一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，包括DSP控制器、ARM控制器、信號采樣及調(diào)理模塊、P1VM驅(qū)動電路、全橋逆變電路、DA轉(zhuǎn)換及比較電路、LCD模塊和STC單片機一線觸摸模塊；信號采樣及調(diào)理模塊采集電阻點焊電源的工作參數(shù)，并通過A/D接口將工作參數(shù)輸入DSP控制器，同時也將工作參數(shù)輸入到DA轉(zhuǎn)換及比較電路；DSP控制器將預設標準值通過D/A接口輸出到DA轉(zhuǎn)換及比較電路與上述工作參數(shù)進行比較；D/A轉(zhuǎn)換及比較電路將比較結(jié)果輸入DSP控制器；DSP控制器根據(jù)結(jié)果作反饋控制；DSP控制器將工作參數(shù)輸入ARM控制器，ARM控制器將工作參數(shù)輸入LCD模塊進行顯示；所述STC單片機一線觸摸模塊用于處理觸摸數(shù)據(jù)，并將其傳輸給所述ARM控制器，所述ARM控制器根據(jù)所述的觸摸數(shù)據(jù)作出處理。本實用新型采用雙處理器控制模式，充分利用DSP數(shù)字信號控制和ARM實時信號處理優(yōu)勢，兩者優(yōu)勢互補，提高電阻點焊電源的控制性能和使用性能。
【專利說明】—種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電阻點焊電源領域，特別涉及一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]電阻點焊由于其生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好、低成本、節(jié)省材料、勞動條件好、易于自動化等突出優(yōu)點，被廣泛應用于航空、航天、能源、電子、汽車、輕工等各工業(yè)部門。
[0003]點焊電源是電阻點焊的核心，決定著最終焊接質(zhì)量的好壞。目前，國內(nèi)外電阻點焊電源的發(fā)展趨勢和研究方向主要體現(xiàn)在智能化、數(shù)字化、自動化及系統(tǒng)化等幾個方面。研發(fā)性能完善、實用性強的電阻點焊電源控制系統(tǒng)有著十分重要的意義。
[0004]我國作為焊接大國，電阻點焊電源需求也與日俱增。直到今天，國內(nèi)質(zhì)量要求高的精密點焊市場依然被歐美以及日本等發(fā)達國家的設備長期壟斷，提高精密電阻點焊電源的質(zhì)量控制技術已成為我國焊接界的當務之急。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于:提供一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，包括包括DSP控制器、ARM控制器、信號采樣及調(diào)理模塊、PWM驅(qū)動電路、全橋逆變電路、DA轉(zhuǎn)換及比較電路、IXD模塊以及STC單片機一線觸摸模塊，所述DSP控制器通過A/D接口與所述信號采樣及調(diào)理模塊連接，所述DSP控制器通過D/A接口、I/O接口與所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路連接，所述DSP控制器通過PWM接口與所述P麗驅(qū)動電路，所述PWM驅(qū)動電路與所述全橋逆變電路連接，所述全橋逆變電路用于控制電阻點焊電源焊接電壓和電流的輸出，所述DSP控制器與所述ARM控制器連接，所述ARM控制器通過IXD接口與所述IXD模塊連接，所述ARM控制器與所述STC單片機一線觸摸模塊連接；
[0006]所述信號采樣及調(diào)理模塊采集電阻點焊電源的工作參數(shù)，并通過A/D接口將所述工作參數(shù)輸入所述DSP控制器，同時也將所述工作參數(shù)輸入所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路，所述電阻點焊電源的工作參數(shù)包括初級電流、次級電壓和次級電流信號；
[0007]所述DSP控制器將預設標準值通過D/A接口輸入所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路，所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路將所述工作參數(shù)與所述預設標準值進行比較；
