焊機(jī)引弧控制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種焊機(jī)引弧控制電路，包括脈寬采樣電路、比較誤差放大電路、脈寬設(shè)置電路和脈寬恢復(fù)電路，所述脈寬采樣電路，用于從焊機(jī)內(nèi)的逆變驅(qū)動(dòng)電路獲取脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并生成脈寬采樣信號(hào)；所述脈寬設(shè)置電路，用于生成脈寬設(shè)置信號(hào)；所述比較誤差放大電路，用于將所述脈寬采樣信號(hào)與所述脈寬設(shè)置信號(hào)進(jìn)行比較，并將比較所得的誤差信號(hào)進(jìn)行放大后，拉低焊機(jī)內(nèi)的脈寬控制電壓；所述脈寬恢復(fù)電路，用于當(dāng)焊機(jī)引弧成功后，使所述脈寬控制電壓恢復(fù)為預(yù)設(shè)工作電壓。通過(guò)降低焊機(jī)引弧時(shí)的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，能明顯減小焊機(jī)引弧過(guò)程中的沖擊電流，降低焊機(jī)起弧時(shí)對(duì)焊機(jī)內(nèi)相關(guān)器件的沖擊，提高了整機(jī)可靠性和壽命。
【專利說(shuō)明】焊機(jī)引弧控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接引弧控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種焊機(jī)引弧控制電路。

【背景技術(shù)】
[0002]焊機(jī)是生產(chǎn)加工領(lǐng)域中的重要設(shè)備，橫跨了焊接工藝、電弧及電力電子等多個(gè)【技術(shù)領(lǐng)域】。隨著逆變氣體保護(hù)焊機(jī)電源技術(shù)的日益成熟，由于其相對(duì)于傳統(tǒng)焊機(jī)體積小、重量輕且節(jié)能等諸多優(yōu)點(diǎn)，其使用范圍也越來(lái)越廣。在逆變焊機(jī)引弧過(guò)程中，逆變焊機(jī)內(nèi)的整個(gè)控制環(huán)路從開(kāi)環(huán)到閉環(huán)有一個(gè)建立過(guò)程。在該建立過(guò)程當(dāng)中，控制環(huán)路內(nèi)容易出現(xiàn)電流過(guò)沖現(xiàn)象，從而對(duì)逆變焊機(jī)的功率器件，例如開(kāi)關(guān)管、整流管等造成沖擊，進(jìn)而影響整機(jī)的可靠性和壽命。對(duì)此，目前尚未有很好的解決方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對(duì)焊機(jī)引弧過(guò)程中的電流過(guò)沖問(wèn)題，提供一種焊機(jī)引弧控制電路。
[0004]其技術(shù)方案如下。
[0005]一種焊機(jī)引弧控制電路，包括脈寬采樣電路、比較誤差放大電路、脈寬設(shè)置電路和脈寬恢復(fù)電路，所述脈寬采樣電路、所述脈寬設(shè)置電路和所述脈寬恢復(fù)電路分別連接所述比較誤差放大電路；
[0006]所述脈寬采樣電路，用于從焊機(jī)內(nèi)的逆變驅(qū)動(dòng)電路獲取脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并生成脈寬采樣信號(hào)；其中，所述脈寬采樣信號(hào)為直流電壓信號(hào)，其電壓值正比于所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度；
[0007]所述脈寬設(shè)置電路，用于生成脈寬設(shè)置信號(hào)；其中，所述脈寬設(shè)置信號(hào)為直流電壓信號(hào);
[0008]所述比較誤差放大電路，用于將所述脈寬采樣信號(hào)與所述脈寬設(shè)置信號(hào)進(jìn)行比較，并將比較所得的誤差信號(hào)進(jìn)行放大后，拉低焊機(jī)內(nèi)的脈寬控制電壓；其中，所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度與所述脈寬控制電壓之間具有正相關(guān)關(guān)系；
[0009]所述脈寬恢復(fù)電路，用于當(dāng)焊機(jī)引弧成功后，使所述脈寬控制電壓恢復(fù)為預(yù)設(shè)工作電壓。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述脈寬設(shè)置信號(hào)的電壓值可調(diào)。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述比較誤差放大電路用于將所述脈寬控制電壓拉低至所述預(yù)設(shè)工作電壓的10%?20%。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括緩沖電路，所述緩沖電路連接所述脈寬采樣電路，所述脈寬采樣電路通過(guò)所述緩沖電路連接所述比較誤差放大電路；
