mig焊机项目设计说明书_v1.1.doc

文档名称Document Name 保密等级Confidentiality?level? MIG焊机项目设计说明书 版本号Version Total 25 Pages 共 25 页 A0 MIG焊机项目设计说明书 　 Name Role Date Prepared by 拟制 Reviewed by 评审 Approved by 批准 江苏中科君芯科技有限公司 2016-07-19 版本号 版本内容 修订内容 A0 新增 N/A 目录 一、项目背景 3 二、MIG焊机项目功能要求 4 三、MIG焊机系统设计 4 四、MIG焊机辅助电源设计 5 4.1 辅助电源测试 6 4.2 辅助电源调试 8 4.3 总结 10 五、MIG焊机送丝系统设计 10 5.1 软件程序构架： 11 5.2 调试问题 11 5.3 总结 12 六、MIG焊机控制部分设计 12 6.1 MIG焊机性能分析 13 6.2 仿真分析 14 6.3 PCB制造 16 6.4 调试问题 17 6.5 实际焊接测试 18 6.6 总结 20 附页 21 四、MIG焊机辅助电源设计 根据MIG焊机系统设计要求，确定MIG焊机整机辅助电源参数如下表1所示. 表1：MIG焊机辅助电源设计参数列表 名称 设计参数项 设计指标 输入电源范围 Vac Tol：± 15% 输出电源组1 +24V Tol：±15% 3A 输出电源组2 ±15V Tol：±15% 0.5A 基于UC3844电流型PWM控制芯片设计的反激式开关电源，额定输出功率90W。采用24V电压光耦隔离反馈控制，输入与输出隔离，DC±15V与DC24V隔离。电路如下图1所示： 图1：MIG焊机辅助电源原理图 实物如下图2所示： 图2：MIG焊机辅助电源实物 4.1 辅助电源测试 根据设计出出来的原理图进行绘制PCB以及焊接等相关工序，对做出来的辅助电源进行如下测试： 1)输出特性： 表2：DC500V输入测试结果 绕组 空载（V） 满载（V） 设计范围（V） 15V 14.8 15.6 12.75~17.25 -15V -14.6 -15.3 -12.75~-17.25 24V 24.9 25.4 20.4~27.6 2)温升测试： 表3：温升测试结果表 NO. 测试点 温度 温升 1 IGBT 68.1 45.8 2 输出整流 32.1 9.8 3 TR（CORE） 37.4 15.1 4 TR(线圈) 37.5 15.2 5 UC3844 50.0 27.7 6 输出电容 27.8 5.5 7 环境 22.3 — 温升测试点如下图3所示： 图3：MIG焊机辅助电源温升测试点 图4：MIG焊机辅助电源温升测试曲线 结论：通过上述测试可以看出该辅助电源达到了设计预期。 4.2 辅助电源调试 在调试过程中，遇到并解决了几个较重要的BUG，在此简单记录，以便后续追踪： 1)电源通电后非正常工作（打嗝状态） 异常工作波形如下图5所示。 图5：打嗝波形 电源工作后又立马shut down，经排查为两个25V和30V反馈稳压管焊接时对调，造成输出到25V时芯片电源被拉至接地，芯片停止工作，其原理图部分如下图6所示： 图6：电源部分原理图 改善方法：Z2和Z3焊接正确后电源正常工作。 2）电源无法带载 电源带额定负载后，电源断续工作，如下图： 图7：带/离载波形图 对电流采样电阻两端的电压进行测量，经测量该电阻两端电压超过1V。由于芯片电流反馈输入超过1V会使芯片关断输出，造成电源无法正常工作。 图8：带载波形图 改善方法：将电流采样电阻由0.5ohm调整至0.33ohm。 4.3 总结 通过上述测试数据、调试记录、以及相关BUG的解决，可以看出该款SPS(辅助电源)满足设计预期，可以在MIG焊机系统中使用。 五、MIG焊机送丝系统设计 设计要求： 主要电路结构为MCU+LCD1602，其可以实现的主要功能为控制+送丝+送气+HMI（人机交互界面）功能。送丝速度0-15m/min连续可调，恒速送丝，送丝直径1mm