[0008]所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路將比較結(jié)果通過DSP控制器的I/O接口輸入所述DSP控制器；
[0009]所述DSP控制器根據(jù)所述比較結(jié)果作反饋控制:當所述工作參數(shù)相對于所述預設標準值偏低或偏高時，則所述DSP控制器調(diào)節(jié)PWM波的頻率與占空比，并經(jīng)所述PWM驅(qū)動電路放大，進而控制全橋逆變電路輸出電流和電壓的增大或減小，從而實現(xiàn)電阻點焊電源的恒流、恒壓和恒功率輸出；
[0010]所述DSP控制器將所述工作參數(shù)輸入所述ARM控制器，所述ARM控制器將所述工作參數(shù)輸入所述LCD模塊進行顯示；[0011 ] 所述STC單片機一線觸摸模塊用于處理觸摸數(shù)據(jù)，并將其傳輸給所述ARM控制器，所述ARM控制器根據(jù)所述的觸摸數(shù)據(jù)作出處理。
[0012]所述DSP控制器采用TI公司的TMS320F28335芯片。
[0013]所述ARM控制器采用SAMAUNG公司的S5PV210芯片。
[0014]所述DSP控制器與所述ARM控制器之間通過雙口 RAM、RS232串口或中斷口連接。
[0015]所述信號采樣及調(diào)理模塊包括次級電流信號采樣電路和次級電流信號調(diào)理電路，初級電流信號采樣電路和初級電流信號調(diào)理電路，次級電壓信號采樣電路和次級電壓信號調(diào)理電路。
[0016]所述初級電流信號采樣電路和初級電流信號調(diào)理電路分別采用現(xiàn)有的電流信號采樣電路和現(xiàn)有的電流信號調(diào)理電路，次級電壓信號采樣電路和次級電壓信號調(diào)理電路分別采用現(xiàn)有的電壓信號采樣電路和現(xiàn)有的電壓信號調(diào)理電路。
[0017]所述初級電流信號采樣電路采用羅氏線圈外積分測量方式測量焊接回路電流，所述電流信號采樣電路包括羅氏線圈、自感線圈L、電阻R和匝間電容Co;所述初級電流信號調(diào)理電路用于將電流信號采樣電路的輸出電壓進行積分處理，所述電流信號調(diào)理電路包括積分電阻R和積分電容C，還包括靜態(tài)平衡電阻Rp，用來補償偏置電流所產(chǎn)生的失調(diào)，還包括與所述積分電容并聯(lián)的積分漂移泄漏電阻Rf，用來防止積分漂移所造成的飽和或截止現(xiàn)象。
[0018]羅氏線圈的全稱為羅哥夫斯基線圈，是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈。
[0019]所述全橋逆變電路包括四個功率開關管Ql、Q2、Q3和Q4，所述開關管Ql和Q3組成超前橋臂，所述Q2和Q4組成滯后橋臂；還包括由變壓器Tl、一次側(cè)串聯(lián)的電感Lr和功率開關管的輸出電容組成的諧振元件；所述全橋逆變電路采用軟開關PWM控制技術，實現(xiàn)功率開關管零電壓條件下的導通與關斷，可調(diào)節(jié)四路PWM信號頻率與占空比，進而控制輸出電壓的頻率和相位。
[0020]所述STC單片機一線觸摸模塊包括依次連接的四線式電阻觸摸屏、觸摸屏控制器和STC單片機，所述觸摸屏控制器用于采集觸摸屏數(shù)據(jù)，并通過SPI接口將所述觸摸屏數(shù)據(jù)傳送至所述STC單片機進行處理；所述STC單片機將經(jīng)處理的觸摸屏數(shù)據(jù)通過I/O接口直接傳送給所述ARM控制器。
[0021]所述觸摸屏控制器的型號為IA7843。
[0022]所述STC單片機的型號為STC12LE4052。
[0023]本實用新型還包括開關信號控制電路，所述DSP控制器通過I/O接口與所述開關信號控制電路連接，所述開關信號控制電路包括開關輸入信號電路和開關輸出信號電路；所述DSP控制器通過I/O接口接收所述開關輸入信號電路所輸入的信號，選擇相應的預設標準值；所述DSP控制器將所述比較結(jié)果通過I/O接口傳輸給所述開關輸出信號電路，所述開關輸出信號電路根據(jù)所述比較結(jié)果控制外部設備的通斷，所述外部設備包括風機、溫控器和接觸器中的一種以上。
[0024]所述開關輸入信號電路包括多組光耦輸入電路，所述預設標準值為多組，所述開關輸出信號電路包括多組光耦輸出電路。