[0013]所述緩沖電路，用于對(duì)所述脈寬采樣電路生成的所述脈寬采樣信號(hào)進(jìn)行隔離緩沖后，輸出至所述比較誤差放大電路。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括脈寬調(diào)節(jié)電路，所述脈寬調(diào)節(jié)電路連接所述比較誤差放大電路；
[0015]所述脈寬調(diào)節(jié)電路，用于接收所述比較誤差放大電路輸出的電壓拉低信號(hào)，拉低焊機(jī)內(nèi)的所述脈寬控制電壓。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述脈寬采樣電路包括第二二極管、第二電阻、第三電阻和第一電容；
[0017]所述第二二極管的正極連接電焊機(jī)內(nèi)的逆變驅(qū)動(dòng)電路，用于獲取所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述第二二極管的負(fù)極連接所述第二電阻的一端，所述第二電阻的另一端分別連接所述第三電阻的一端、所述第一電容的一端和所述比較誤差放大電路，所述第三電阻的另一端和所述第一電容的另一端均接地。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述脈寬設(shè)置電路包括第一直流電源、第一電阻、電位器、第五運(yùn)算放大器和第十二電阻；
[0019]所述第一電阻的一端連接所述第一直流電源，所述第一電阻的另一端連接所述電位器的一個(gè)固定端，所述電位器的另一個(gè)固定端接地，所述電位器的滑動(dòng)端連接所述第五運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述第五運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端連接所述第十二電阻的一端，所述第十二電阻的另一端連接所述比較誤差放大電路。
[0020]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述脈寬恢復(fù)電路包括第三運(yùn)算放大器、第七電阻、第四運(yùn)算放大器、第八電阻、第十電阻、第十三電阻、第二直流電源、第三電容、第五電阻和場(chǎng)效應(yīng)管；
[0021 ] 所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端連接焊機(jī)內(nèi)的電流傳感器，用于獲取焊機(jī)電弧的電流信號(hào)，所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端連接所述第七電阻的一端，所述第七電阻的另一端連接所述第四運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述第四運(yùn)算放大器的反相輸入端分別連接所述第八電阻的一端、所述第三電容的一端、所述第十電阻的一端和所述第十三電阻的一端，所述第十三電阻的另一端連接所述第二直流電源，所述第十電阻的另一端接地，所述第三電容的另一端、所述第八電阻的另一端和所述第四運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第五電阻的一端，所述第五電阻的另一端連接所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，所述場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地，所述場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接所述比較誤差放大電路。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述比較誤差放大電路包括第一運(yùn)算放大器、第四電阻、第二電容、第六電阻和第一二極管；
[0023]所述第四電阻的一端連接所述脈寬采樣電路，所述第四電阻的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和所述第二電容的一端，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端連接所述脈寬設(shè)置電路，所述第二電容的另一端連接所述第六電阻的一端，所述第六電阻的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器的輸出端和所述第一二極管的負(fù)極，所述第一二極管的正極用于輸出電壓拉低信號(hào)，拉低焊機(jī)內(nèi)的所述脈寬控制電壓。
[0024]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述緩沖電路包括第二運(yùn)算放大器；
