基于ARM控制的脈沖MIG焊機研究

李玉榮　陳克選　李宜炤　王向余

摘要：將ARM芯片STM32F407做簡單的外圍電路擴展作為控制核心，利用UC3846芯片產生的驅動信號對全橋軟開關逆變主電路進行驅動，設計了一臺脈沖MIG焊機。該焊機基于等速送絲和電弧電壓反饋調節占空比的方式實現了焊接過程的弧長控制，具有過載、過熱和過欠壓保護等基本功能，數字化界面具有參數調節方便的特點。焊接工藝試驗結果表明，通過電流與電壓雙閉環控制方式設計的脈沖MIG焊機具有較好的弧長調節能力，焊縫質量可以滿足焊接要求。

關鍵詞：ARM;脈沖MIG;雙閉環控制;等速送絲;占空比調節

中圖分類號：TG434.5文獻標志碼：A文章編號：1001-2303（2020）04-0047-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.07

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脈沖MIG焊的電流波形及其基本參數的調節范圍較寬，電弧能量調節的可靠性提高了其焊接質量并擴大了其應用范圍，尤其適合對熱敏感材料和超薄工件和薄管的全位置焊接。華南理工大學、北京工業大學、沈陽工業大學、河南科技大學、蘭州理工大學等國內眾多科研機構近年來基于單片機和DSP微控制器在脈沖MIG電源方面做了大量研究，但是由于普通單片機和DSP片上資源的限制，在數字化MIG焊機控制電路設計中一般需要進行復雜的電路擴展[1]。

目前ARM芯片以豐富的片上資源和高性價比等特點廣泛應用于數字化控制電路設計中，尤其是片上集成的多種串行通信機制為雙脈沖、機器人等復雜焊接功能的實現提供了極大便利。本文采用STM32F407芯片基于全橋軟開關逆變主電路設計了一臺脈沖MIG焊機。……