[0025]本實用新型還包括加密電路，所述DSP控制器通過I/O接口與所述加密電路連接，所述加密電路用于DSP控制器的信息加密，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問或DSP控制器的內(nèi)部程序的非法拷貝。
[0026]本實用新型還包括過/欠壓保護電路，所述DSP控制器通過I/O接口與所述過/欠壓保護電路連接，所述過/欠壓保護電路用于檢測電阻點焊電源是否發(fā)生過/欠壓，并在過欠壓發(fā)生時，斷開PWM輸出，保護全橋逆變電路。
[0027]本實用新型的控制原理如下:
[0028]系統(tǒng)上電并初始化后，等待外部輸入開始焊接信號；
[0029]當收到一次焊接信號時，首先讀取過欠壓電路輸入值，判斷電源供電有無過/欠壓情況發(fā)生，若發(fā)生過欠壓，則進行故障報警，同時啟動設備自保護，包括關斷PWM輸出以保護逆變電路；若無故障則根據(jù)本地設置的或外部輸入的焊接參數(shù)標準值，通過DSP調(diào)節(jié)PWM輸出，進而控制逆變電路輸出；
[0030]接下來讀AD采樣值，包括初級電流、次級電流和次級電壓值，將讀取值和標準值進行比較，當采集信號相對于標準值偏低或偏高時，通過DSP調(diào)節(jié)PWM，控制相應電流和電壓輸出增大和減小，實現(xiàn)點焊電源的恒流、恒壓和恒功率輸出；若兩值在同一取值范圍，則維持PWM輸出不變；
[0031]然后將讀取的AD采樣值發(fā)送至雙口 RAM，發(fā)送完畢后，則返回開始下一輪循環(huán)過程。
[0032]相對于現(xiàn)有技術，本實用新型具有以下有益效果:
[0033]1、本實用新型采用雙處理器控制模式，充分利用DSP數(shù)字信號控制和ARM實時信號處理優(yōu)勢，其中DSP負責焊接參數(shù)的采集、復雜控制和算法的實現(xiàn)，ARM作為應用處理器主要完成數(shù)據(jù)存儲、傳輸以及實時人機界面交互，兩者優(yōu)勢互補，將會大大提高電阻點焊電源的控制性能和使用性能。
[0034]2、本實用新型的電流信號采樣電路采用羅氏線圈外積分測量方式，可以方便準確地測量焊接回路大電流，具有測量范圍寬、響應頻帶寬、體積小、安裝方便及成本低等優(yōu)點。
[0035]3、本實用新型的全橋逆變電路采用軟開關PWM控制技術，實現(xiàn)功率開關管零電壓條件下的導通與關斷，調(diào)節(jié)四路PWM信號頻率與占空比，進而控制輸出電壓的頻率和相位。
[0036]4、本實用新型的STC單片機一線觸摸模塊由STC單片機將觸摸數(shù)據(jù)通過一路I/O口直接傳送給ARM控制器，不使用ARM處理器自帶的觸摸屏接口。經(jīng)實際驗證表明，STC單片機一線觸摸模塊響應速度快，觸摸精準，無抖動和殘影現(xiàn)象，能獲得更好的觸摸效果。
[0037]5、DSP和ARM兩個控制系統(tǒng)之間由雙口 RAM實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，有利于提高數(shù)據(jù)傳輸速度，保證系統(tǒng)的實時性與處理數(shù)據(jù)的能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0039]圖2為本實用新型的信號采樣及調(diào)理模塊的初級電流信號采樣電路圖；
[0040]圖3為本實用新型的信號采樣及調(diào)理模塊的初級電流信號調(diào)理電路圖；
[0041]圖4為本實用新型的的全橋逆變電路圖；
[0042]圖5為本實用新型的STC單片機一線觸摸模塊的接口電路圖；
[0043]圖6為本實用新型的雙口 RAM接口電路圖；
[0044]圖7為本實用新型的系統(tǒng)控制流程圖；
[0045]圖8為本實用新型的開關信號控制電路圖；
[0046]圖9為本實用新型的加密電路圖；
[0047]圖10為本實用新型的過/欠壓保護電路圖。

【具體實施方式】
