本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)及其控制方法,特別是涉及一種用于交直流氬弧焊機(jī)的控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù):
近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,裝備制造朝著專業(yè)、可靠、精細(xì)的方向發(fā)展。逆變式交直流氬弧焊機(jī)不僅能焊接碳鋼、不銹鋼、銅、鈦等金屬,而且特別適用與焊接鋁、及鋁合金,并且可通過(guò)交直流脈沖控制、交流頻率、交流占空比的匹配,達(dá)到優(yōu)良的焊接效果,因此交直流氬弧焊機(jī)具有越來(lái)越大的應(yīng)用市場(chǎng)。但由于交直流氬弧焊機(jī)需要一次逆變控制和二次逆變控制,控制系統(tǒng)往往很復(fù)雜,干擾嚴(yán)重,可靠性差。本文發(fā)明的控制系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單,控制精度好,可靠性高,可有效解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于交直流氬弧焊機(jī)的控制系統(tǒng)及其控制方法,其輸出電流采樣電路精準(zhǔn)、可靠實(shí)現(xiàn)交直流采樣;二次逆變控制電路,電路簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性好,可靠性高;整個(gè)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)潔清晰,控制精細(xì),性價(jià)比高,抗干擾能力強(qiáng),穩(wěn)定可靠。
本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的:一種用于交直流氬弧焊機(jī)的控制系統(tǒng),其特征在于,其包括:
輸出電流采樣電路,包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第一電容、第二電容、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、霍爾傳感器、電位器、第二十七二極管、第二十八二極管,霍爾傳感器第一引腳與第二電阻串聯(lián),霍爾傳感器第二引腳與第一電阻串聯(lián),霍爾傳感器第三引腳接地,霍爾傳感器第四引腳與第三電阻串聯(lián),第一電阻與第六電阻相連,第六電阻與第七電阻相連,第七電阻與第一電容并聯(lián),第一電容與第二十七二極管相連,第二十七二極管與第二十八二極管相連,第一運(yùn)算放大器同相輸入端與第八電阻串聯(lián),第一運(yùn)算放大器輸出端與第二十八二極管相連,第七電阻依次與第十一電阻、第十二電阻串聯(lián),第十電阻與第十一電阻并聯(lián),第九電阻與第六電阻相連,第十二電阻與第二電容并聯(lián),第二運(yùn)算放大器同相輸入端與第四電阻串聯(lián),第二運(yùn)算放大器反相輸入端與第二電容相連,第五電阻與第二運(yùn)算放大器同相輸入端相連,第四電阻與電位器串聯(lián),第二電阻、第三電阻都與電位器相連;
一次逆變控制電路,包括第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十九電阻、第二十電阻、第二十一電阻、第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻、第二十五電阻、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容、第三運(yùn)算放大器、第四運(yùn)算放大器、第五運(yùn)算放大器、第六芯片、第一控制信號(hào)、第二控制信號(hào),第十九電阻與第二十電阻相連,第五運(yùn)算放大器輸出端、反相輸入端都與第二十電阻