重保护方案,并在强电与弱电之间严格设置隔离,保证了高压电源的高可靠性。 仿真和实验结果表明,基于DSP的HPWM逆变控制式电子束焊机高压电源采用DSP全数字化控制的HPWM脉宽调制方式,不仅提高了电源的控制精度和响应速度,还增加了整个系统的灵活性、智能性和可靠性,全方面完成了设计指标,体现了数字化控制系统的优越性。