[0048]請參閱圖1。本實用新型的一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)包括DSP控制器、ARM控制器、信號采樣及調(diào)理模塊、PWM驅(qū)動電路、全橋逆變電路、DA轉(zhuǎn)換及比較電路、IXD模塊以及STC單片機一線觸摸模塊，所述DSP控制器通過A/D接口與所述信號采樣及調(diào)理模塊連接，所述DSP控制器通過D/A接口、I/O接口與所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路連接，所述DSP控制器通過PWM接口與所述PWM驅(qū)動電路，所述PWM驅(qū)動電路與所述全橋逆變電路連接，所述全橋逆變電路用于控制電阻點焊電源焊接電壓和電流的輸出，所述DSP控制器與所述ARM控制器連接，所述ARM控制器通過IXD接口與所述IXD模塊連接，所述ARM控制器與所述STC單片機一線觸摸模塊連接；
[0049]所述信號采樣及調(diào)理模塊采集電阻點焊電源的工作參數(shù)，并通過A/D接口將所述工作參數(shù)輸入所述DSP控制器，同時也將所述工作參數(shù)輸入所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路，所述電阻點焊電源的工作參數(shù)包括初級電流、次級電壓和次級電流信號；
[0050]所述DSP控制器將預設標準值通過D/A接口輸入所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路，所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路將所述工作參數(shù)與所述預設標準值進行比較；
[0051]所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路將比較結(jié)果通過DSP控制器的I/O接口輸入所述DSP控制器；
[0052]所述DSP控制器根據(jù)所述比較結(jié)果作反饋控制:當所述工作參數(shù)相對于所述預設標準值偏低或偏高時，則所述DSP控制器調(diào)節(jié)PWM波的頻率與占空比，并經(jīng)所述PWM驅(qū)動電路放大，進而控制全橋逆變電路輸出電流和電壓的增大或減小，從而實現(xiàn)電阻點焊電源的恒流、恒壓和恒功率輸出；
[0053]所述DSP控制器將所述工作參數(shù)輸入所述ARM控制器，所述ARM控制器將所述工作參數(shù)輸入所述LCD模塊進行顯示；
[0054]所述STC單片機一線觸摸模塊用于處理觸摸數(shù)據(jù)，并將其傳輸給所述ARM控制器，所述ARM控制器根據(jù)所述的觸摸數(shù)據(jù)作出相應的執(zhí)行。
[0055]請參閱圖8。本實用新型還包括開關信號控制電路，所述DSP控制器通過I/O接口與所述開關信號控制電路連接，所述開關信號控制電路包括開關輸入信號電路和開關輸出信號電路；所述DSP控制器通過I/O接口接收所述開關輸入信號電路所輸入的信號，選擇相應的預設標準值；所述DSP控制器將所述比較結(jié)果通過I/O接口傳輸給所述開關輸出信號電路，所述開關輸出信號電路根據(jù)所述比較結(jié)果控制外部設備的通斷，所述外部設備包括風機、溫控器和接觸器中的一種以上。
[0056]所述開關輸入信號電路包括多組光耦輸入電路，所述預設標準值為多組，所述開關輸出信號電路包括多組光耦輸出電路。
[0057]請參閱圖9。本實用新型還包括加密電路，所述DSP控制器通過I/O接口與所述加密電路連接，所述加密電路用于DSP控制器的信息加密，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問或DSP控制器的內(nèi)部程序的非法拷貝。
[0058]請參閱圖10。本實用新型還包括過/欠壓保護電路，所述DSP控制器通過I/O接口與所述過/欠壓保護電路連接，所述過/欠壓保護電路用于檢測電阻點焊電源是否發(fā)生過/欠壓，并在過欠壓發(fā)生時，斷開PWM輸出，保護全橋逆變電路。
[0059]所述DSP控制器采用TI公司的TMS320F28335芯片。
[0060]所述ARM控制器采用SAMAUNG公司的S5PV210芯片。
