專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能全數(shù)字化逆變焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種逆變焊機(jī)，具體是一種多功能全數(shù)字化逆變焊機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)焊機(jī)根據(jù)焊接方式的不同， 一般分為手工焊機(jī)、氬弧焊機(jī)、脈沖氬 弧焊機(jī)、氬弧點(diǎn)焊機(jī)、氣保焊機(jī)、脈沖氣保焊機(jī)、雙脈沖氣保焊機(jī)、碳弧氣刨 機(jī)等等，即單機(jī)只能實(shí)現(xiàn)一種焊接方式，焊接方式以其焊接電源的外工作特性 表征；傳統(tǒng)焊機(jī)的弧焊電源特性的描述方法采用靜態(tài)外特性曲線，只能描述弧 焊電源的靜態(tài)性能，而具有相同靜態(tài)特性曲線輸出的弧焊電源在工作中并不能 達(dá)到相同的焊接效果，主要由于動(dòng)態(tài)特性不一致所造成的，影響動(dòng)態(tài)特性的方 面很多，包括工作場(chǎng)所的環(huán)境溫度、焊工的技術(shù)水平等，因而對(duì)弧焊電源特性 的描述應(yīng)該從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩方面著手研究，但是對(duì)于動(dòng)態(tài)特性的描述比較困 難，同時(shí)，目前國(guó)際上尚沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。而目前焊接方式采用交流變壓 器作為焊接電源，能比較方便的對(duì)電源的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，但隨著數(shù)字
化逆變焊接技術(shù)的發(fā)展，焊接電源的動(dòng)態(tài)特性應(yīng)變?cè)絹?lái)越復(fù)雜，因此，仍無(wú)法 突破單機(jī)單一焊接方式的狀況。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有逆變焊機(jī)僅能實(shí)現(xiàn)單一焊接方式的問(wèn)題，提供了 一種能實(shí)現(xiàn)多種焊接方式的多功能全數(shù)字化逆變焊機(jī)。
本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的多功能全數(shù)字化逆變焊機(jī)，其工作電路包括含有由兩塊雙IGBT功率管集成塊M1、 M2聯(lián)接構(gòu)成的IGBT逆 變整流橋的主電路和控制IGBT逆變整流橋?qū)▽挾鹊目刂齐娐?，IGBT逆變 整流橋的輸入端經(jīng)三相橋式整流電路BR1、抗干擾保護(hù)電路PCB6、斷路器 DUQ與三相電源相接，IGBT逆變整流橋的輸出端并聯(lián)有主變壓器B1，主變 壓器B1的次極輸出端串聯(lián)有全橋整流電路DV;
所述控制電路包括DSP處理器、輸出端與DSP處理器信號(hào)采集端口相連 的信號(hào)采樣電路、高頻脈沖起弧電路、經(jīng)全波整流電路PCB5與主變壓器B1 第三次極輸出端相連的送絲機(jī)控制電路、連接于DSP處理器端口的顯示電路、 與DSP處理器控制信號(hào)輸入端相連的鍵盤(pán)輸入電路、與DSP處理器PWM信 號(hào)輸出端相連的IGBT逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路、與IGBT逆變整流橋控制信號(hào)端 相連的觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路PCB2，觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路PCB2的輸入端與IGBT 逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連，DSP處理器配置有存儲(chǔ)器EEPROM;
所述信號(hào)采樣電路包括并聯(lián)于主變壓器B1次極輸出端的電壓取樣電路 PCB4、串聯(lián)于主變壓器B1次極負(fù)輸出端的霍爾電流互感器CGO、用于檢測(cè) IGBT逆變整流橋工作溫度的熱敏電阻RT1、以及并接于IGBT逆變整流橋輸 出端的電壓互感器B3;
所述高頻脈沖起弧電路包括輸入端與主變壓器Bl的第二次極輸出端相連 的高頻放電電路PCB3、其次極線圈與主變壓器Bl的次極輸出端串聯(lián)的放電 變壓器B2，高頻放電電路PCB3的輸出端與放電變壓器B2的初極輸入端相連； 所述高頻放電電路PCB3包括高壓包T1、以及串聯(lián)于高壓包T1和放電變壓器 B2之間的放電間隙F1 FLASH,高頻放電電路PCB3的輸入端與主變壓器Bl 的第二次極輸出端之間串聯(lián)有繼電器K1的常開(kāi)觸點(diǎn)，繼電器K1串聯(lián)于三極管Q5的集電極，三極管Q5的基極經(jīng)電阻R70與DSP處理器的FDK信號(hào)輸 出端相連；
