一種單片機(jī)控制的電焊機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種單片機(jī)控制的電焊機(jī)，屬于電焊機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電焊機(jī)素有工業(yè)縫紉機(jī)之稱，焊機(jī)的技術(shù)進(jìn)步對(duì)工業(yè)發(fā)展有著舉足輕重的作用。電力電子技術(shù)的高速發(fā)展促進(jìn)了器件、電路及其控制技術(shù)向著集成化、高頻化、全控化、電路弱電化、控制技術(shù)數(shù)字化的方向發(fā)展。電力電子技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了逆變技術(shù)的發(fā)展。在焊接電源方面，由于逆變技術(shù)的應(yīng)用，使電焊機(jī)具有節(jié)能、輕巧、性能更優(yōu)、控制更靈活的特點(diǎn)。采用逆變技術(shù)的裝置稱為逆變器，而用于電焊弧的逆變器則稱為弧焊逆變器。在弧焊逆變器中可采用如下兩種模式:“AC—DC—AC”或“AC—DC—AC—DC”。根據(jù)不同的弧焊工藝要求，通過電子控制電路和電弧電壓、電流反饋，就可以獲得不同的輸出特性。逆變電源比傳統(tǒng)的工頻整流電源材料減少80%?90%，節(jié)能20?30%，動(dòng)態(tài)反應(yīng)速度提高2?3個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0003]目前市場(chǎng)上的逆變弧焊電源的控制電路大部分是以集成電路為主的模擬控制技術(shù)，存在硬件電路復(fù)雜，安裝維修困難，功能開發(fā)受到限制等問題，而采用單片機(jī)控制的逆變弧焊電源則可以消除傳統(tǒng)電子線路的不足，硬件電路設(shè)計(jì)簡單，軟件設(shè)計(jì)靈活，隨著單片機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)在線編程與升級(jí)已經(jīng)成為可能，這樣就可以很方便的對(duì)原有程序加以修改和更新，以適應(yīng)不同焊接工藝的要求，增加了焊接的柔性與適應(yīng)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)傳統(tǒng)電焊機(jī)以集成電路為主的模擬控制技術(shù)，存在硬件電路復(fù)雜，安裝維修困難，功能開發(fā)受到限制等問題，提出了一種單片機(jī)控制的電焊機(jī)。
[0005]本實(shí)用新型的原理是:電焊機(jī)輸入交流電后，首先通過整流濾波后，再通過IGBT逆變，然后再次整流濾波，并輸出。單片機(jī)采集輸出信號(hào)從而生成PWM信號(hào)控制IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，IGBT驅(qū)動(dòng)模塊再驅(qū)動(dòng)IGBT逆變模，形成閉環(huán)控制。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種單片機(jī)控制的電焊機(jī)，如圖1所示，包括:交流電輸入、抗電磁干擾模塊、全橋整流模塊、IGBT逆變模塊、中頻變壓器、輸出整流濾波模塊、風(fēng)冷散熱模塊、欠過壓及過流保護(hù)模塊、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、信號(hào)檢測(cè)模塊、過熱檢測(cè)模塊、單片機(jī)、弓I弧控制模塊、人機(jī)交互模塊、電焊機(jī)輸出。
[0007]進(jìn)一步地，所述抗電磁干擾模塊將所述交流電輸入中的干擾濾除后，送至全橋整流模塊；
[0008]所述全橋整流模塊將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，并傳輸給IGBT逆變模塊；
[0009]所述IGBT逆變模塊將直流電轉(zhuǎn)化為脈沖交流電，并傳輸給中頻變壓器；
[0010]所述中頻變壓器將脈沖交流電做電氣隔離后輸出給所述輸出整流濾波模塊；
[0011 ]所述輸出整流濾波模塊將交流電整流為直流后，作為電焊機(jī)輸出；
[0012]所述風(fēng)冷散熱模塊分別連接所述全橋整流模塊、IGBT逆變模塊、中頻變壓器，從而起到散熱的作用；
[0013]所述欠過壓及過流保護(hù)模塊連接所述全橋整流模塊，目的是當(dāng)出現(xiàn)欠過壓或過流信號(hào)時(shí)，發(fā)送信號(hào)通知單片機(jī)；
[0014]所述過熱檢測(cè)模塊將電焊機(jī)內(nèi)部溫度信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并傳輸給單片機(jī)；
[0015]所述單片機(jī)連接所述引弧控制模塊，將控制信號(hào)傳遞給引弧控制模塊；
[0016]所述單片機(jī)連接所述IGBT模塊，并進(jìn)行雙向通信，所述單片機(jī)發(fā)送控制信號(hào)給所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊從而控制所述IGBT逆變模塊，同時(shí)所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊采集所述IGBT逆變模塊上的反饋信號(hào)給所述單片機(jī)；
[0017]所述人機(jī)交互模塊與所述單片機(jī)進(jìn)行雙向通信，將操作指令傳給單片的同時(shí)，也將單片機(jī)的狀態(tài)參數(shù)顯示給操作人員。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:由于是采用單片機(jī)控制的逆變電焊機(jī)，電路更簡單，抗電磁干擾能力更強(qiáng)，效率更高，性能更穩(wěn)定，維護(hù)成本更低了。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型包括:交流電輸入、抗電磁干擾模塊、全橋整流模塊、IGBT逆變模塊、中頻變壓器、輸出整流濾波模塊、風(fēng)冷散熱模塊、欠過壓及過流保護(hù)模塊、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、信號(hào)檢測(cè)模塊、過熱檢測(cè)模塊、單片機(jī)、引弧控制模塊、人機(jī)交互模塊、電焊機(jī)輸出。