[0061]請參閱圖6。所述DSP控制器與所述ARM控制器之間通過雙口 RAM連接。隨著采樣數(shù)據(jù)量的增大，對數(shù)據(jù)的傳送要求越來越高，如果在兩個系統(tǒng)端口之間沒有能夠高速傳送數(shù)據(jù)的接口，將會造成數(shù)據(jù)傳送的阻塞，嚴重影響系統(tǒng)的實時性與處理數(shù)據(jù)的能力。圖6是基于IDT70261的接口電路圖，IDT70261是美國IDT公司生產(chǎn)的高速16KX16的雙端口 SRAM，具有兩套完全獨立的數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，允許兩個控制器單獨或異步的讀寫其中任意一個存儲單元。此系統(tǒng)采用中斷控制機制，雙端口 RAM的一些功能引腳并不需要全部使用。雙端口 RAM左端連接DSP控制器TMS320F28335，右端連接ARM控制器S5PV210。雙端口 RAM兩個獨立的數(shù)據(jù)線D0L-D15L和D0R-D15R分別與上述控制器連接，獨立的地址線A0L-A13L和A0R-A13R也分別與上述兩控制器連接。/CE為芯片使能引腳，R/W為讀寫控制引腳，/OE為輸出使能引腳，/INT為中斷標志引腳，/BUSY為遇忙控制引腳。
[0062]所述DSP控制器與所述ARM控制器之間通過RS232串口或中斷口連接。
[0063]請參閱圖2-3。所述信號采樣及調(diào)理模塊包括次級電流信號采樣電路和次級電流信號調(diào)理電路，初級電流信號采樣電路和初級電流信號調(diào)理電路，次級電壓信號采樣電路和次級電壓信號調(diào)理電路。
[0064]所述次級電流信號采樣電路采用羅氏線圈外積分測量方式測量焊接回路電流；所述次級電流信號調(diào)理電路用于將電流信號采樣電路的輸出電壓進行積分處理，所述次級電流信號調(diào)理電路包括積分電阻R和積分電容C，還包括靜態(tài)平衡電阻Rp，用來補償偏置電流所產(chǎn)生的失調(diào)，還包括與所述積分電容并聯(lián)的積分漂移泄漏電阻Rf，用來防止積分漂移所造成的飽和或截止現(xiàn)象。
[0065]羅氏線圈的全稱為羅哥夫斯基線圈，是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈。
[0066]所述初級電流信號采樣電路和初級電流信號調(diào)理電路分別采用現(xiàn)有的電流信號采樣電路和現(xiàn)有的電流信號調(diào)理電路，次級電壓信號采樣電路和次級電壓信號調(diào)理電路分別采用現(xiàn)有的電壓信號采樣電路和現(xiàn)有的電壓信號調(diào)理電路。
[0067]在次級電流信號采樣電路中，精確獲取焊接電流參數(shù)是精密控制過程中十分關鍵的一環(huán)。電阻點焊焊接回路阻抗低，焊接電流高達數(shù)千至數(shù)萬安培，準確測量焊接電流有效值具有相當大難度。采用羅氏線圈外積分測量方式可以方便準確地測量焊接回路大電流，具有測量范圍寬、響應頻帶寬、體積小、安裝方便及成本低等優(yōu)點。圖2中I (t)為焊接電流，M是母線與線圈之間的互感，E是羅氏線圈的感應電動勢，L、R、Co、Uo分別是線圈的自感、電阻、阻間電容和輸出電壓。
[0068]在電流信號調(diào)理電路中，由于上述羅氏線圈法獲得的輸出電壓與被測電流導數(shù)成正比，所以必須先將信號進行積分處理，得到與被測電流成正比的電壓信號。圖3中Ui即為圖2中電流信號采樣的輸出電壓，R為積分電阻，C為積分電容，時間常數(shù)τ =RC，τ的大小決定了積分速度的快慢。Rp為靜態(tài)平衡電阻，用來補償偏置電流所產(chǎn)生的失調(diào)。積分電容兩端并聯(lián)的電阻Rf為積分漂移泄漏電阻，用來防止積分漂移所造成的飽和或截止現(xiàn)象。
[0069]請參閱圖4。所述全橋逆變電路包括四個功率開關管Ql、Q2、Q3和Q4，所述開關管Ql和Q3組成超前橋臂，所述Q2和Q4組成滯后橋臂；還包括由變壓器Tl、一次側(cè)串聯(lián)的電感Lr和功率開關管的輸出電容組成的諧振元件。在全橋逆變電路中，在一個完整的開關周期中通過諧振使四個功率開關管依次在零電壓下導通，在功率管輸出電容作用下零電壓關斷。采用軟開關PWM控制技術，實現(xiàn)功率開關管零電壓條件下的導通與關斷，可調(diào)節(jié)四路PWM信號頻率與占空比，進而控制輸出電壓的頻率和相位。
[0070]請參閱圖5。所述STC單片機一線觸摸模塊包括依次連接的四線式(TSXP、TSYP,TSXM、TSYM)電阻觸摸屏、觸摸屏控制器和STC單片機，所述觸摸屏控制器用于采集觸摸屏數(shù)據(jù)，并通過SPI接口(數(shù)據(jù)輸出SPID0、數(shù)據(jù)輸入SPIDIN、數(shù)據(jù)時鐘SPICLK)將所述觸摸屏數(shù)據(jù)傳送至所述STC單片機進行處理；所述STC單片機將經(jīng)處理的觸摸屏數(shù)據(jù)通過I/O接口直接傳送給所述ARM控制器。經(jīng)實際驗證表明，STC單片機一線觸摸模塊響應速度快，觸摸精準，無抖動和殘影現(xiàn)象，能獲得更好的觸摸效果。
