本发明提供了一种氩弧焊机用的远程控制电路，包括采样电路、三角波发生电路、比较输出电路、信号隔离积分电路。采样电路，用于将外部输入信号根据实际电路设计比例进行分压，并将分压后的电压信号传输到比较输出电路。三角波发生电路，用于形成固定频率的三角波，作为比较输出电路的参考信号。比较输出电路，用于将来自采样电路的电压信号与三角波信号进行比较，并实现三角波的切割后得到由外部输入信号控制脉宽的固定频率方波信号，并通过隔离积分电路实现信号隔离，并传输到另一侧送至单片机的AD口，经AD转换后用以控制焊机输出电流的大小。本发明简化了传统的远程控制电路，制造成本低，可靠性高，控制信号稳定。
1.一种氩弧焊机用的远程控制电路，其特征在于，包括采样电路、三角波发生电路、比较输出电路、信号隔离积分电路；
采样电路，用于将外部输入信号根据实际电路设计比例进行分压，并将分压后的电压信号传输到比较输出电路；
三角波发生电路，用于形成固定频率的三角波，并将形成的三角波信号传输到比较输出电路，作为所述比较输出电路的参考信号；
比较输出电路，用于将来自采样电路的所述分压后的电压信号与来自三角波电路输出的三角波信号进行比较，并实现三角波的切割，得到由外部输入信号控制脉宽的固定频率方波信号，并将所述固定频率方波信号传输至信号隔离积分电路；
信号隔离积分电路，用于实现信号隔离，将比较输出电路输出的固定频率方波信号传输到另一侧，并将固定频率方波信号积分处理后送至单片机的AD口，经AD转换后用以控制焊机输出电流的大小。
2.根据权利要求1所述的氩弧焊机用的远程控制电路，其特征在于，所述采样电路包括：电阻R1、电阻R2、放大器U1A，其中电阻R1的一端构成所述采样电路的外部远控信号输入端连接至外部电压源，所述电阻R1的另一端连接放大器U1A的同相输入端并通过电阻R2接地；所述放大器U1A的反相输入端与放大器U1A的输出端相连并构成所述采样电路的输出端A连接至比较输出电路；所述放大器U1A的电源端连接至正电压端，所述放大器U1A的接地端接地。
3.根据权利要求2所述的氩弧焊机用的远程控制电路，其特征在于，所述三角波发生电路包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、放大器U1B、放大器U1C，其中电阻R3的一端连接至正电压端，所述电阻R3的另一端分别连接放大器U1B的反相输入端和放大器U1C的同相输入端并通过电阻R4接地；所述放大器U1B的同相输入端通过电阻R6连接至所述放大器U1C的输出端并通过电阻R5连接至放大器U1B的输出端；所述放大器U1B的输出端通过电阻R7连接至所述放大器U1C的反相输入端并通过电容C1连接至所述放大器U1C的输出端，所述放大器U1C的输出端构成所述三角波发生电路的输出端B连接至比较输出电路。
4.根据权利要求3所述的氩弧焊机用的远程控制电路，其特征在于，所述比较输出电路包括：电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、放大器U1D，其中放大器U1D的反相输入端构成所述比较输出电路的第一输入端E1连接至所述采样电路的输出端A，电阻R8的一端构成所述比较输出电路的第二输入端E2连接至所述三角波发生电路的输出端B；所述电阻R8的另一端分别连接电阻R9的一端、电阻R10的一端以及放大器U1D的同相输入端，所述电阻R10的另一端接地，所述电阻R9的另一端连接至正电压端；所述放大器U1D的输出端连接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端构成所述比较输出电路的输出端F连接至所述信号隔离积分电路。
5.根据权利要求4所述的氩弧焊机用的远程控制电路，其特征在于，所述信号隔离积分电路包括：光耦器件U2、三极管Q1、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6，其中光耦器件U2的发光二极管的正极构成所述信号隔离积分电路的输入端连接至所述比较输出电路的输出端F，所述光耦器件U2的发光二极管的负极接地；所述光耦器件U2的三极管发射极分别连接电阻R12的一端、电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端分别连接电阻R14的一端和电容C3的一端，所述电阻R14的另一端分别连接电阻R15的一端、电容C4的一端，所述电阻R15分别连接三极管Q1的基极和电容C5的一端，所述三极管Q1的发射极分别连接电容C6的一端、电阻R16的一端并构成所述信号隔离积分电路的输出端；所述电阻R12的另一端、电阻R16的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端均接地；所述光耦器件U2的三极管集电极分别连接正电压端、电容C6的另一端、三极管Q1的集电极并通过电容C2接地。