[0025]所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端連接所述脈寬采樣電路，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端連接所述比較誤差放大電路。
[0026]下面對(duì)本技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)或原理進(jìn)行說(shuō)明。
[0027]本技術(shù)方案提供了一種焊機(jī)引弧控制電路，該方案由脈沖寬度采樣、脈沖寬度設(shè)置、比較器和誤差放大器以及脈沖寬度恢復(fù)等部分構(gòu)成。
[0028]當(dāng)焊機(jī)啟動(dòng)并開(kāi)始引弧時(shí)，焊機(jī)內(nèi)的逆變驅(qū)動(dòng)電路存在脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述脈寬采樣電路即可獲取到脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)生成電壓值正比于所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度的直流電壓信號(hào)，也即脈寬采樣信號(hào)。所述脈寬采樣信號(hào)與所述脈寬設(shè)置電路生成的脈寬設(shè)置信號(hào)，共同進(jìn)入所述比較誤差放大電路進(jìn)行比較。將比較得出的所述脈寬采樣信號(hào)與所述脈寬設(shè)置信號(hào)之間的差值，也即誤差信號(hào)進(jìn)行放大，并輸出一個(gè)低電平，將焊機(jī)內(nèi)的脈寬控制電壓拉低。由于所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度與所述脈寬控制電壓之間具有正相關(guān)關(guān)系，從而降低了焊機(jī)內(nèi)脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，進(jìn)而減小了焊機(jī)內(nèi)的電流。當(dāng)焊機(jī)引弧成功后，進(jìn)入正常焊接狀態(tài)時(shí)，所述脈寬恢復(fù)電路使所述脈寬控制電壓恢復(fù)為預(yù)設(shè)工作電壓，也即停止對(duì)脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈寬控制，以保證焊接過(guò)程穩(wěn)定進(jìn)行。
[0029]本技術(shù)方案通過(guò)降低焊機(jī)引弧時(shí)的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，能明顯減小焊機(jī)引弧過(guò)程中的沖擊電流，降低焊機(jī)起弧時(shí)對(duì)焊機(jī)內(nèi)相關(guān)器件的沖擊，提高了整機(jī)可靠性和壽命O

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述焊機(jī)引弧控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述焊機(jī)引弧控制電路的電路示意圖。
[0032]附圖標(biāo)記說(shuō)明:10、脈寬采樣電路，20、比較誤差放大電路，30、脈寬設(shè)置電路，40、脈寬恢復(fù)電路。

【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0034]請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明實(shí)施例所述焊機(jī)引弧控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]本發(fā)明焊機(jī)引弧控制電路，包括脈寬采樣電路10、比較誤差放大電路20、脈寬設(shè)置電路30和脈寬恢復(fù)電路40，所述脈寬采樣電路10、所述脈寬設(shè)置電路30和所述脈寬恢復(fù)電路40分別連接所述比較誤差放大電路20 ；
[0036]所述脈寬采樣電路10，用于從焊機(jī)內(nèi)的逆變驅(qū)動(dòng)電路獲取脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并生成脈寬采樣信號(hào)；其中，所述脈寬采樣信號(hào)為直流電壓信號(hào)，其電壓值正比于所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度；
[0037]所述脈寬設(shè)置電路30，用于生成脈寬設(shè)置信號(hào)；其中，所述脈寬設(shè)置信號(hào)為直流電壓信號(hào)；