相連,第五運(yùn)算放大器同相輸入端與第六芯片第八引腳相連,第六芯片第十五引腳與第八電容串聯(lián),第六芯片第十四引腳接第一控制信號(hào),第六芯片第十三引腳與第九電容串聯(lián),第六芯片第十二引腳接地,第六芯片第十一引腳接第二控制信號(hào),第六芯片第九引腳與第二十五電阻串聯(lián),第八電容與第九電容并聯(lián),第十電容與第二十一電阻相連,第六芯片第八引腳與第七電容串聯(lián),第六芯片第五引腳與第六電容串聯(lián),第七電容與第六電容并聯(lián),第六芯片第四引腳與第二十四電阻串聯(lián),第六電容與第二十四電阻并聯(lián),第六芯片第三引腳接地,第六芯片第二引腳與第五電容串聯(lián),第六芯片第一引腳與第二十二電阻串聯(lián),第二十二電阻與第五電容并聯(lián),第二十三電阻與第四電容相連,第六電容與第十八電阻相連,第十八電阻與第四運(yùn)算放大器輸出端相連,第四運(yùn)算放大器同相輸入端接地,第四運(yùn)算放大器反相輸入端與第十五電阻串聯(lián),第二運(yùn)算放大器輸出端、第十五電阻與第十三電阻相連,第十三電阻依次與第十四電阻、第三電容串聯(lián),第十五電阻與第三運(yùn)算放大器輸出端相連,第三運(yùn)算放大器同相輸入端接地,第十六電阻、第十七電阻都與第三運(yùn)算放大器反相輸入端相連;
二次逆變控制電路,包括第三十一電容、第三十二電容、第三十三電容、第三十四電容、第三十五電容、第三十六電容、第三十七電容、第三十八電容、第三十九電容、第四十電容、第三十一電阻、第三十二電阻、第三十三電阻、第三十四電阻、第三十五電阻、第三十六電阻、第三十七電阻、第三十八電阻、第三十九電阻、第四十電阻、第四十一電阻、第四十二電阻、第四十三電阻、第四十四電阻、第四十五電阻、第三十一二極管、第三十二二極管、第三十三二極管、第三十四二極管、第三十五二極管、第三十六二極管、第三十七二極管、第三十八二極管、第三十九二極管、第四十二極管、第四十一二極管、第一芯片、第二線性光耦、第三線性光耦、變壓器、第一三極管、第二三極管,第三十一電容與第三十一二極管相連,變壓器第四引腳依次與第三十一二極管、第三十八電容相連,變壓器第一引腳接地,變壓器第八引腳與第三十二二極管相連,變壓器第七引腳與第三線性光耦第五引腳相連,變壓器第六引腳與第三十四二極管相連,變壓器第五引腳與第二線性光耦第五引腳相連,第三十二二極管與第一電阻串聯(lián),第三十二二極管與第三十二電容相連,第三十二電容、第三十三電容、第三十四電容并聯(lián),第三十四電容與第三十三二極管并聯(lián),第一芯片第十一引腳、第十二引腳都與第三十四電阻相連,第三十四電阻與第三十六二極管并聯(lián),第三十六二極管與第三十九電容串聯(lián),第一芯片第十四引腳與第三十一二極管相連,第一芯片第八引腳與第四十電阻相連,第一芯片第七引腳接地,第一芯片第六引腳與第三十六電阻相連,第一芯片第五引腳、第四引腳與第第三十七電容相連,第一芯片第三引腳、第二引腳都與第十三引腳相連,第一芯片第一引腳與第三十三電阻相連,第三十九電阻與第四十電阻串聯(lián),第三十九電阻、第四十電阻都與第一三極管基極相連,第一三極管發(fā)射機(jī)接地,第三線性光耦第三引腳、第四引腳都與第一三極管集電極相連,第三線性光耦第一引腳、第二引腳都與第四十五電阻相連,第三線性光耦第六引腳與第三十八二極管串聯(lián),第三線性光耦第七引腳與第四十一電阻相連,第三線性光耦第八引腳與第三十三電容相連,第三十八二極管與第四十一電阻并聯(lián),第四十二電阻與第四十二極管并聯(lián),第四十二極管與第三十五電容相連,第三十五電容與第三十六電容并聯(lián),第三十六電容與第三十七電容并聯(lián),第三十七電容與第三十五二極管并聯(lián),第三十二電阻與第三十四二極管串聯(lián),第三十五電阻與第三十七二極管,第三十七二極管與第四十二極管串聯(lián),第三十六電阻、第三十七電阻都與第二三極管基極相連,第二線性光耦第三引腳、第四引腳都與第二三極管集電極相連,第二線性光耦第一引腳、第二引腳都與第三十八電阻相連,第二線性光耦第六引腳與第三十九二極管相連,第二線性光耦第七引腳與第四十三電阻相連,第二線性光耦第八引腳第三十六電容相連,第三十九二極管與第四十三電阻并聯(lián),第四十四電阻與第三十九二極管相連,第四十一二極管與第四十四電阻并聯(lián)。