所述送絲機(jī)控制電路包括由電容C94、 C97和穩(wěn)壓二極管Z11并聯(lián)構(gòu)成的 濾波穩(wěn)壓電路、送絲機(jī)電流調(diào)整電路、送絲機(jī)電源開(kāi)關(guān)電路、送絲機(jī)電流采樣 電路，濾波穩(wěn)壓電路的輸入端與全波整流電路PCB5的輸出端相連；所述送絲 機(jī)電源開(kāi)關(guān)電路包括三極管Ql、 Q2和并聯(lián)于送絲機(jī)電源輸入端的P溝道場(chǎng)效 應(yīng)管Q12,三極管Ql、 Q2的基極分別與DSP處理器SCKG、 SSKG信號(hào)輸出 端相連，發(fā)射極經(jīng)電阻與P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q12的柵極相連；所述送絲機(jī)電流 調(diào)整電路包括PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片UC3843、串聯(lián)于濾波穩(wěn)壓電路正 極輸出端的N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q13， DSP處理器SSDY信號(hào)輸出端經(jīng)由運(yùn)算放 大器LF353構(gòu)成的跟隨電路、加法器與PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片UC3843 的輸入端相連，PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片UC3843的輸出端經(jīng)電阻R5與N 溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q13的柵極相連，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q13的柵極經(jīng)穩(wěn)壓二極管ZIO 接地；送絲機(jī)電流采樣電路包括輸出端與DSP處理器送絲機(jī)電流信號(hào)采樣端 AIN4相連的運(yùn)算放大器LF353和串聯(lián)于N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q13源極的電阻122、 R124的并聯(lián)支路，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q13源極經(jīng)電阻R23、 R72與運(yùn)算放大器 LF353的同相端相連，運(yùn)算放大器LF353的反相端經(jīng)電阻R73與其輸出端相 連，并經(jīng)電阻R74接地，電阻R23、 R72的連接節(jié)點(diǎn)經(jīng)電容C51接地；
所述IGBT逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路包括其控制信號(hào)輸入端NI與DSP處理器 PWM信號(hào)輸出端相連的PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片U3、 P溝道場(chǎng)效應(yīng)管 Q17、 Q18和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q15、 Q19， P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q17的源極與P溝 道場(chǎng)效應(yīng)管Q18的源極串聯(lián)并經(jīng)電阻R128與電源+15V相連，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q15的源極和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q19的源極串聯(lián)并接地，P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q17、 Q18的串聯(lián)支路和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q15、 Q19的串聯(lián)支路并聯(lián)；P溝道場(chǎng)效應(yīng) 管Q17、 Q18的漏極與觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路PCB2的輸入端相連，柵極分別經(jīng)電 容C26、 C28、電阻R35、 R46與PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片U3的輸出端 OUTA、 OUTB相連，源極與柵極之間分別串聯(lián)有穩(wěn)壓二極管Z4、 Z6; N溝道 場(chǎng)效應(yīng)管Q15、 Q19的柵極分別經(jīng)電阻R30、 R50與PWM脈沖寬度調(diào)制控制 芯片U3的輸出端OUTA、 OUTB相連，源極與柵極之間分別串聯(lián)有電阻R32、 R49;P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q17的柵極和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q15的源極之間串聯(lián)有電 阻R41， P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q18的柵極和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q19的源極之間串聯(lián) 有電阻R44;
所述顯示電路包括液晶顯示屏LCD模塊和8段數(shù)碼管顯示電路PCB7;
全橋整流電路DV輸入端連接有壓敏保護(hù)電路PCB8。
焊機(jī)使用時(shí)，三相電源經(jīng)斷路器DUQ、抗干擾保護(hù)電路PCB6板接入三 相橋式整流電路BR1，輸出直流電壓約為512V，經(jīng)IGBT逆變整流橋輸出為 交流信號(hào)，該交流信號(hào)經(jīng)主變壓器B1、全橋整流電路DV，輸出直流電壓，作 為焊機(jī)電源輸出。其中，抗干擾保護(hù)電路PCB6包括抗干擾電感線圈、阻容濾 波電路和壓敏保護(hù)電路;壓敏保護(hù)電路PCB8為全橋整流電路DV的保護(hù)電路； 皆為電子技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)電路，因此未在說(shuō)明書(shū)中描述。