[0038]所述比較誤差放大電路20，用于將所述脈寬采樣信號(hào)與所述脈寬設(shè)置信號(hào)進(jìn)行比較，并將比較所得的誤差信號(hào)進(jìn)行放大后，拉低焊機(jī)內(nèi)的脈寬控制電壓；其中，所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度與所述脈寬控制電壓之間具有正相關(guān)關(guān)系；
[0039]所述脈寬恢復(fù)電路40，用于當(dāng)焊機(jī)引弧成功后，使所述脈寬控制電壓恢復(fù)為預(yù)設(shè)工作電壓。
[0040]優(yōu)選的，所述脈寬設(shè)置信號(hào)的電壓值可調(diào)。
[0041]通過(guò)調(diào)節(jié)所述脈寬設(shè)置信號(hào)的電壓值大小，可以改變其與所述脈寬采樣信號(hào)之間的誤差，進(jìn)而改變焊機(jī)內(nèi)的脈寬控制電壓的電壓值。所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度與所述脈寬控制電壓之間具有正相關(guān)關(guān)系，也即所述脈寬控制電壓的電壓值大小決定了所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度。當(dāng)所述脈寬控制電壓的電壓值減小時(shí)，所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度減??；當(dāng)所述脈寬控制電壓的電壓值增大時(shí)，所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度增大。所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度決定了焊機(jī)內(nèi)的工作電流或引弧電流，并且兩者也具有正相關(guān)關(guān)系。所述脈寬設(shè)置信號(hào)的電壓值可調(diào)，實(shí)現(xiàn)了將所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度設(shè)置在任意希望的大小，從而能夠靈活地調(diào)節(jié)焊機(jī)內(nèi)的工作電流或引弧電流。
[0042]優(yōu)選的，所述比較誤差放大電路用于將所述脈寬控制電壓拉低至所述預(yù)設(shè)工作電壓的10%?20%。
[0043]所述預(yù)設(shè)工作電壓可以是在焊機(jī)引弧成功、進(jìn)入正常焊接狀態(tài)時(shí)的工作電壓?？梢詫⑺雒}沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度設(shè)置在任意希望的大小，當(dāng)將所述脈寬控制電壓拉低至所述預(yù)設(shè)工作電壓的10%?20%時(shí)，既保證了焊機(jī)在引弧過(guò)程中能夠順利起弧，又能夠?yàn)楹笝C(jī)帶來(lái)盡可能小的工作電流或引弧電流，更大限度地保護(hù)焊機(jī)內(nèi)的功率器件。
[0044]本發(fā)明焊機(jī)引弧控制電路還包括緩沖電路，所述緩沖電路連接所述脈寬采樣電路，所述脈寬采樣電路通過(guò)所述緩沖電路連接所述比較誤差放大電路；
[0045]所述緩沖電路，用于對(duì)所述脈寬采樣電路生成的所述脈寬采樣信號(hào)進(jìn)行隔離緩沖后，輸出至所述比較誤差放大電路。
[0046]所述緩沖電路設(shè)置在所述脈寬采樣電路和所述比較誤差放大電路之間，對(duì)所述脈寬采樣電路生成的所述脈寬采樣信號(hào)進(jìn)行隔離緩沖后，再輸出至所述比較誤差放大電路，保證了所述脈寬采樣信號(hào)的穩(wěn)定性，使本發(fā)明焊機(jī)引弧控制電路更加可靠。
[0047]本發(fā)明焊機(jī)引弧控制電路還包括脈寬調(diào)節(jié)電路，所述脈寬調(diào)節(jié)電路連接所述比較誤差放大電路；
[0048]所述脈寬調(diào)節(jié)電路，用于接收所述比較誤差放大電路輸出的電壓拉低信號(hào)，拉低焊機(jī)內(nèi)的所述脈寬控制電壓。
[0049]所述脈寬調(diào)節(jié)電路可以包含脈寬控制端，所述脈寬控制端的電壓即為所述脈寬控制電壓。當(dāng)焊機(jī)啟動(dòng)并開(kāi)始引弧時(shí)，所述比較誤差放大電路向所述脈寬調(diào)節(jié)電路中的脈寬控制端輸出電壓拉低信號(hào)，使得所述脈寬控制電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的大小。當(dāng)引弧成功后，所述脈寬調(diào)節(jié)電路不再接收所述比較誤差放大電路輸出的電壓拉低信號(hào)，從而恢復(fù)到正常工作電壓，使得焊機(jī)進(jìn)入正常焊接狀態(tài)。