優(yōu)選地,所述第三十三二極管、第三十五二極管都為穩(wěn)壓二級(jí)管。
優(yōu)選地,所述第四十二極管為雙向穩(wěn)壓管。
本發(fā)明還提供一種用于交直流氬弧焊機(jī)的控制系統(tǒng)的控制方法,其包括以下步驟:
步驟一,單片機(jī)控制控制系統(tǒng)通過(guò)用戶設(shè)定,產(chǎn)生電流給定信號(hào)和二次逆變控制信號(hào);
步驟二,輸出電流采樣電路處理霍爾傳感器采集的輸出交直流信號(hào)變?yōu)榈戎抵绷餍盘?hào),單片機(jī)產(chǎn)生的電流給定信號(hào)與輸出采樣的等值直流信號(hào)經(jīng)一次逆變電路處理后,產(chǎn)生第一控制信號(hào)、第二控制信號(hào),通過(guò)控制一次逆變電路,控制輸出電流大小;
步驟三,同時(shí)單片機(jī)產(chǎn)生的二次逆變控制信號(hào)經(jīng)二次逆變控制電路處理產(chǎn)生第三控制信號(hào)和第四控制信號(hào),通過(guò)控制二次逆變電路實(shí)現(xiàn)交流還是直流輸出,交流輸出時(shí)的交流頻率,交流占空比及交直流脈沖控制。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本發(fā)明輸出電流采樣電路,能簡(jiǎn)單可靠實(shí)現(xiàn)霍爾采集的交直流信號(hào),變換為等值直流信號(hào)if,通過(guò)電位補(bǔ)償,極大減小輸出電流采樣誤差,從而使焊機(jī)輸出更精準(zhǔn)。二次逆變控制電路,通過(guò)設(shè)定第三控制信號(hào)pwm3和第四控制信號(hào)pwm4的死區(qū)時(shí)間,即第三控制信號(hào)pwm3和第四控制信號(hào)pwm4關(guān)斷開(kāi)通有時(shí)間間隙,可防止二次逆變電路開(kāi)關(guān)管直通損壞;通過(guò)設(shè)定關(guān)斷負(fù)壓驅(qū)動(dòng),可使二次逆變電路開(kāi)關(guān)管可靠關(guān)斷,增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性;同時(shí)二次逆變控制電路所用器件少,成本低。單片機(jī)控制系統(tǒng),單片機(jī)控制系統(tǒng)只需輸出電流給定信號(hào)ig和二次逆變控制信號(hào)pwm0,就可實(shí)現(xiàn)交直流氬弧焊機(jī)輸出電流大小,交流還是直流輸出,交流輸出時(shí)交流頻率,交流占空比,交直流脈沖的控制,整個(gè)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明中輸出采樣電路示意圖。
圖2為本發(fā)明一次逆變控制電路示意圖。
圖3為本發(fā)明二次逆變控制電路示意圖。
圖4為本發(fā)明用于交直流氬弧焊機(jī)的控制系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例,以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
如圖1至圖3所示,本發(fā)明用于交直流氬弧焊機(jī)的控制系統(tǒng)包括輸出電流采樣電路、一次逆變控制電路、二次逆變控制電路,其中:
輸出電流采樣電路包括第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4、第五電阻r5、第六電阻r6、第七電阻r7、第八電阻r8、第九電阻r9、第十電阻r10、第十一電阻r11、第十二電阻r12、第一電容c1、第二電容c2、第一運(yùn)算放大器u1b、第二運(yùn)算放大器u2b、霍爾傳感器cn1、電位器vr1、第二十七二極管d27、第二十八二極管d28,霍爾傳感器cn1第一引腳與第二電阻r2串聯(lián),霍爾傳感器cn1第二引腳與第一電阻r1串聯(lián),霍爾傳感器cn1第三引腳接地,霍爾傳感器cn1第四引腳與第三電阻r3串聯(lián),第一電阻r1與第六電阻r6相連,第六電阻r6與第七電阻r7相連,第七電阻r7與第一電容c1并聯(lián),第一電容c1與第二十七二極管d27相連,第二十七二極管d27與第二十八二極管d28相連,第一運(yùn)算放大器u1b同相輸入端與第八電阻r8串聯(lián),第一運(yùn)算放大器u1b輸出端與第二十八二極管d28相連,第七電阻r7依次與第十一電阻r11、第十二電阻r12串聯(lián),第十電阻r10與第十一電阻r11并聯(lián),第九電阻r9與第六電阻r6相連,第十二電阻r12與第二電容c2并聯(lián),第二運(yùn)算放大器u2b同相輸入端與第四電阻r4串聯(lián),第二運(yùn)算放大器u2b反相輸入端與第二電容c2相連,第五電阻r5與第二運(yùn)算放大器u2b同相輸入端相連,第四電阻r4與電位器vr1串聯(lián),第二電阻r2、第三電阻r3都與電位器vr1相連;
輸出電流采樣電路的工作原理如下:霍爾傳感器采集輸出電流,經(jīng)第一電阻流入節(jié)點(diǎn)a,當(dāng)焊機(jī)處于直流模式時(shí),a點(diǎn)信號(hào)為直流信號(hào),當(dāng)焊機(jī)處于交流模式時(shí),a點(diǎn)信號(hào)為交流信號(hào);第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第一電容、第二電容及第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器組成的電路,處理a點(diǎn)交直流信號(hào)為等值直流信號(hào)if。圖中第六電阻、第七電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻電阻值相等,當(dāng)a點(diǎn)信號(hào)為+v0時(shí),b點(diǎn)信號(hào)為-v0,則if信號(hào)為+v0;當(dāng)a點(diǎn)信號(hào)為-v0時(shí),b點(diǎn)信號(hào)為0,則if信號(hào)為+v0;從而簡(jiǎn)單可靠實(shí)現(xiàn)把a(bǔ)點(diǎn)交直流信號(hào)處理為等值直流信號(hào)if。圖中第二電阻,第三電阻,第四電阻及電位器組成零點(diǎn)校準(zhǔn)電路,當(dāng)輸出端開(kāi)路時(shí),即沒(méi)有電流輸出時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)電位器使得if信號(hào)為0,從而消除霍爾傳感器等器件零點(diǎn)誤差對(duì)系統(tǒng)的影響。
一次逆變控制電路包括第十三電阻r13、第十四電阻r14、第十五電阻r15、第十六電阻r16、第十七電阻r17、第十八電阻r18、第十九電阻r19、第二十電阻r20、第二十一電阻r21、第二十二電阻r22、第二十三電阻r23、第二十四電阻r24、第二十五電阻r25、第三電容c3、第四電容c4、第五電容c5、第六電容c6、第七電容c7、第八電容c8、第九電容c9、第十電容c10、第三運(yùn)算放大器u3b、第四運(yùn)算放大器u4b、第五運(yùn)算放大器u5b、第六芯片u6、第一控制信號(hào)pwm1、第二控制信號(hào)pwm2,第十九電阻r19與第二十電阻r20相連,第五運(yùn)算放大器u5b輸出端、反相輸入端都與第二十電阻r20相連,第五運(yùn)算放大器u5b同相輸入端與第六芯片u6第八引腳相連,第六芯片u6第十五引腳與第八電容c8串聯(lián),第六芯片u6第十四引腳接第一控制信號(hào)pwm1,第六芯片u6第十三引腳與第九電容c9串聯(lián),第六芯