6.根据权利要求4所述的氩弧焊机用的远程控制电路，其特征在于，所述放大器U1A、放大器U1B、放大器U1C、放大器U1D属于芯片U1，且所述芯片U1的型号为LM324。
氩弧焊机用的远程控制电路
技术领域
[0001] 本发明涉及远电焊机的程控制电路，具体地，涉及一种氩弧焊机用的远程控制电路。
背景技术
[0002] 目前电器设备在使用过程中的远程控制已成为了一种必备的功能，电焊机也不例外，无论是气保焊、氩弧焊还是手工焊，远程控制功能越来越受到了人们的青睐，本发明即为一种电焊机中的远程控制电路的实施。具体是针对氩弧焊机增加远程控功能，并以最少的电子元器件，最高的性价比实现对氩弧焊机的远控信号采集、处理并最终转化为可使用的线性信号送入控制系统。本发明大大简化了传统的远程控制电路，并且兼具良好的可靠性以及低廉的制造成本。
发明内容
[0003] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种氩弧焊机用的远程控制电路。
[0004] 根据本发明提供的一种氩弧焊机用的远程控制电路，包括采样电路、三角波发生电路、比较输出电路、信号隔离积分电路；
[0005] 采样电路，用于将外部输入信号根据实际电路设计比例进行分压，并将分压后的电压信号传输到比较输出电路；
[0006] 三角波发生电路，用于形成固定频率的三角波，并将形成的三角波信号传输到比较输出电路，作为所述比较输出电路的参考信号；
[0007] 比较输出电路，用于将来自采样电路的所述分压后的电压信号与来自三角波电路输出的三角波信号进行比较，并实现三角波的切割，得到由外部输入信号控制脉宽的固定频率方波信号，并将所述固定频率方波信号传输至隔离积分电路；
[0008] 隔离积分电路，用于实现信号隔离，将比较输出电路输出的固定频率方波信号传输到另一侧，并将信号积分处理后送至单片机的AD口，经AD转换后用以控制焊机输出电流的大小。
[0009] 优选地，所述采样电路包括：电阻R1、电阻R2、放大器U1A，其中电阻R1的一端构成所述采样电路的外部远控信号输入端连接至外部电压源，所述电阻R1的另一端分别连接放大器U1A的同相输入端并通过电阻R2接地；所述放大器U1A的反相输入端与放大器U1A的输出端相连并构成所述采样电路的输出端A连接至比较输出电路；所述放大器U1A的电源端连接至正电压端，所述放大器U1A的接地端接地。
[0010] 优选地，所述三角波发生电路包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、放大器U1B、放大器U1C，其中电阻R3的一端连接至正电压端，所述电阻R3的另一端分别连接放大器U1B的反相输入端和放大器U1C的同相输入端并通过电阻R4接地；所述放大器U1B的同相输入端通过电阻R6连接至所述放大器U1C的输出端并通过电阻R5连接至放大器U1B的输出端；所述放大器U1B的输出端通过电阻R7连接至所述放大器U1C的反相输入端并通过电容C1连接至所述放大器U1C的输出端，所述放大器U1C的输出端构成所述三角波发生电路的输出端B连接至比较输出电路。
[0011] 优选地，所述比较输出电路包括：电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、放大器U1D，其中放大器U1D的反相输入端构成所述比较输出电路的第一输入端E1连接至所述采样电路的输出端A，电阻R8的一端构成所述比较输出电路的第二输入端E2连接至所述三角波发生电路的输出端B；所述电阻R8的另一端分别连接电阻R9的一端、电阻R10的一端以及放大器U1D的同相输入端，所述电阻R10的另一端接地，所述电阻R9的另一端连接至正电压端；所述放大器U1D的输出端连接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端构成所述比较输出电路的输出端F连接至所述隔离积分电路。