[0050]所述脈寬調(diào)節(jié)電路可以采用目前通用的芯片，當(dāng)引弧成功后，對(duì)焊機(jī)進(jìn)行正常調(diào)節(jié)。通過(guò)調(diào)節(jié)所述脈寬設(shè)置信號(hào)的電壓值，可以將所述脈寬控制端的電壓，也即所述脈寬控制電壓設(shè)置在預(yù)設(shè)的大小。
[0051]具體地，請(qǐng)參詳圖2，為本發(fā)明實(shí)施例所述焊機(jī)引弧控制電路的電路示意圖。
[0052]值得指出的是，圖2中的標(biāo)號(hào)未使用下標(biāo)，但說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)標(biāo)號(hào)與圖2中的各個(gè)標(biāo)號(hào)具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，例如說(shuō)明書(shū)中的IC2b對(duì)應(yīng)圖2中的IC2B，說(shuō)明書(shū)中的IC1對(duì)應(yīng)圖2中的IC1，而說(shuō)明書(shū)中的R1對(duì)應(yīng)圖2中的R1，以此類推。在此，不再贅述。
[0053]所述緩沖電路包括第二運(yùn)算放大器IC2b ；
[0054]所述第二運(yùn)算放大器IC2b的同相輸入端連接所述脈寬采樣電路，所述第二運(yùn)算放大器IC2b的反相輸入端和輸出端連接所述比較誤差放大電路。
[0055]采用第二運(yùn)算放大器IC2b對(duì)所述脈寬采樣信號(hào)進(jìn)行隔離緩沖后，再輸出至所述比較誤差放大電路，保證了所述脈寬采樣信號(hào)的穩(wěn)定性。同時(shí)，運(yùn)算放大器硬件成本較低，且電氣性能穩(wěn)定，使得緩沖電路更易于實(shí)現(xiàn)。
[0056]所述脈寬調(diào)節(jié)電路包括IC1芯片和焊機(jī)閉環(huán)控制PI調(diào)節(jié)器。
[0057]IC3A、Rn，C4，R9組成焊機(jī)閉環(huán)控制PI調(diào)節(jié)器，IC1可以采用UC3846型PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制器，所述比較誤差放大電路輸出的電壓拉低信號(hào)通SD1直接控制IC1的第5腳EA+端，IC1第5腳的電壓正比于驅(qū)動(dòng)脈沖(也即脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào))的寬度，因此能實(shí)現(xiàn)脈沖寬度的任意設(shè)置。
[0058]所述脈寬采樣電路包括第二二極管D2、第二電阻R2、第三電阻R3和第一電容C1 ；
[0059]所述第二二極管D2的正極連接電焊機(jī)內(nèi)的逆變驅(qū)動(dòng)電路，用于獲取所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述第二二極管D2的負(fù)極連接所述第二電阻R2的一端，所述第二電阻民的另一端分別連接所述第三電阻R3的一端、所述第一電容C1的一端和所述比較誤差放大電路，所述第三電阻R3的另一端和所述第一電容C1的另一端均接地。
[0060]通過(guò)從逆變驅(qū)動(dòng)電路取得的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從二極管D2正極輸入到脈沖寬度采樣器(也即所述脈寬采樣電路)，產(chǎn)生輸出正比于脈沖寬度的直流電平信號(hào)。由第二二極管D2、第二電阻R2、第三電阻R3和第一電容C1構(gòu)成的脈沖寬度采樣器硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，并且能夠輸出準(zhǔn)確的正比于脈沖寬度的直流電平信號(hào)。
[0061]所述脈寬設(shè)置電路包括第一直流電源+15V、第一電阻凡、電位器VR1、第五運(yùn)算放大器IC3b和第十二電阻R12 ；
[0062]所述第一電阻R1的一端連接所述第一直流電源+15V，所述第一電阻R1的另一端連接所述電位器VR1的一個(gè)固定端，所述電位器VR1的另一個(gè)固定端接地，所述電位器VR1的滑動(dòng)端連接所述第五運(yùn)算放大器IC3b的同相輸入端，所述第五運(yùn)算放大器IC3b的反相輸入端和輸出端連接所述第十二電阻R12的一端，所述第十二電阻R12的另一端連接所述比較誤差放大電路。
[0063]由第一直流電源+15V、第一電阻Rp電位器VR1、第五運(yùn)算放大器IC3b和第十二電阻R12構(gòu)成的脈寬設(shè)置電路產(chǎn)生電壓比較信號(hào)(也即脈寬設(shè)置信號(hào))Vref，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器VR1，可以把脈沖寬度設(shè)置在任意希望的大小。
[0064]所述比較誤差放大電路包括第一運(yùn)算放大器IC2a、第四電阻R4、第二電容C2、第六電阻R6和第一二極管D1;
