精密電阻點焊是實現(xiàn)微型零件連接的重要焊接方法。由于微型零件的熱慣性小以及內(nèi)外表層溫差小,使得其在焊接時容易出現(xiàn)零件熔毀、不能正常熔合,焊接質(zhì)量不穩(wěn)定及成品率低等問題,因此,必須對焊接能量、電極壓力、電極形狀等進行更加精密的控制。傳統(tǒng)微型零件焊接電源存在焊接能量上升慢、能量控制響應速度慢以及控制精度低等不足,難以滿足其焊接需求。研究能量控制更加精密的點焊電源,對提高微型零件焊接質(zhì)量具有重要意義。針對微型零件點焊對焊接電源的特殊要求,研究了一種基于金屬-氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET,Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）調(diào)控的快速充放電精密電阻點焊電源。旨在提高點焊電源控制精度和響應速度的同時,也能保證電源的生產(chǎn)效率。采用基于半橋逆變拓撲的電容組快速充電電路和基于Buck變換的電容組放電電路作為電源主電路,完成了主電路中關(guān)鍵器件的參數(shù)設(shè)計及選型。設(shè)計了以高性能數(shù)字信號控制器（DSC,Digital signal controllers）為核心的控制系統(tǒng),主要完成了驅(qū)動電路、采樣電路、保護電路以及人機交互系統(tǒng)電路等的設(shè)計... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電阻焊原理圖

圖 1-2 各種點焊電源的焊接電流波形[49]Fig.1-2 Welding current waveform of various spot welding power[49]以看出，單相交流式焊接電源輸出的電流峰值有限，電流波，對于工件加熱較慢，僅適用焊接厚度不大的鋼板；對于某材料，需要快速加熱，最大限度地減少散熱，有效地加熱焊電流波形最適合于焊接此類材料，但由于加熱快，電流波形接飛濺較嚴重的缺點；逆變式焊接電源能精確地控制焊接電于焊接要求很高的精密點焊或容易產(chǎn)生焊接飛濺的高強度鋼紋波，控制精度和響應速度還不夠高，不能滿足某些需要更；晶體管式點焊電源由工作在高頻狀態(tài)下，其控制精度高接輸出能量，由晶體管直接控制焊接能量輸出，具有較快的流波形。

圖 2-4 電源電路圖Fig.2-4 Power supply circuit為保證控制系統(tǒng)各部分電路的正常工作，需設(shè)計電源電路為其提供合適的電壓。控制系統(tǒng)電路、霍爾電流傳感器和信號采樣電路都需要±15V 電源，開關(guān)量控制電路需要24V 電源，MOSFET 驅(qū)動電路需要 18V 電源，DSC 芯片需要 3.3V 的工作電壓。采用穩(wěn)壓電源芯片 L7815、L7915、L7818、L7824、LM2576-3.3 設(shè)計電源電路，其輸出電壓分別為+15V、-15V、+18V、+24V、+3.3V。按相應穩(wěn)壓電源芯片的數(shù)據(jù)手冊內(nèi)容及建議設(shè)計電路即可。為 DSC 供電的 3.3V 電源電路如圖 2-4 所示，其中 LED1 為電源工作指示燈，電源電路正常則燈亮。2.3.3.2 復位電路和時鐘電路

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于DSP的逆變交流電阻焊電源控制[J]. 曹彪,李海波,龐少輝.  華南理工大學學報(自然科學版). 2015(03)
[2]電阻焊晶體管電源的恒流充電系統(tǒng)設(shè)計[J]. 余文捷,曹彪.  科學技術(shù)與工程. 2012(14)
[3]基于DSP的高頻逆變電阻點焊電源的研究[J]. 曾敏,魏良紅,馬成,曹彪.  機械工程學報. 2011(06)
[4]交流電阻點焊中電極位移波動特征的分析[J]. 王先鋒,孟國香,謝文華,馮正進.  焊接學報. 2010(11)
[5]汽車車燈的精密電阻點焊[J]. 楊凱,曹彪,余文捷.  電焊機. 2010(05)
[6]微型電阻焊技術(shù)的研究進展[J]. 莫秉華,郭鐘寧.  材料導報. 2009(23)
[7]微型電容儲能點焊機的研制及應用[J]. 蘇利龍,白鋼,胡亞真,朱瑞峰.  熱加工工藝. 2009(23)
[8]高頻晶體管式電阻點焊電源的研制[J]. 曹彪,王曉東,范豐欣,李建國.  焊接學報. 2009(07)
[9]微型零件精密電阻點焊技術(shù)及其應用[J]. 楊景衛(wèi),曹彪.  焊接. 2009 (06)
[10]電阻焊顯微焊接及其階梯波輸出脈沖[J]. 楊仕桐,李遠波,李光范.  焊接學報. 2009(03)

博士論文
[1]微電阻點焊條件下的質(zhì)量控制問題研究[D]. 萬曉東.華中科技大學 2016

碩士論文
[1]大功率電容儲能點焊機電源系統(tǒng)的研究[D]. 付凱林.南昌航空大學 2016
[2]高頻逆變電阻點焊電源的研制[D]. 周華飛.華南理工大學 2015
[3]波控晶體管式電阻點焊電源的研制[D]. 余文捷.華南理工大學 2012
[4]基于ARM的電阻點焊控制器[D]. 徐旭.南昌航空大學 2010



本文編號：3439952