抑制短路引弧电流的氩弧焊提升引弧控制电路

摘要

本发明公开了一种抑制短路引弧电流的氩弧焊提升引弧控制电路，其包括主电路工作控制电路，由短路引弧判断电路判断到焊枪与工件短路，输出低电平，释放主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入工作状态；电焊机长时间不工作，短路引弧判断电路输出高电平，锁住主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入待机状态；电流给定电路，用于检测用户设定的电位器阻值成比例输出电压到比例积分运算电路；电流反馈电路，用于检测电焊机主电路变压器上的电流成比例输出电压到比例积分运算电路。本发明可以抑制短路引弧电流，避免短路引弧引起的电火花，提高焊缝质量。

权利要求

1.一种抑制短路引弧电流的氩弧焊提升引弧控制电路，其特征在于，其包括：

主电路工作控制电路，控制短路引弧判断电路判断到焊枪与工件短路，输出低电平，释放主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入工作状态；电焊机长时间不工作，短路引弧判断电路输出高电平，锁住主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入待机状态；

电流给定电路，用于检测用户设定的电位器阻值成比例输出电压到比例积分运算电路；

电流反馈电路，用于检测电焊机主电路变压器上的电流成比例输出电压到比例积分运算电路；

比例积分运算电路，用于检测电焊机电流给定值和电流反馈值的误差，调节主控芯片输出的脉冲宽度，以保证输出电流的稳定；电流给定值大于电流反馈值，脉冲宽度增加；电流给定值小于电流反馈值，脉冲宽度减小；

短路引弧判断电路，用于判断到焊枪与工件短路，输出低电平，释放主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入工作状态；电焊机长时间不工作，短路引弧判断电路输出高电平，锁住主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入待机状态。

2.如权利要求1所述的抑制短路引弧电流的氩弧焊提升引弧控制电路，其特征在于，所述电流给定电路包括可调电位器、第三百零六电阻、第三百十八电阻、第三百十九电阻、第三百零四电容、第三百零七电容、第三百十二电容、第三百零一运算放大器，第三百十八电阻一端与第三百零一运算放大器输出端相连，第三百零一运算放大器同相输入端与第三百零四电容一端相连，第三百零四电容一端与第三百零六电阻一端相连，第三百零六电阻另一端与可调电位器移动端相连，第三百十九电阻一端与第三百十八电阻另一端相连，可调电位器两端分别与第三百零七电容两端相连，第三百零七电容两端分别与第三百十二电容两端相连，第三百十九电阻另一端、第三百零四电容另一端都接地。

3.如权利要求1所述的抑制短路引弧电流的氩弧焊提升引弧控制电路，其特征在于，所述短路引弧判断电路包括第二百十四低压降二极管、第二百零三三极管、第二百十三电容、第二百三十八电阻、第二百三十九电阻，第二百十四低压降二极管一端与第二百零三三极管基极相连，第二百零三三极管发射极接地，第二百十三电容两端分别与第二百三十九电阻两端相连，第二百三十九电阻一端与第二百三十八电阻一端相连，第二百三十八电阻一端与第二百零三三极管基极相连。

说明书

抑制短路引弧电流的氩弧焊提升引弧控制电路

技术领域

[0001] 本发明涉及一种氩弧焊提升引弧控制电路，特别是涉及一种抑制短路引弧电流的氩弧焊提升引弧控制电路。

背景技术

[0002] 随着氩弧焊电焊机的日益普及，人们对氩弧焊电焊机的性能要求越来越高，提升引弧氩弧焊电焊机的引弧控制电路控制思想一般是在氩弧焊电焊机不使用时，电焊机主电路不工作，只有电源供电电路工作，当氩弧焊电焊机判断到焊枪与工件瞬间短路后，电流给定电路和电流反馈电路进行比例积分运算，电焊机主电路开始工作。但是因为刚开始工作前，电焊机主电路不工作，电流反馈电路输出为0，在引弧瞬间，电流给定电路与0值进行比例积分运算，会产生电流过冲，输出一个很大的电流脉冲，使氩弧焊电焊机在短路引弧瞬间产生一个很强的电火花。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种抑制短路引弧电流的氩弧焊提升引弧控制电路，其可以抑制短路引弧电流，避免短路引弧引起的电火花，提高焊缝质量。