片u6第十二引腳接地,第六芯片u6第十一引腳接第二控制信號(hào)pwm2,第六芯片u6第九引腳與第二十五電阻r25串聯(lián),第八電容c8與第九電容c9并聯(lián),第十電容c10與第二十一電阻r21相連,第六芯片u6第八引腳與第七電容c7串聯(lián),第六芯片u6第五引腳與第六電容c6串聯(lián),第七電容c7與第六電容c6并聯(lián),第六芯片u6第四引腳與第二十四電阻r24串聯(lián),第六電容c6與第二十四電阻r24并聯(lián),第六芯片u6第三引腳接地,第六芯片u6第二引腳與第五電容c5串聯(lián),第六芯片u6第一引腳與第二十二電阻r22串聯(lián),第二十二電阻r22與第五電容c5并聯(lián),第二十三電阻r23與第四電容c4相連,第六電容c6與第十八電阻r18相連,第十八電阻r18與第四運(yùn)算放大器u4b輸出端相連,第四運(yùn)算放大器u4b同相輸入端接地,第四運(yùn)算放大器u4b反相輸入端與第十五電阻r15串聯(lián),第二運(yùn)算放大器輸出端、第十五電阻r15都與第十三電阻r13相連,第十三電阻r13依次與第十四電阻r14、第三電容c3串聯(lián),第十五電阻r15與第三運(yùn)算放大器u3b輸出端相連,第三運(yùn)算放大器u3b同相輸入端接地,第十六電阻r16、第十七電阻r17都與第三運(yùn)算放大器u3b反相輸入端相連;
一次逆變控制電路的工作原理如下:第十六電阻、第十七電阻及第三運(yùn)算放大器組成的電路,實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制系統(tǒng)輸出信號(hào)ig反相處理,即c點(diǎn)信號(hào)為-ig,第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第三電容及第四運(yùn)算放大器組成的電路,對(duì)c點(diǎn)信號(hào)與輸出電流采樣電路輸出信號(hào)if進(jìn)行pi運(yùn)算,經(jīng)第十八電阻送入第六芯片uc3846的5腳。圖中protect信號(hào)為保護(hù)信號(hào),用于焊機(jī)異常時(shí)關(guān)閉輸出;圖中iprim信號(hào)為原邊電流采樣信號(hào),第十九電阻、第二十電阻及第五運(yùn)算放大器組成斜坡補(bǔ)償電路;第二十一電阻、第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻、第二十五電阻及第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容組成芯片u6(型號(hào)為uc3846)外圍電路,采用峰值電流模式控制輸出第一控制信號(hào)pwm1和第二控制信號(hào)pwm2,控制一次逆變電路,從而控制輸出電流大小。
二次逆變控制電路包括第三十一電容c31、第三十二電容c32、第三十三電容c33、第三十四電容c34、第三十五電容c35、第三十六電容c36、第三十七電容c37、第三十八電容c38、第三十九電容c39、第四十電容c40、第三十一電阻r31、第三十二電阻r32、第三十三電阻r33、第三十四電阻r34、第三十五電阻r35、第三十六電阻r36、第三十七電阻r37、第三十八電阻r38、第三十九電阻r39、第四十電阻r40、第四十一電阻r41、第四十二電阻r42、第四十三電阻r43、第四十四電阻r44、第四十五電阻r45、第三十一二極管d31、第三十二二極管d32、第三十三二極管d33、第三十四二極管d34、第三十五二極管d35、第三十六二極管d36、第三十七二極管d37、第三十八二極管d38、第三十九二極管d39、第四十二極管d40、第四十一二極管d41、第一芯片u1、第二線性光耦u2、第三線性光耦u3、變壓器t1、第一三極管q1、第二三極管q2,第三十一電容c31與第三十一二極管d31相連,變壓器t1第四引腳依次與第三十一二極管d31、第三十八電容c38相連,變壓器t1第一引腳接地,變壓器t1第八引腳與第三十