[0071]所述觸摸屏控制器的型號為IA7843。
[0072]所述STC單片機的型號為STC12LE4052。所述STC單片機用于編寫單片機程序和相關算法，對觸摸屏數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)進行去抖、濾波和校準計算處理。
[0073]請參閱圖7。本實用新型的控制原理如下:
[0074]系統(tǒng)上電并初始化后，等待外部輸入開始焊接信號；
[0075]當收到一次焊接信號時，首先讀取過欠壓電路輸入值，判斷電源供電有無過/欠壓情況發(fā)生，若發(fā)生過欠壓，則進行故障報警，同時啟動設備自保護，包括關斷PWM輸出以保護逆變電路；若無故障則根據(jù)本地設置的或外部輸入的焊接參數(shù)標準值，通過DSP調(diào)節(jié)PWM輸出，進而控制逆變電路輸出；
[0076]接下來讀AD采樣值，包括初級電流、次級電流和次級電壓值，將讀取值和標準值進行比較，當采集信號相對于標準值偏低或偏高時，通過DSP調(diào)節(jié)PWM，控制相應電流和電壓輸出增大和減小，實現(xiàn)點焊電源的恒流、恒壓和恒功率輸出；若兩值在同一取值范圍，則維持PWM輸出不變；
[0077]然后將讀取的AD采樣值發(fā)送至雙口 RAM，發(fā)送完畢后，則返回開始下一輪循環(huán)過程。
[0078]根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，其特征在于:包括DSP控制器、ARM控制器、信號采樣及調(diào)理模塊、PWM驅(qū)動電路、全橋逆變電路、DA轉(zhuǎn)換及比較電路、LCD模塊和STC單片機一線觸摸模塊，所述DSP控制器通過A/D接口與所述信號采樣及調(diào)理模塊連接，所述DSP控制器通過D/A接口、I/O接口與所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路連接，所述DSP控制器通過PWM接口與所述PWM驅(qū)動電路，所述PWM驅(qū)動電路與所述全橋逆變電路連接，所述全橋逆變電路用于控制電阻點焊電源焊接電壓和電流的輸出，所述DSP控制器與所述ARM控制器連接，所述ARM控制器通過IXD接口與所述IXD模塊連接，所述ARM控制器與所述STC單片機一線觸摸模塊連接； 所述信號采樣及調(diào)理模塊采集電阻點焊電源的工作參數(shù)，并通過A/D接口將所述工作參數(shù)輸入所述DSP控制器，同時也將所述工作參數(shù)輸入所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路，所述電阻點焊電源的工作參數(shù)包括初級電流、次級電壓和次級電流信號； 所述DSP控制器將預設標準值通過A/D接口輸入所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路，所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路將所述工作參數(shù)與所述預設標準值進行比較； 所述D/A轉(zhuǎn)換及比較電路將比較結(jié)果通過DSP控制器的I/O接口輸入所述DSP控制器； 所述DSP控制器根據(jù)所述結(jié)果作反饋控制:當所述工作參數(shù)相對于所述預設標準值偏低或偏高時，則所述DSP控制器調(diào)節(jié)PWM波的頻率與占空比，并經(jīng)所述PWM驅(qū)動電路放大，進而控制全橋逆變電路的輸出電流和電壓的增大或減小，從而實現(xiàn)電阻點焊電源的恒流、恒壓和恒功率輸出； 所述DSP控制器將所述工作參數(shù)輸入所述ARM控制器，所述ARM控制器將所述工作參數(shù)輸入所述IXD模塊進行顯示； 所述STC單片機一線觸摸模塊用于處理觸摸數(shù)據(jù)，并將其傳輸給所述ARM控制器，所述ARM控制器根據(jù)所述的觸摸數(shù)據(jù)作出處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP控制器與所述ARM控制器之間通過雙口 