[0023]優(yōu)選的，所述交流電輸入連接所述抗電磁干擾模塊；
[0024]所述抗電磁干擾模塊連接所述全橋整流模塊；
[0025]所述全橋整流模塊分別連接所述IGBT逆變模塊、欠過壓及過流保護(hù)模塊；
[0026]所述IGBT逆變模塊分別連接所述中頻變壓器、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊；
[0027]所述輸出整流濾波模塊分別連接所述中頻變壓器、信號(hào)檢測(cè)模塊、電焊機(jī)輸出；
[0028]所述單片機(jī)分別連接所述過熱檢測(cè)模塊、欠過壓及過流保護(hù)模塊、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、信號(hào)檢測(cè)模塊、引弧控制模塊、人機(jī)交互模塊；
[0029]所述引弧控制模塊連接所述電焊機(jī)輸出；
[0030]所述風(fēng)冷散熱模塊分別接觸所述全橋整流模塊、IGBT逆變模塊、中頻變壓器。
[0031]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)的型號(hào)為80C196KC，控制方式為PffM;
[0032]所述中頻變壓器的磁芯為鐵氧體材料；
[0033]所述信號(hào)檢測(cè)模塊中包括霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器以及74HC4051芯片、ADC0832芯片；
[0034]所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊包括57962芯片、P溝道場(chǎng)效應(yīng)管和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管；
[0035]所述欠過壓及過流保護(hù)電路包括熔斷器、壓敏電阻、浪涌保護(hù)器。
[0036]以上實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單片機(jī)控制的電焊機(jī)，其特征在于:包括:交流電輸入、抗電磁干擾模塊、全橋整流模塊、IGBT逆變模塊、中頻變壓器、輸出整流濾波模塊、風(fēng)冷散熱模塊、欠過壓及過流保護(hù)模塊、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、信號(hào)檢測(cè)模塊、過熱檢測(cè)模塊、單片機(jī)、引弧控制模塊、人機(jī)交互模塊、電焊機(jī)輸出；所述交流電輸入連接所述抗電磁干擾模塊;所述抗電磁干擾模塊連接所述全橋整流模塊;所述全橋整流模塊分別連接所述IGBT逆變模塊、欠過壓及過流保護(hù)模塊;所述IGBT逆變模塊分別連接所述中頻變壓器、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊;所述輸出整流濾波模塊分別連接所述中頻變壓器、信號(hào)檢測(cè)模塊、電焊機(jī)輸出；所述單片機(jī)分別連接所述過熱檢測(cè)模塊、欠過壓及過流保護(hù)模塊、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、信號(hào)檢測(cè)模塊、引弧控制模塊、人機(jī)交互模塊;所述引弧控制模塊連接所述電焊機(jī)輸出；所述風(fēng)冷散熱模塊分別接觸所述全橋整流模塊、IGBT逆變模塊、中頻變壓器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單片機(jī)控制的電焊機(jī)，其特征在于:所述單片機(jī)的型號(hào)為80C196KC，控制方式為PWM;所述中頻變壓器的磁芯為鐵氧體材料;所述信號(hào)檢測(cè)模塊中包括霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器以及74HC4051芯片、ADC0832芯片;所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊包括57962芯片、P溝道場(chǎng)效應(yīng)管和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管;所述欠過壓及過流保護(hù)電路包括熔斷器、壓敏電阻、浪涌保護(hù)器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種單片機(jī)控制的電焊機(jī)，屬于電焊機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括：交流電輸入、抗電磁干擾模塊、全橋整流模塊、IGBT逆變模塊、中頻變壓器、輸出整流濾波模塊、風(fēng)冷散熱模塊、欠過壓及過流保護(hù)模塊、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、信號(hào)檢測(cè)模塊、過熱檢測(cè)模塊、單片機(jī)、引弧控制模塊、人機(jī)交互模塊、電焊機(jī)輸出。本實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)電焊機(jī)以集成電路為主的模擬控制技術(shù)，存在硬件電路復(fù)雜，安裝維修困難，功能開發(fā)受到限制等問題。在提高電焊機(jī)效率的同時(shí)，提升了穩(wěn)定性，降低了成本。
【IPC分類】B23K9/10
【公開號(hào)】CN205324946
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521095773
【發(fā)明人】王影平
【申請(qǐng)人】天津市福尼斯焊接技術(shù)有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日