二二極管d32相連,變壓器t1第七引腳與第三線性光耦u3第五引腳相連,變壓器t1第六引腳與第三十四二極管d34相連,變壓器t1第五引腳與第二線性光耦u2第五引腳相連,第三十二二極管d32與第一電阻r1串聯(lián),第三十二二極管d32與第三十二電容c32相連,第三十二電容c32、第三十三電容c33、第三十四電容c34并聯(lián),第三十四電容c34與第三十三二極管d33并聯(lián),第一芯片u1第十一引腳、第十二引腳都與第三十四電阻r34相連,第三十四電阻r34與第三十六二極管d36并聯(lián),第三十六二極管d36與第三十九電容c39串聯(lián),第一芯片u1第十四引腳與第三十一二極管d31相連,第一芯片u1第八引腳與第四十電阻r40相連,第一芯片u1第七引腳接地,第一芯片u1第六引腳與第三十六電阻r36相連,第一芯片u1第五引腳、第四引腳與第第三十七電容c37相連,第一芯片u1第三引腳、第二引腳都與第十三引腳相連,第一芯片u1第一引腳與第三十三電阻r33相連,第三十九電阻r39與第四十電阻r40串聯(lián),第三十九電阻r39、第四十電阻r40都與第一三極管q1基極相連,第一三極管q1發(fā)射機(jī)接地,第三線性光耦u3第三引腳、第四引腳都與第一三極管q1集電極相連,第三線性光耦u3第一引腳、第二引腳都與第四十五電阻r45相連,第三線性光耦u3第六引腳與第三十八二極管d38串聯(lián),第三線性光耦u3第七引腳與第四十一電阻r41相連,第三線性光耦u3第八引腳與第三十三電容c33相連,第三十八二極管d38與第四十一電阻r41并聯(lián),第四十二電阻r42與第四十二極管d40并聯(lián),第四十二極管d40與第三十五電容c35相連,第三十五電容c35與第三十六電容c36并聯(lián),第三十六電容c36與第三十七電容c37并聯(lián),第三十七電容c37與第三十五二極管d35并聯(lián),第三十二電阻r32與第三十四二極管d34串聯(lián),第三十五電阻r35與第三十七二極管d37,第三十七二極管d37與第四十二極管d40串聯(lián),第三十六電阻r36、第三十七電阻r37都與第二三極管q2基極相連,第二線性光耦u2第三引腳、第四引腳都與第二三極管q2集電極相連,第二線性光耦u2第一引腳、第二引腳都與第三十八電阻r38相連,第二線性光耦u2第六引腳與第三十九二極管d39相連,第二線性光耦u2第七引腳與第四十三電阻r43相連,第二線性光耦u2第八引腳第三十六電容c36相連,第三十九二極管d39與第四十三電阻r43并聯(lián),第四十四電阻r44與第三十九二極管d39相連,第四十一二極管d41與第四十四電阻r44并聯(lián)。
二次逆變控制電路的工作原理如下:18vac為開(kāi)關(guān)電源輸出交流信號(hào),經(jīng)第一二極管、第一電容、第八電容整流濾波后變換成18v直流信號(hào),給第一芯片(cd40106),第二線性光耦(a3120)及第三線性光耦(a3120)供電。18vac信號(hào)經(jīng)變壓器隔離、第三十二二極管、第三十四二極管、第三十二電容、第三十三電容、第三十五電容、第三十六電容整流濾波后,使得第三十二二極管的陰極與第三線性光耦的vee之間電壓為20v,第三十四二極管的陰極與第二線性光耦的vee之間電壓為20v;第三十一電阻、第三十二電阻、第三十四電容、第三十七電容、第三十三二極管、第三十五二極管(設(shè)為穩(wěn)壓值4.7v)組成的電路,使得pwm3_gnd與第三線性光耦的vee之間的電壓為4.7v,pwm4_gnd與第二線性光耦的vee之間的電壓為4.7v。該電路使得當(dāng)pwm3(或pwm4)信號(hào)為低時(shí),pwm3(或pwm4)電位與vee電位一致,則與pwm3_gnd(或pwm4_gnd)之間電壓為-4.7v,從而實(shí)現(xiàn)二次逆變電路開(kāi)關(guān)管的可靠關(guān)斷。