DSP處理器配置的存儲(chǔ)器EEPROM內(nèi)保存多種焊接方式的焊接數(shù)據(jù)，即 與焊接方式對(duì)應(yīng)的外特性曲線，由此通過(guò)鍵盤(pán)輸入電路選定具體使用的焊接方 式和用戶設(shè)定的具體焊接參數(shù)，DSP處理器在相關(guān)軟件支持下，由存儲(chǔ)器 EEPROM內(nèi)選定相應(yīng)的焊接數(shù)據(jù)，并根據(jù)信號(hào)采樣電路采集到的焊機(jī)電源實(shí)時(shí)電壓、電流，以及主電路中IGBT逆變整流橋的輸出電壓和工作溫度進(jìn)行內(nèi) 部程序運(yùn)算，然后通過(guò)IGBT逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路對(duì)IGBT逆變整流橋的導(dǎo)通 寬度進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，以滿足相應(yīng)焊接方式要求的電壓/電流恒定輸出(例 如手工焊、氬弧焊要求恒定的輸出電流；氣保焊要求電壓恒定等等)，從而 改變焊機(jī)的外部輸出特性曲線，實(shí)現(xiàn)焊接方式的轉(zhuǎn)換。其中，IGBT逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路的PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片U3在 DSP處理器的PWM信號(hào)控制下，經(jīng)由其輸出端OUTA、 OUTB輸出兩路脈寬 調(diào)制信號(hào)，并經(jīng)P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q17、 Q18和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q15、 Q19反極 性輸出脈沖電壓，該脈沖電壓經(jīng)觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路PCB2分別控制雙IGBT功 率管集成塊M1、 M2的導(dǎo)通完成高頻逆變過(guò)程。所述觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路PCB2 包括逆變變壓器Tl 、連接于逆變變壓器Tl輸出端和IGBT逆變整流橋控制信 號(hào)端之間的整流電路，所述整流電路為電子技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)電路，且電路變形很 多，因此未在說(shuō)明書(shū)中描述。DSP處理器通過(guò)送絲機(jī)控制電路對(duì)送絲機(jī)電流輸出大小進(jìn)行調(diào)整，DSP 處理器經(jīng)由SSDY信號(hào)輸出給定送絲機(jī)速度設(shè)定值，經(jīng)過(guò)跟隨電路，進(jìn)入加法 器，與反饋電壓VPP比較，輸出進(jìn)入PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片UC3843， 經(jīng)穩(wěn)壓二極管Z10控制N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q13的導(dǎo)通時(shí)間，從而完成對(duì)送絲機(jī) 電流輸出大小的調(diào)整；送絲機(jī)電流采樣電路中的電阻R122與R124為電流采 樣電阻，取電流信號(hào)通過(guò)電阻R23、 R72、 R74和電容C51、運(yùn)算放大器LF353 調(diào)理后作為送絲機(jī)電流反饋信號(hào)送回DSP處理器；送絲機(jī)電源開(kāi)關(guān)電路中 SCKG、 SSKG信號(hào)分別表征由DSP控制器輸出的剎車(chē)控制信號(hào)和啟?？刂菩?號(hào)，當(dāng)SCKG、 SSKG信號(hào)為高電平時(shí)，三極管Q1、 Q2導(dǎo)通，P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q12導(dǎo)通，截?cái)嗨徒z機(jī)電流輸出。由于氬弧焊接時(shí)，焊絲不接觸焊體，不易起弧，因此設(shè)置高頻脈沖起弧電 路，在DSP放電開(kāi)關(guān)命令的控制下，即DSP處理器輸出的FDK信號(hào)為高電平 時(shí)，三極管Q5導(dǎo)通，繼電器K1得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，高頻脈沖起弧電路 的高頻放電電路PCB3由主變壓器B1取交流脈沖信號(hào)，經(jīng)高頻放電電路PCB3 的高壓包Tl產(chǎn)生高壓信號(hào)，由放電間隙Fl FLASH在放電變壓器B2初極形 成高頻高壓脈沖信號(hào)，耦合到放電變壓器B2次極串聯(lián)接入焊機(jī)直流電源輸出 回路，形成氬弧焊起弧高頻高壓脈沖。另外，所述控制電路還設(shè)有包含485通信芯片SN75176的通信電路；可 以與Internet互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程通信，方便用戶對(duì)焊機(jī)焊接方式的升級(jí)換代，提高焊 機(jī)性能和使用功能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、多臺(tái)焊機(jī)連網(wǎng)工作、遠(yuǎn)程故障診斷等等。 