RAM、RS232串口和中斷口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號采樣及調(diào)理模塊包括次級電流信號采樣電路和次級電流信號調(diào)理電路，初級電流信號采樣電路和初級電流信號調(diào)理電路，次級電壓信號采樣電路和次級電壓信號調(diào)理電路；所述初級電流信號采樣電路采用羅氏線圈外積分測量方式測量焊接回路電流，所述初級電流信號采樣電路包括羅氏線圈、自感線圈L、電阻R和匝間電容Co，所述電流信號調(diào)理電路用于將電流信號采樣電路的輸出電壓進行積分處理，所述電流信號調(diào)理電路包括積分電阻R和積分電容C，還包括靜態(tài)平衡電阻Rp，用來補償偏置電流所產(chǎn)生的失調(diào)，還包括與所述積分電容并聯(lián)的積分漂移泄漏電阻Rf，用來防止積分漂移所造成的飽和或截止現(xiàn)象。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，其特征在于:所述全橋逆變電路包括四個功率開關管Q1、Q2、Q3和Q4，所述開關管Ql和Q3組成超前橋臂，所述Q2和Q4組成滯后橋臂；還包括由變壓器Tl、一次側(cè)串聯(lián)的電感Lr和功率開關管的輸出電容組成的諧振元件；所述全橋逆變電路采用軟開關PWM控制技術，實現(xiàn)功率開關管零電壓條件下的導通與關斷，可調(diào)節(jié)四路PWM信號頻率與占空比，進而控制輸出電壓的頻率和相位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，其特征在于:所述STC單片機一線觸摸模塊包括依次連接的四線式電阻觸摸屏、觸摸屏控制器和STC單片機，所述觸摸屏控制器用于采集觸摸屏數(shù)據(jù)，并通過SPI接口將所述觸摸屏數(shù)據(jù)傳送至所述STC單片機進行處理；所述STC單片機將經(jīng)處理的觸摸屏數(shù)據(jù)通過I/O接口直接傳送給所述ARM控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，其特征在于:所述STC單片機的型號為STC12LE4052，所述觸摸屏控制器的型號為IA7843。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP控制器采用TI公司的TMS320F28335芯片，所述ARM控制器采用SAMAUNG公司的S5PV210 芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括開關信號控制電路，所述DSP控制器通過I/O接口與所述開關信號控制電路連接，所述開關信號控制電路包括開關輸入信號電路和開關輸出信號電路；所述DSP控制器通過I/O接口接收所述開關輸入信號電路所輸入的信號，選擇相應的預設標準值；所述DSP控制器將所述比較結(jié)果通過I/O接口傳輸給所述開關輸出信號電路，所述開關輸出信號電路根據(jù)所述比較結(jié)果控制外部設備的通斷，所述外部設備包括風機、溫控器和接觸器中的一種以上；所述開關輸入信號電路包括多組光耦輸入電路，所述預設標準值為多組，所述開關輸出信號電路包括多組光耦輸出電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括加密電路，所述DSP控制器通過I/O接口與所述加密電路連接，所述加密電路用于DSP控制器的信息加密，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問或DSP控制器的內(nèi)部程序的非法拷貝。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的一種雙處理器的電阻點焊電源控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括過/欠壓保護電路，所述DSP控制器通過I/O接口與所述過/欠壓保護電路連接，所述過/欠壓保護電路用于檢測電阻點焊電源是否發(fā)生過/欠壓，并在過欠壓發(fā)生時，斷開PWM輸出，保護全橋逆變電路。
【文檔編號】B23K11/24GK204018946SQ201420316914
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】蔣曉明, 劉曉光, 王攀, 赫亮, 劉全軍 申請人:廣東省自動化研究所