[0012] 优选地，所述信号隔离积分电路包括：光耦器件U2、三极管Q1、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6，其中光耦器件U2的发光二极管的正极构成所述信号隔离积分电路的输入端连接至所述比较输出电路的输出端F，所述光耦器件U2的发光二极管的负极接地；所述光耦器件U2的三极管发射极分别连接电阻R12的一端、电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端分别连接电阻R14的一端和电容C3的一端，所述电阻R14的另一端分别连接电阻R15的一端、电容C5的一端，所述电阻R15分别连接三极管Q1的基极和电容C5的一端，所述三极管Q1的发射极分别连接电容C6的一端、电阻R16的一端并构成所述信号隔离积分电路的输出端；所述电阻R12的另一端、电阻R16的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端均接地；所述光耦器件U2的三极管集电极分别连接正电压端、电容C6的另一端、三极管Q1的集电极并通过电容C2接地。
[0013] 优选地，所述放大器U1A、放大器U1B、放大器U1C、放大器U1D属于芯片U1，且所述芯片U1的型号为LM324。
[0014] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0015] 1、本发明简化了传统的远程控制电路，并且兼具良好的可靠性。
[0016] 2、本发明电路中电子元件使用量少，制造成本低，控制信号稳定，线性度好，并且不受温度等外界因素的影响。
附图说明
[0017] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0018] 图1是本发明提供氩弧焊机远程控制电路原理图；
[0019] 图2是本发明提供远程控制电路工作原理示意图。
具体实施方式
[0020] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0021] 本发明提供氩弧焊机远程控制电路包括采样电路、三角波发生电路、比较输出电路、信号隔离积分电路；
[0022] 采样电路，用于将外部输入信号根据实际电路设计比例进行分压，并将分压后的电压信号传输到比较输出电路；
[0023] 三角波发生电路，用于形成固定频率的三角波，并将形成的三角波信号传输到比较输出电路，作为所述比较输出电路的参考信号；
[0024] 比较输出电路，用于将来自采样电路的所述分压后的电压信号与来自三角波电路输出的三角波信号进行比较，并实现三角波的切割，得到由外部输入信号控制脉宽的固定频率方波信号，并将所述固定频率方波信号传输至隔离积分电路；
[0025] 隔离积分电路，用于实现信号隔离，将比较输出电路输出的固定频率方波信号传输到另一侧，并将信号积分处理后送至单片机的AD口，经AD转换后用以控制焊机输出电流的大小。
[0026] 优选地，所述采样电路包括：电阻R1、电阻R2、放大器U1A，其中电阻R1的一端构成所述采样电路的外部远控信号输入端连接至外部电压源，所述电阻R1的另一端分别连接放大器U1A的同相输入端并通过电阻R2接地；所述放大器U1A的反相输入端与放大器U1A的输出端相连并构成所述采样电路的输出端A连接至比较输出电路；所述放大器U1A的电源端连接至正电压端，所述放大器U1A的接地端接地。
[0027] 优选地，所述三角波发生电路包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、放大器U1B、放大器U1C，其中电阻R3的一端连接至正电压端，所述电阻R3的另一端分别连接放大器U1B的反相输入端和放大器U1C的同相输入端并通过电阻R4接地；所述放大器U1B的同相输入端通过电阻R6连接至所述放大器U1C的输出端并通过电阻R5连接至放大器U1B的输出端；所述放大器U1B的输出端通过电阻R7连接至所述放大器U1C的反相输入端并通过电容C1连接至所述放大器U1C的输出端，所述放大器U1C的输出端构成所述三角波发生电路的输出端B连接至比较输出电路。
[0028] 优选地，所述比较输出电路包括：电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、放大器U1D，其中放大器U1D的反相输入端构成所述比较输出电路的第一输入端E1连接至所述采样电路的输出端A，电阻R8的一端构成所述比较输出电路的第二输入端E2连接至所述三角波发生电路的输出端B；所述电阻R8的另一端分别连接电阻R9的一端、电阻R10的一端以及放大器U1D的同相输入端，所述电阻R10的另一端接地，所述电阻R9的另一端连接至正电压端；所述放大器U1D的输出端连接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端构成所述比较输出电路的输出端F连接至所述隔离积分电路。