所述通信電路、以及電壓取樣電路PCB4、全波整流電路PCB5、 8段數(shù)碼管顯 示電路PCB7是電子技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)電路，因此未在說(shuō)明書(shū)中描述。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用先進(jìn)的DSP處理器，通過(guò)脈沖寬度調(diào) 制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)特性的檢測(cè)，真實(shí)準(zhǔn)確地采集焊接過(guò)程中電弧的電壓、電流 作為反饋量，控制焊機(jī)電源輸出、送絲速度、抑制弧長(zhǎng)干擾，實(shí)現(xiàn)多種焊接方 式下的外工作特性，最終在單臺(tái)焊機(jī)上實(shí)現(xiàn)氣保焊、氬弧焊、脈沖氬弧焊等多 種不同的焊接方式。


圖1為本實(shí)用新型工作電路的電路原理圖； 圖2為控制電路一部分的電路原理圖； 圖3為控制電路另一部分的電路原理圖；圖4為控制電路電源部分的電路原理圖；圖5為控制電路中送絲機(jī)控制電路的電路原理圖；圖6為觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路的電路原理圖；圖7為高頻放電電路的電路原理圖；圖8為電壓取樣電路的電路原理圖；圖9為全波整流電路的電路原理圖；圖IO為抗干擾保護(hù)電路的電路原理圖；圖11為壓敏保護(hù)電路的電路原理圖；圖12為8段數(shù)碼管顯示電路的電路原理圖；具體實(shí)施方式
多功能全數(shù)字化逆變焊機(jī)，其工作電路包括含有由兩塊雙IGBT功率管 集成塊Ml 、 M2聯(lián)接構(gòu)成的IGBT逆變整流橋的主電路和控制IGBT逆變整流 橋?qū)▽挾鹊目刂齐娐罚琁GBT逆變整流橋的輸入端經(jīng)三相橋式整流電路BR1、 抗干擾保護(hù)電路PCB6、斷路器DUQ與三相電源相接，IGBT逆變整流橋的輸 出端并聯(lián)有主變壓器Bl,主變壓器Bl的次極輸出端串聯(lián)有全橋整流電路DV;所述控制電路包括DSP處理器、輸出端與DSP處理器信號(hào)采集端口相連 的信號(hào)采樣電路、高頻脈沖起弧電路、經(jīng)全波整流電路PCB5與主變壓器Bl 第三次極輸出端相連的送絲機(jī)控制電路、連接于DSP處理器端口的顯示電路、 與DSP處理器控制信號(hào)輸入端相連的鍵盤(pán)輸入電路、與DSP處理器PWM信 號(hào)輸出端相連的IGBT逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路、與IGBT逆變整流橋控制信號(hào)端 相連的觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路PCB2，觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路PCB2的輸入端與IGBT 逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連，DSP處理器配置有存儲(chǔ)器EEPROM;所述信號(hào)采樣電路包括并聯(lián)于主變壓器B1次極輸出端的電壓取樣電路PCB4、串聯(lián)于主變壓器B1次極負(fù)輸出端的霍爾電流互感器CGO、用于檢測(cè) IGBT逆變整流橋工作溫度的熱敏電阻RT1、以及并接于IGBT逆變整流橋輸 出端的電壓互感器B3;所述高頻脈沖起弧電路包括輸入端與主變壓器Bl的第二次極輸出端相連 的高頻放電電路PCB3、其次極線圈與主變壓器Bl的次極輸出端串聯(lián)的放電 變壓器B2，高頻放電電路PCB3的輸出端與放電變壓器B2的初極輸入端相連； 所述高頻放電電路PCB3包括高壓包T1、以及串聯(lián)于高壓包T1和放電變壓器 B2之間的放電間隙F1 FLASH,高頻放電電路PCB3的輸入端與主變壓器Bl 的第二次極輸出端之間串聯(lián)有繼電器K1的常開(kāi)觸點(diǎn)，繼電器K1串聯(lián)于三極 管Q5的集電極，三極管Q5的基極經(jīng)電阻R70與DSP處理器的FDK信號(hào)輸 出端相連；所述送絲機(jī)控制電路包括由電容C94、 C97和穩(wěn)壓二極管Z11并聯(lián)構(gòu)成的 濾波穩(wěn)壓電路、送絲機(jī)電流調(diào)整電路、送絲機(jī)電源開(kāi)關(guān)電路、送絲機(jī)電流采樣 電路，濾波穩(wěn)壓電路的輸入端與全波整流電路PCB5的輸出端相連；所述送絲 機(jī)電源開(kāi)關(guān)電路包括三極管Ql、 Q2和并聯(lián)于送絲機(jī)電源輸入端的P溝道場(chǎng)效 應(yīng)管Q12，三極管Q1、 Q2的基極分別與DSP處理器SCKG、 SSKG信號(hào)輸出 端相連，發(fā)射極經(jīng)電阻與P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q12的柵極相連；所述送絲機(jī)電流 調(diào)整電路包括PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片UC3843、串聯(lián)于濾波穩(wěn)壓電路正 極輸出端的N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q13， DSP處理器SSDY信號(hào)輸出端經(jīng)由運(yùn)算放 