[0004] 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种抑制短路引弧电流的氩弧焊提升引弧控制电路包括：

[0005] 主电路工作控制电路，由短路引弧判断电路判断到焊枪与工件短路，输出低电平，释放主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入工作状态；电焊机长时间不工作，短路引弧判断电路输出高电平，锁住主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入待机状态；

[0006] 电流给定电路，用于检测用户设定的电位器阻值成比例输出电压到比例积分运算电路；

[0007] 电流反馈电路，用于检测电焊机主电路变压器上的电流成比例输出电压到比例积分运算电路；

[0008] 比例积分运算电路，用于检测电焊机电流给定值和电流反馈值的误差，调节主控芯片输出的脉冲宽度，以保证输出电流的稳定；电流给定值大于电流反馈值，脉冲宽度增加；电流给定值小于电流反馈值，脉冲宽度减小；

[0009] 短路引弧判断电路，用于判断到焊枪与工件短路，输出低电平，释放主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入工作状态；电焊机长时间不工作，短路引弧判断电路输出高电平，锁住主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入待机状态。

[0010] 优选地，所述主电路工作控制电路包括第二百三十八电阻、第二百三十九电阻、第二百十三电容、第二百零三三极管，第二百零三三极管基极与第二百三十八电阻串联，第二百零三三极管发射极接地，第二百三十九电阻与第二百十三电容并联，第二百三十九电阻与第二百三十八电阻串联。

[0011] 优选地，所述电流给定电路包括可调电位器、第三百零六电阻、第三百十八电阻、第三百十九电阻、第三百零四电容、第三百零七电容、第三百十二电容、第三百零一运算放大器，第三百十八电阻与第三百零一运算放大器第八引脚串联，第三百零一运算放大器第十引脚与第三百零四电容串联，第三百零四电容与第三百零六电阻串联，第三百十九电阻与第三百十八电阻串联，第三百零四电容与可调电位器并联，可调电位器与第三百零七电容并联，第三百零七电容与第三百十二电容并联。

[0012] 优选地，所述电流反馈电路包括第四采样变压器、第四电阻、第九电阻、第一电容、第三二极管、第二稳压管，第四采样变压器第一引脚依次与第三二极管、第九电阻串联，第四采样变压器与第四电阻并联，第四电阻与第二稳压管并联，第二稳压管与第一电容并联，第三二极管与第二稳压管串联，第四采样变压器第四引脚与第一电容串联。

[0013] 优选地，所述比例积分运算电路包括第二运算放大器、第八电阻、第十一电阻、第五电容、第七电容、第八电容、第九电容，第二运算放大器输出端与第八电容并联，第八电容与第十一电阻串联，第十一电阻与第九电容并联，第二运算放大器反相输入端与第八电阻串联，第二运算放大器同相输入端与第七电容串联，第七电容与第五电容并联，第八电阻与第五电容串联。

[0014] 优选地，所述短路引弧判断电路包括第二百十四低压降二极管、第二百零三三极管、第二百十三电容、第二百三十八电阻、第二百三十九电阻，第二百十四低压降二极管与第二百零三三极管基极串联，第二百零三三极管发射极接地，第二百十三电容与第二百三十九电阻并联，第二百三十九电阻与第二百三十八电阻串联，第二百三十八电阻与第二百零三三极管基极串联。

[0015] 本发明的积极进步效果在于：本发明可以抑制短路引弧电流，避免短路引弧引起的电火花，提高焊缝质量。

附图说明

[0016] 图1为本发明抑制短路引弧电流的氩弧焊提升引弧控制电路的框架示意图。

[0017] 图2为本发明中主电路工作控制电路的电路图。

[0018] 图3为本发明中电流给定电路的电路图。

[0019] 图4为本发明中电流反馈电路的电路图。

[0020] 图5为本发明中比例积分运算电路的电路图。

[0021] 图6为本发明中短路引弧判断电路的电路图。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

[0023] 如图1所示，本发明抑制短路引弧电流的氩弧焊提升引弧控制电路包括主电路工作控制电路、电流给定电路、电流反馈电路、比例积分(PI)运算电路、短路引弧判断电路，其中：