[0065]所述第四電阻R4的一端連接所述脈寬采樣電路，所述第四電阻R4的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器IC2a的反相輸入端和所述第二電容C2的一端，所述第一運(yùn)算放大器IC2a的同相輸入端連接所述脈寬設(shè)置電路，所述第二電容(:2的另一端連接所述第六電阻R6的一端，所述第六電阻R6的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器IC2a的輸出端和所述第一二極管D1的負(fù)極，所述第一二極管D1的正極用于輸出電壓拉低信號(hào)，拉低焊機(jī)內(nèi)的所述脈寬控制電壓。
[0066]脈寬采樣信號(hào)通過(guò)第四電阻R4加到比較誤差放大電路，而脈寬設(shè)置信號(hào)Vref通過(guò)電阻第十二 R12加到比較誤差放大電路中IC2a的第3腳，參與誤差比較放大，通過(guò)第一二極管D1輸出電壓拉低信號(hào)。
[0067]所述脈寬恢復(fù)電路包括第三運(yùn)算放大器IC2。、第七電阻R7、第四運(yùn)算放大器IC2D、第八電阻R8、第十電阻R1(l、第十三電阻R13、第二直流電源+15V、第三電容C3、第五電阻R5和場(chǎng)效應(yīng)管Q1 ；
[0068]所述第三運(yùn)算放大器IC2。的同相輸入端連接焊機(jī)內(nèi)的電流傳感器，用于獲取焊機(jī)電弧的電流信號(hào)，所述第三運(yùn)算放大器IC2c的反相輸入端和輸出端連接所述第七電阻R7的一端，所述第七電阻&的另一端連接所述第四運(yùn)算放大器IC2d的同相輸入端，所述第四運(yùn)算放大器IC2d的反相輸入端分別連接所述第八電阻R8的一端、所述第三電容C3的一端、所述第十電阻Rltl的一端和所述第十三電阻R13的一端，所述第十三電阻R13的另一端連接所述第二直流電源+15V，所述第十電阻Rltl的另一端接地，所述第三電容C3的另一端、所述第八電阻R8的另一端和所述第四運(yùn)算放大器IC2d的輸出端連接所述第五電阻R5的一端，所述第五電阻R5的另一端連接所述場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵極，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極接地，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極連接所述比較誤差放大電路。
[0069]所述脈寬恢復(fù)電路接收來(lái)自焊機(jī)內(nèi)的電流傳感器的電流信號(hào)，電流信號(hào)通過(guò)IC2。第10個(gè)腳注入，經(jīng)過(guò)IC2c隔離緩沖，通過(guò)電阻R7加到IC2d構(gòu)成的比較放大電路，電流信號(hào)經(jīng)放大后，驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q1將IC2a的第2腳電位拉低，此時(shí)第3腳的電壓高于第2腳的電壓，第I腳的輸出從低電平轉(zhuǎn)為高電平，使得第一二極管D1截止，這時(shí)IC1的第5腳EA+端僅接收來(lái)自焊機(jī)閉環(huán)控制PI調(diào)節(jié)器中的R9的電壓信號(hào)，也即脈寬控制電壓恢復(fù)到預(yù)設(shè)工作電壓(或正常工作電壓)，使得焊機(jī)進(jìn)入正常焊接狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)去除脈沖寬度設(shè)置功能。設(shè)置“脈寬設(shè)置去除電路”(也即所述脈寬恢復(fù)電路)的目的是:在焊機(jī)引弧成功、進(jìn)入正常焊接狀態(tài)時(shí)，該電路要停止對(duì)驅(qū)動(dòng)脈沖的控制，以保證焊接過(guò)程穩(wěn)定進(jìn)行。
[0070]優(yōu)選的，圖2中IC1芯片的型號(hào)可以是UC3846(或KA3846)，IC2A，IC2B，IC2c, IC2d型號(hào)可以是LM324(或TL084)，IC3A，IC3b型號(hào)可以是LM358，Q1的型號(hào)可以是L0060T。
[0071 ] 下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)或原理進(jìn)行說(shuō)明。
[0072]本技術(shù)方案提供了一種焊機(jī)引弧控制電路，該方案由脈沖寬度采樣、脈沖寬度設(shè)置、比較器和誤差放大器以及脈沖寬度恢復(fù)等部分構(gòu)成。