大器LF353構(gòu)成的跟隨電路、加法器與PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片UC3843 的輸入端相連，PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片UC3843的輸出端經(jīng)電阻R5與N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q13的柵極相連，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q13的柵極經(jīng)穩(wěn)壓二極管ZIO 接地；送絲機(jī)電流采樣電路包括輸出端與DSP處理器送絲機(jī)電流信號(hào)采樣端 AIN4相連的運(yùn)算放大器LF353和串聯(lián)于N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q13源極的電阻122、 R124的并聯(lián)支路，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q13源極經(jīng)電阻R23、 R72與運(yùn)算放大器 LF353的同相端相連，運(yùn)算放大器LF353的反相端經(jīng)電阻R73與其輸出端相 連，并經(jīng)電阻R74接地，電阻R23、 R72的連接節(jié)點(diǎn)經(jīng)電容C51接地；所述IGBT逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路包括其控制信號(hào)輸入端NI與DSP處理器 PWM信號(hào)輸出端相連的PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片U3、 P溝道場(chǎng)效應(yīng)管 Q17、 Q18和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q15、 Q19， P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q17的源極與P溝 道場(chǎng)效應(yīng)管Ql8的源極串聯(lián)并經(jīng)電阻R128與電源+15V相連，N溝道場(chǎng)效應(yīng) 管Q15的源極和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q19的源極串聯(lián)并接地，P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q17、 Q18的串聯(lián)支路和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q15、 Q19的串聯(lián)支路并聯(lián)；P溝道場(chǎng)效應(yīng) 管Q17、 Q18的漏極與觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路PCB2的輸入端相連，柵極分別經(jīng)電 容C26、 C28、電阻R35、 R46與PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片U3的輸出端 OUTA、 OUTB相連，源極與柵極之間分別串聯(lián)有穩(wěn)壓二極管Z4、 Z6; N溝道 場(chǎng)效應(yīng)管Q15、 Q19的柵極分別經(jīng)電阻R30、 R50與PWM脈沖寬度調(diào)制控制 芯片U3的輸出端OUTA、 OUTB相連，源極與柵極之間分別串聯(lián)有電阻R32、 R49; P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q17的柵極和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q15的源極之間串聯(lián)有電 阻R41， P溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q18的柵極和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q19的源極之間串聯(lián) 有電阻R44;所述顯示電路包括液晶顯示屏LCD模塊和8段數(shù)碼管顯示電路PCB7; 全橋整流電路DV輸入端連接有壓敏保護(hù)電路PCB8。所述控制電路還設(shè)有包含485通信芯片SN75176的通信電路。 所述觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路PCB2包括逆變變壓器Tl、連接于逆變變壓器Tl 輸出端和IGBT逆變整流橋控制信號(hào)端之間的整流電路。具體實(shí)施時(shí)，存儲(chǔ)器EEPROM采用AT24C16型存儲(chǔ)器；鍵盤(pán)輸入電路采 用2X3矩陣電路；8段數(shù)碼管顯示電路PCB7采用芯片74HC164，來(lái)實(shí)現(xiàn)串 并轉(zhuǎn)換控制數(shù)碼管顯示，在DSP處理器控制下，與液晶顯示屏LCD模塊共同 完成各種工作特性設(shè)置顯示功能；另外，焊機(jī)的其它常規(guī)裝置皆由DSP處理 器控制，例如風(fēng)機(jī)的啟閉控制、氣閥控制等等，其控制連接對(duì)于電子技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員很容易實(shí)現(xiàn)，因此未在說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)敘述。