單片機(jī)控制系統(tǒng)輸出信號(hào)pwm0經(jīng)第三十三電阻送入第一芯片(cd40106),pwm0信號(hào)經(jīng)第一芯片在4次反相后輸出a信號(hào),a信號(hào)與pwm0同相;pwm0信號(hào)經(jīng)第一芯片在3次反相后輸出b信號(hào),b信號(hào)與pwm0反相;實(shí)現(xiàn)一路pwm信號(hào)變換為兩路互補(bǔ)反相pwm信號(hào)。第三十六二極管、第三十四電阻、第三十九電容組成pwm4關(guān)斷與pwm3開(kāi)通死區(qū)時(shí)間設(shè)置電路,當(dāng)pwm3開(kāi)通時(shí),需要第三十四電阻給第三十九電容充電,充電時(shí)間為pwm3開(kāi)通死區(qū)時(shí)間,pwm3關(guān)斷時(shí),第三十九電容通過(guò)第六二極管快速放電,立即關(guān)斷;第三十七二極管、第三十五電阻、第四十電容組成pwm3關(guān)斷與pwm4開(kāi)通死區(qū)時(shí)間設(shè)置電路,當(dāng)pwm4開(kāi)通時(shí),需要第三十五電阻對(duì)第四十電容放電,放電時(shí)間為pwm4開(kāi)通死區(qū)時(shí)間,pwm4關(guān)斷時(shí),第四十電容通過(guò)快速充電,立即關(guān)斷。死區(qū)時(shí)間設(shè)置電路防止二次逆變電路開(kāi)關(guān)管直通損壞,大大提高了控制系統(tǒng)可靠性。a點(diǎn)信號(hào)通過(guò)第三十九電阻、第四十電阻、第四十一電阻、第四十二電阻、第四十五電阻、第三十一三極管、第三十八二極管、第三十十二極管、線性光耦(a3120)組成的隔離驅(qū)動(dòng)電路后,得到第三控制信號(hào)pwm3。b點(diǎn)信號(hào)通過(guò)第三十六電阻、第三十七電阻、第三十八電阻、第四十三電阻、第四十四電阻、第三十二三極管、第三十九二極管、第四十一二極管、第二線性光耦(a3120)組成的隔離驅(qū)動(dòng)電路后,得到第四控制信號(hào)pwm4。pwm3與pwm4為帶有死區(qū)的反相互補(bǔ)信號(hào),控制二次逆變電路,實(shí)現(xiàn)交流還是直流輸出,交流輸出時(shí)的交流頻率,交流占空比,及交直流脈沖控制。當(dāng)單片機(jī)控制系統(tǒng)輸出信號(hào)pwm0為直流信號(hào)時(shí),則控制輸出為直流;pwm0為交流方波信號(hào)時(shí),則控制輸出為交流,通過(guò)控制交流方波信號(hào)pwm0的頻率、占空比及脈沖形式,控制輸出電流頻率、占空比及脈沖形式。
第三十三二極管d33、第三十五二極管d35都為穩(wěn)壓二級(jí)管,這樣增強(qiáng)電路安全性。
第四十二極管d40為雙向穩(wěn)壓管,這樣增強(qiáng)穩(wěn)壓效果,更好的保護(hù)電路。
如圖4所示,本發(fā)明用于交直流氬弧焊機(jī)的控制系統(tǒng)的控制方法,其包括以下步驟:
步驟一,單片機(jī)控制控制系統(tǒng)通過(guò)用戶設(shè)定,產(chǎn)生電流給定信號(hào)ig和二次逆變控制信號(hào)pwm0;
步驟二,輸出電流采樣電路處理霍爾傳感器采集的輸出交直流信號(hào)變?yōu)榈戎抵绷餍盘?hào)if,單片機(jī)產(chǎn)生的電流給定信號(hào)ig與輸出采樣等值直流信號(hào)if經(jīng)一次逆變電路處理后,產(chǎn)生第一控制信號(hào)pwm1、第二控制信號(hào)pwm2,通過(guò)控制一次逆變電路,控制輸出電流大??;
步驟三,同時(shí)單片機(jī)產(chǎn)生的二次逆變控制信號(hào)pwm0經(jīng)二次逆變控制電路處理產(chǎn)生第三控制信號(hào)pwm3和第四控制信號(hào)pwm4,通過(guò)控制二次逆變電路實(shí)現(xiàn)交流還是直流輸出,交流輸出時(shí)的交流頻率,交流占空比,及交直流脈沖控制。
以上所述的具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。