對于逆變焊機主電路來講,實際上就是數字化的電路,所以說逆變焊機本身就已完成主電路的數字化.因此對于所謂的數字化焊機來講,一般也就是針對控制電路部分來講的。

　　首先先分析一下逆變焊機控制系統的的主要組成部分,焊機控制部分主要分為人機接口部分和電源控制部分.人機接口部分的數字化的優勢是沒有疑義的,實現起來也沒有很大的難度,只要是數字化焊機一般都要有數字化的人機接口界面,因此在此不作過多討論.電源控制部分是其核心和關鍵所在,根據功能不同又可分為數字控制系統及其外圍電路、采樣及調理電路、狀態判斷電路、PI調節電路、PWM調制電路、保護電路、驅動電路等。基于單片機或DSP的數字控制系統及其外圍電路本身就是數字電路,它是數字化焊機控制系統的核心,數字化焊機的性能好壞在很大程度上取決于該部分(包括硬件和軟件兩部分)。

　　目前來講，采樣及調理電路部分仍只能采用模擬電路來實現,這部分還無法實現數字化。 狀態判斷電路對于某些焊機是非常重要的,由于它對實時性要求較高,用比較器實現比較理想,如對實時性要求不要,也可以把該信號通過A/D轉換引入到DSP中去用軟件來判斷。

　　傳統PI調節電路一般采用運算放大器和阻容網絡來構建,在數字化焊機中一般采用數字化PI,把該部分用軟件來代替硬件.這是數字化焊機的特點之一。以往PWM調制電路一般采用TL494或SG3525等芯片構成,而在數字化焊機中一般采用數字化的PWM調制,這部分實現起來有兩種方案:一是采用CPLD建立數字化的PWM調制電路,二是直接采用DSP內部集成的PWM調制電路.這也是數字化焊機的主要特點之一。

　　保護部分主要分為電流、電壓和溫度三部分,這部分的實現主要根據具體實現方式來確定,一般采用模擬電路來實現,因為它對實時性要求較高,否則起不到保護作用。IGBT的驅動部分比較成熟,不論對于傳統焊機還是數字化焊機,這部分沒有很大的差別。

　　由以上的分析可知,所謂焊機的數字化不外乎四個部分的數字化,數字化的人機接口、數字化的主控系統、數字化的PI和數字化的PWM調制。數字化的人機接口帶來的好處很明顯,尤其是帶有液晶顯示的焊機,接口更加人性化,調節方便,一般還能實現多組參數的存儲和調用以及掉電保護等功能。

　　數字化的主控系統一個顯著特點就是用軟件來代替原來需要用硬件電路來實現的功能,這增加了系統的柔性,也就意味著可以用同一個焊機平臺通過更改或擴充軟件實現多種焊接方法的集成,還有一旦軟件編寫完成,隨著產品產量的提高,其成本會快速下降,另外,通過更新軟件就 可以實現焊機功能的改造和提升,這是以往焊機絕對不能實現的,是數字化焊機的最大優勢.此外,數字化的控制系統一般具有SPI SCI CAN等接口,外界接口具有良好的擴充性能,對于構成大的系統具有較大的優勢。

　　數字化PI的優勢在于PI參數修改的方便性,這就使得電源在全規范區間內均能獲得良好的性能。

　　在數字化的主控系統中配合數字化的PWM,就避免了D/A轉換環節,也提高了精度,另外,采用CPLD不僅可以實現數字化的PWM,還可以實現一般的數字電路功能,這就大大減小了控制板的面積和外擴元器件的數量,同時也使得系統的可靠性得以提高.采用CPLD的優勢還在于它可以通過下載軟件實現硬件電路功能的更新.從長遠來看能降低系統成本。

　　總體來講,目前對數字化焊機還沒有統一的定義,所以各個研究單位所研制的所謂的數字化焊機也就千差萬別,有單片機控制的,有DSP控制的,還有二者混合控制的,另外在軟件方面,有傳統的程序控制,也有部分跑嵌入式操作系統的.但是,由于單片機運算速度和處理能力的限制,基于單片機的控制系統一般不直接參數電源的內環控制,電源的恒流或恒壓或特殊外特性控制都是采用模擬電路來實現的,單片機控制系統僅僅實現參數的調節、存儲、調用以及焊接過程的時序控制和參數給定,因此這些基于單片機控制的焊機一般不稱為數字化焊機.隨著DSP控制技術的發展和器件價格的不斷降低,DSP逐漸被引入到焊機控制過程中來,由于DSP運算速度快,集成有A/D轉換、PWM調制等外設,因此經過簡單的外設擴展它就可以直接參與焊接電源的環路控制,一般這些基于DSP控制的焊機才稱為數字化焊機。

　　目前國內從事數字化焊機研究的單位不少,也出了不少研究成果,但距離產品化都還有一定的距離.由于各個研究單位的背景不同,所以他們所研制的數字化焊機也千差萬別,對于像華南理工大學、北京工大、甘肅理工、時代集團等這些研究起步較早的單位,所研制的數字化焊機對以往的模擬控制部分繼承較多,PWM調制電路一般采用CPLD來實現,而天大、蘭州理工等研制的數字化焊機則對傳統模擬控制部分繼承較少,直接采用TMS320C24X系列dsp進行控制,完全拋棄模擬的PWM調制部分,直接采用DSP內部的PWM調制電路，不論采用哪種控制方式，這些所謂的數字化焊機都有待于進一步完善，至于效果如何，我們拭目以待。