權(quán)利要求1、一種多功能全數(shù)字化逆變焊機(jī)，其工作電路包括含有由兩塊雙IGBT功率管集成塊(M1、M2)聯(lián)接構(gòu)成的IGBT逆變整流橋的主電路和控制IGBT逆變整流橋?qū)▽挾鹊目刂齐娐?，IGBT逆變整流橋的輸入端經(jīng)三相橋式整流電路(BR1)、抗干擾保護(hù)電路(PCB6)、斷路器(DUQ)與三相電源相接，IGBT逆變整流橋的輸出端并聯(lián)有主變壓器(B1)，主變壓器(B1)的次極輸出端串聯(lián)有全橋整流電路(DV)；其特征在于所述控制電路包括DSP處理器、輸出端與DSP處理器信號(hào)采集端口相連的信號(hào)采樣電路、高頻脈沖起弧電路、經(jīng)全波整流電路(PCB5)與主變壓器(B1)第三次極輸出端相連的送絲機(jī)控制電路、連接于DSP處理器端口的顯示電路、與DSP處理器控制信號(hào)輸入端相連的鍵盤(pán)輸入電路、與DSP處理器PWM信號(hào)輸出端相連的IGBT逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路、與IGBT逆變整流橋控制信號(hào)端相連的觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路(PCB2)，觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路(PCB2)的輸入端與IGBT逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連，DSP處理器配置有存儲(chǔ)器EEPROM；所述信號(hào)采樣電路包括并聯(lián)于主變壓器(B1)次極輸出端的電壓取樣電路(PCB4)、串聯(lián)于主變壓器(B1)次極負(fù)輸出端的霍爾電流互感器(CGO)、用于檢測(cè)IGBT逆變整流橋工作溫度的熱敏電阻(RT1)、以及并接于IGBT逆變整流橋輸出端的電壓互感器(B3)；所述高頻脈沖起弧電路包括輸入端與主變壓器(B1)的第二次極輸出端相連的高頻放電電路(PCB3)、其次極線圈與主變壓器(B1)的次極輸出端串聯(lián)的放電變壓器(B2)，高頻放電電路(PCB3)的輸出端與放電變壓器(B2)的初極輸入端相連；所述高頻放電電路(PCB3)包括高壓包(T1)、以及串聯(lián)于高壓包(T1)和放電變壓器(B2)之間的放電間隙(F1 FLASH)，高頻放電電路(PCB3)的輸入端與主變壓器(B1)的第二次極輸出端之間串聯(lián)有繼電器(K1)的常開(kāi)觸點(diǎn)，繼電器(K1)串聯(lián)于三極管(Q5)的集電極，三極管(Q5)的基極經(jīng)電阻(R70)與DSP處理器的FDK信號(hào)輸出端相連；所述送絲機(jī)控制電路包括由電容(C94、C97)和穩(wěn)壓二極管(Z11)并聯(lián)構(gòu)成的濾波穩(wěn)壓電路、送絲機(jī)電流調(diào)整電路、送絲機(jī)電源開(kāi)關(guān)電路、送絲機(jī)電流采樣電路，濾波穩(wěn)壓電路的輸入端與全波整流電路(PCB5)的輸出端相連；所述送絲機(jī)電源開(kāi)關(guān)電路包括三極管(Q1、Q2)和并聯(lián)于送絲機(jī)電源輸入端的P溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q12)，三極管(Q1、Q2)的基極分別與DSP處理器SCKG、SSKG信號(hào)輸出端相連，發(fā)射極經(jīng)電阻與P溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q12)的柵極相連；所述送絲機(jī)電流調(diào)整電路包括PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片UC3843、串聯(lián)于濾波穩(wěn)壓電路正極輸出端的N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q13)，DSP處理器SSDY信號(hào)輸出端經(jīng)由運(yùn)算放大器LF353構(gòu)成的跟隨電路、加法器與PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片UC3843的輸入端相連，PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片UC3843的輸出端經(jīng)電阻(R5)與N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q13)的柵極相連，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q13)的柵極經(jīng)穩(wěn)壓二極管(Z10)接地；送絲機(jī)電流采樣電路包括輸出端與DSP處理器送絲機(jī)電流信號(hào)采樣端AIN4相連的運(yùn)算放大器LF353和串聯(lián)于N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q13)源極的電阻(R122、R124)的并聯(lián)支路，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q13)源極經(jīng)電阻(R23、R72)與運(yùn)算放大器LF353的同相端相連，運(yùn)算放大器LF353的反相端經(jīng)電阻(R73)與其輸出端相連，并經(jīng)電阻(R74)接地，電阻(R23、R72)的連接節(jié)點(