[0073]當(dāng)焊機(jī)啟動(dòng)并開(kāi)始引弧時(shí)，焊機(jī)內(nèi)的逆變驅(qū)動(dòng)電路存在脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述脈寬采樣電路即可獲取到脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)生成電壓值正比于所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度的直流電壓信號(hào)，也即脈寬采樣信號(hào)。所述脈寬采樣信號(hào)與所述脈寬設(shè)置電路生成的脈寬設(shè)置信號(hào)，共同進(jìn)入所述比較誤差放大電路進(jìn)行比較。將比較得出的所述脈寬采樣信號(hào)與所述脈寬設(shè)置信號(hào)之間的差值，也即誤差信號(hào)進(jìn)行放大，并輸出一個(gè)低電平，將焊機(jī)內(nèi)的脈寬控制電壓拉低。由于所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度與所述脈寬控制電壓之間具有正相關(guān)關(guān)系，從而降低了焊機(jī)內(nèi)脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，進(jìn)而減小了焊機(jī)內(nèi)的電流。當(dāng)焊機(jī)引弧成功后，進(jìn)入正常焊接狀態(tài)時(shí)，所述脈寬恢復(fù)電路使所述脈寬控制電壓恢復(fù)為預(yù)設(shè)工作電壓，也即停止對(duì)脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈寬控制，以保證焊接過(guò)程穩(wěn)定進(jìn)行。
[0074]本技術(shù)方案通過(guò)降低焊機(jī)引弧時(shí)的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，能明顯減小焊機(jī)引弧過(guò)程中的沖擊電流，降低焊機(jī)起弧時(shí)對(duì)焊機(jī)內(nèi)相關(guān)器件的沖擊，提高了整機(jī)可靠性和壽命O
[0075]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種焊機(jī)引弧控制電路，其特征在于，包括脈寬采樣電路、比較誤差放大電路、脈寬設(shè)置電路和脈寬恢復(fù)電路，所述脈寬采樣電路、所述脈寬設(shè)置電路和所述脈寬恢復(fù)電路分別連接所述比較誤差放大電路； 所述脈寬采樣電路，用于從焊機(jī)內(nèi)的逆變驅(qū)動(dòng)電路獲取脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并生成脈寬采樣信號(hào)；其中，所述脈寬采樣信號(hào)為直流電壓信號(hào)，其電壓值正比于所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度； 所述脈寬設(shè)置電路，用于生成脈寬設(shè)置信號(hào)；其中，所述脈寬設(shè)置信號(hào)為直流電壓信號(hào); 所述比較誤差放大電路，用于將所述脈寬采樣信號(hào)與所述脈寬設(shè)置信號(hào)進(jìn)行比較，并將比較所得的誤差信號(hào)進(jìn)行放大后，拉低焊機(jī)內(nèi)的脈寬控制電壓；其中，所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度與所述脈寬控制電壓之間具有正相關(guān)關(guān)系； 所述脈寬恢復(fù)電路，用于當(dāng)焊機(jī)引弧成功后，使所述脈寬控制電壓恢復(fù)為預(yù)設(shè)工作電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊機(jī)引弧控制電路，其特征在于，所述脈寬設(shè)置信號(hào)的電壓值可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊機(jī)引弧控制電路，其特征在于，所述比較誤差放大電路用于將所述脈寬控制電壓拉低至所述預(yù)設(shè)工作電壓的10%?20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊機(jī)引弧控制電路，其特征在于，還包括緩沖電路，所述緩沖電路連接所述脈寬采樣電路，所述脈寬采樣電路通過(guò)所述緩沖電路連接所述比較誤差放大電路； 所述緩沖電路，用于對(duì)所述脈寬采樣電路生成的所述脈寬采樣信號(hào)進(jìn)行隔離緩沖后，輸出至所述比較誤差放大電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊機(jī)引弧控制電路，其特征在于，還包括脈寬調(diào)節(jié)電路，所述脈寬調(diào)節(jié)電路連接所述比較誤差放大電路； 所述脈寬調(diào)節(jié)電路，用于接收所述比較誤差放大電路輸出的電壓拉低信號(hào)，拉低焊機(jī)內(nèi)的所述脈寬控制電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的焊機(jī)引弧控制電路，其特征在于，所述脈寬采樣電路包括第二二極管、第二電阻、第三電阻和第一電容； 