[0029] 优选地，所述信号隔离积分电路包括：光耦器件U2、三极管Q1、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6，其中光耦器件U2的发光二极管的正极构成所述信号隔离积分电路的输入端连接至所述比较输出电路的输出端F，所述光耦器件U2的发光二极管的负极接地；所述光耦器件U2的三极管发射极分别连接电阻R12的一端、电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端分别连接电阻R14的一端和电容C3的一端，所述电阻R14的另一端分别连接电阻R15的一端、电容C5的一端，所述电阻R15分别连接三极管Q1的基极和电容C5的一端，所述三极管Q1的发射极分别连接电容C6的一端、电阻R16的一端并构成所述信号隔离积分电路的输出端；所述电阻R12的另一端、电阻R16的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端均接地；所述光耦器件U2的三极管集电极分别连接正电压端、电容C6的另一端、三极管Q1的集电极并通过电容C2接地。
[0030] 优选地，所述放大器U1A、放大器U1B、放大器U1C、放大器U1D属于芯片U1，且所述芯片U1的型号为LM324。
[0031] 具体地，如图1所示，首先通过采样电路对外部输入信号进行分压，由放大器U1A将分压后的电压作为比较电路的第一输入信号。
[0032] 三角波发生电路在上电瞬间，放大器U1B的反相输入端为高电平，放大器U1B的输出端为低电平，因此放大器U1C的反相输入端为低电平，放大器U1C的同相输入端为高电平，因此时放大器U1C的输出端为高电平。由于电容C1的作用，放大器U1C输出的高电平以一定的斜率上升，即为三角波信号的上升沿，当放大器U1C输出的高电平经由电阻R6传到放大器U1B的同相输入端，且电阻R6的分压电压大于放大器U1B的反相输入端的电压时，放大器U1B输出高电平，同时放大器U1C的反相输入端电压变为高电平，放大器U1C输出端为低电平，由于电容C1的作用，其低电平以一定的斜率下降，即为三角波信号的下降沿。
[0033] 比较输出电路将采样电路采集到的电压作为放大器U1D的同相输入信号，将三角波发生电路作为放大器U1D的反相输入信号，通过上述两个信号的高低变化，放大器U1D输出一个固定脉宽的方波信号；
[0034] 隔离积分电路将放大器U1D输出的方波信号经由光耦器件U2隔离后传输到光耦器件的另一侧，在光耦器件U2的三极管的发射极处得到一个幅值为15V，脉宽与放大器U1D输出脉宽相等的方波信号，所述方波信号经由后续的三级RC积分后得到所述方波信号的平均值，再经过三极管Q1跟随输出后作为单片机AD口的信号使用。
[0035] 更具体地，如图2所示，三角波发生电路输出的三角波信号即为图中的基值为Umin、峰值为Umax的三角波信号，采样电路所采集到的信号只有在Umin与Umax的范围内才有效。当采集到的信号小于Umin时，比较输出电路无脉宽输出。当采集到的信号大于Umax时，比较输出电路输出为高电平。当采样电路输出电压在Umin与Umax之间时，以图2中的U1电压为例，当U1电压大于三角波电压时，放大器U1D输出高电平，当U1电压小于三角波电压时，放大器U1D输出低电平，此时输出W1脉宽，采样电路输出的电压越高，比较输出电路输出的脉宽越大。如图2所示，U2电压大于U1电压，U2电压对应的输出脉宽为W2,图中能够明显看出W2的脉宽大于W1的脉宽。
[0036] 更进一步地，本发明提供的电路即为由外部信号的大小来控制输出不同脉宽信号后，由隔离电路实现电器隔离功能，经由后续的积分电路对其输出的的脉宽信号进行取平均值计算，脉宽越大，其平均值越高，则输出的信号越高，最终实现了一个隔离信号的线性传输。
[0037] 本发明具有电路简单、性价比高，例如与线性光耦相比，本发明所提供的电路成本仅为线性光耦成本的1/3左右，另外线性光耦还容易受到温度以及其供电电源的变化而影响其线性度，本发明所提供的电路的线性度完全不受温度的影响，供电电源的变化也不会影响到其线性度。另外本发明所提供的电路还能够方便补偿外部远控设备误差的能力，通过调整三角波的基值Umin与峰值Umax，比较电路仅将信号采集电路采集到的最稳定的信号段作为有效信号去进行比较，可有效避免由于远控设备起始及结束时的抖动引起的输出误差。
[0038] 在具体实施时，氩弧焊所用脚踏开关经常会由于脚踏开关的行程问题导致焊机的远控输出最小电流高于焊机实际输出的最小值，远控最大输出电流小于焊机实际输出的最大值。经由本发明所提供的电路控制的脚踏开关，通过调整Umin与峰值Umax的大小，可方便调节远控输出电流与焊机实际输出电流保持一致。
[0039] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