diǎn)經(jīng)電容(C51)接地；所述IGBT逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路包括其控制信號(hào)輸入端NI與DSP處理器PWM信號(hào)輸出端相連的PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片(U3)、P溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q17、Q18)和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q15、Q19)，P溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q17)的源極與P溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q18)的源極串聯(lián)并經(jīng)電阻(R128)與電源+15V相連，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q15)的源極和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q19)的源極串聯(lián)并接地，P溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q17、Q18)的串聯(lián)支路和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q15、Q19)的串聯(lián)支路并聯(lián)；P溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q17、Q18)的漏極與觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路(PCB2)的輸入端相連，柵極分別經(jīng)電容(C26、C28)、電阻(R35、R46)與PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片(U3)的輸出端OUTA、OUTB相連，源極與柵極之間分別串聯(lián)有穩(wěn)壓二極管(Z4、Z6)；N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q15、Q19)的柵極分別經(jīng)電阻(R30、R50)與PWM脈沖寬度調(diào)制控制芯片(U3)的輸出端OUTA、OUTB相連，源極與柵極之間分別串聯(lián)有電阻(R32、R49)；P溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q17)的柵極和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q15)的源極之間串聯(lián)有電阻(R41)，P溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q18)的柵極和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管(Q19)的源極之間串聯(lián)有電阻(R44)；所述顯示電路包括液晶顯示屏LCD模塊和8段數(shù)碼管顯示電路(PCB7)；全橋整流電路(DV)輸入端連接有壓敏保護(hù)電路(PCB8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能全數(shù)字化逆變焊機(jī)，其特征在于所述控 制電路還設(shè)有包含485通信芯片SN75176的通信電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能全數(shù)字化逆變悍機(jī)，其特征在于所述觸 發(fā)脈沖產(chǎn)生電路(PCB2)包括逆變變壓器(Tl)、連接于逆變變壓器(Tl)輸 出端和IGBT逆變整流橋控制信號(hào)端之間的整流電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種逆變焊機(jī)，具體是一種多功能全數(shù)字化逆變焊機(jī)。解決了現(xiàn)有逆變焊機(jī)僅能實(shí)現(xiàn)單一焊接方式的問(wèn)題，該多功能全數(shù)字化逆變焊機(jī)的工作電路包括含有由兩塊雙IGBT功率管集成塊M1、M2聯(lián)接構(gòu)成的IGBT逆變整流橋的主電路和控制IGBT逆變整流橋?qū)▽挾鹊目刂齐娐?，所述控制電路包括DSP處理器、信號(hào)采樣電路、高頻脈沖起弧電路、送絲機(jī)控制電路、顯示電路、鍵盤(pán)輸入電路、IGBT逆變整流橋驅(qū)動(dòng)電路、觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路PCB2。本實(shí)用新型采用先進(jìn)的DSP處理器，通過(guò)脈沖寬度調(diào)制技術(shù)在單臺(tái)焊機(jī)上實(shí)現(xiàn)氣保焊、氬弧焊、脈沖氬弧焊等多種不同的焊接方式，并能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、升級(jí)、聯(lián)網(wǎng)操作、診斷的功能。
文檔編號(hào)B23K9/06GK201168848SQ20082007658
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月22日
發(fā)明者李龍祥, 杜星偉, 郭建業(yè) 申請(qǐng)人:太原市星云焊接設(shè)備有限公司