所述第二二極管的正極連接電焊機(jī)內(nèi)的逆變驅(qū)動(dòng)電路，用于獲取所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述第二二極管的負(fù)極連接所述第二電阻的一端，所述第二電阻的另一端分別連接所述第三電阻的一端、所述第一電容的一端和所述比較誤差放大電路，所述第三電阻的另一端和所述第一電容的另一端均接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的焊機(jī)引弧控制電路，其特征在于，所述脈寬設(shè)置電路包括第一直流電源、第一電阻、電位器、第五運(yùn)算放大器和第十二電阻； 所述第一電阻的一端連接所述第一直流電源，所述第一電阻的另一端連接所述電位器的一個(gè)固定端，所述電位器的另一個(gè)固定端接地，所述電位器的滑動(dòng)端連接所述第五運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述第五運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端連接所述第十二電阻的一端，所述第十二電阻的另一端連接所述比較誤差放大電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的焊機(jī)引弧控制電路，其特征在于，所述脈寬恢復(fù)電路包括第三運(yùn)算放大器、第七電阻、第四運(yùn)算放大器、第八電阻、第十電阻、第十三電阻、第二直流電源、第三電容、第五電阻和場(chǎng)效應(yīng)管； 所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端連接焊機(jī)內(nèi)的電流傳感器，用于獲取焊機(jī)電弧的電流信號(hào)，所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端連接所述第七電阻的一端，所述第七電阻的另一端連接所述第四運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述第四運(yùn)算放大器的反相輸入端分別連接所述第八電阻的一端、所述第三電容的一端、所述第十電阻的一端和所述第十三電阻的一端，所述第十三電阻的另一端連接所述第二直流電源，所述第十電阻的另一端接地，所述第三電容的另一端、所述第八電阻的另一端和所述第四運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第五電阻的一端，所述第五電阻的另一端連接所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，所述場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地，所述場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接所述比較誤差放大電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的焊機(jī)引弧控制電路，其特征在于，所述比較誤差放大電路包括第一運(yùn)算放大器、第四電阻、第二電容、第六電阻和第一二極管； 所述第四電阻的一端連接所述脈寬采樣電路，所述第四電阻的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和所述第二電容的一端，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端連接所述脈寬設(shè)置電路，所述第二電容的另一端連接所述第六電阻的一端，所述第六電阻的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器的輸出端和所述第一二極管的負(fù)極，所述第一二極管的正極用于輸出電壓拉低信號(hào)，拉低焊機(jī)內(nèi)的所述脈寬控制電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焊機(jī)引弧控制電路，其特征在于，所述緩沖電路包括第二運(yùn)算放大器； 所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端連接所述脈寬采樣電路，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端連接所述比較誤差放大電路。
【文檔編號(hào)】B23K9/067GK104174974SQ201410438892
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】舒振宇, 雷斌, 余定輝 申請(qǐng)人:上海滬工焊接集團(tuán)股份有限公司