[0024] 主电路工作控制电路，由短路引弧判断电路判断到焊枪与工件短路，输出低电平，释放主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入工作状态；电焊机长时间不工作，短路引弧判断电路输出高电平，锁住主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入待机状态；

[0025] 电流给定电路，用于检测用户设定的电位器阻值成比例输出电压到比例积分运算电路；

[0026] 电流反馈电路，用于检测电焊机主电路变压器上的电流成比例输出电压到比例积分运算电路；

[0027] 比例积分运算电路，用于检测电焊机电流给定值和电流反馈值的误差，调节主控芯片输出的脉冲宽度，以保证输出电流的稳定；电流给定值大于电流反馈值，脉冲宽度增加；电流给定值小于电流反馈值，脉冲宽度减小；

[0028] 短路引弧判断电路，用于判断到焊枪与工件短路，输出低电平，释放主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入工作状态；电焊机长时间不工作，短路引弧判断电路输出高电平，锁住主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入待机状态。

[0029] 如图2所示，主电路工作控制电路包括第二百三十八电阻R238、第二百三十九电阻R239、第二百十三电容C213、第二百零三三极管Q203，第二百零三三极管Q203基极与第二百三十八电阻R238串联，第二百零三三极管Q203发射极接地，第二百三十九电阻R239与第二百十三电容C213并联，第二百三十九电阻R239与第二百三十八电阻R238串联。

[0030] 主电路工作控制电路具体工作原理如下：短路引弧判断电路判断到焊枪与工件短路时，输出低电平，第二百零三三极管不导通，释放主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入工作状态，如果电焊机长时间不工作，短路引弧判断电路输出高电平，经第二百三十八电阻，第二百三十九电阻分压，第二百十三电容滤除瞬时干扰，使第二百零三三极管导通，锁住主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入待机状态。

[0031] 如图3所示，电流给定电路包括可调电位器VR300、第三百零六电阻R306、第三百十八电阻R318、第三百十九电阻R319、第三百零四电容C304、第三百零七电容C307、第三百十二电容C312、第三百零一运算放大器U301，第三百十八电阻R318与第三百零一运算放大器U301第八引脚串联，第三百零一运算放大器U301第十引脚与第三百零四电容C304串联，第三百零四电容C304与第三百零六电阻R306串联，第三百十九电阻R319与第三百十八电阻R318串联，第三百零四电容C304与可调电位器VR300并联，可调电位器VR300与第三百零七电容C307并联，第三百零七电容C307与第三百十二电容C312并联。

[0032] 电流给定电路的具体工作原理如下：可调电位器将用户选择的输出电流值转化成相应的电压值，第三百零七电容C307、第三百十二电容C312对5V基准电源进行杂波过滤，第三百零六电阻R306、第三百零四电容C304对经过可调电位器提取的电压信号进行杂波过滤，第三百零一运算放大器进行高阻隔离，经过第三百十八电阻、第三百十九电阻进行比例分压，将用户设定的电流给定值输到入比例积分运算电路。

[0033] 如图4所示，电流反馈电路包括第四采样变压器T4、第四电阻R4、第九电阻R9、第一电容C1、第三二极管D3、第二稳压管D2，第四采样变压器T4第一引脚依次与第三二极管D3、第九电阻R9串联，第四采样变压器T4与第四电阻R4并联，第四电阻R4与第二稳压管D2并联，第二稳压管D2与第一电容C1并联，第三二极管D3与第二稳压管D2串联，第四采样变压器T4第四引脚与第一电容C1串联。

[0034] 电流反馈电路的具体工作原理如下：第四采样变压器按比例采主电路变压器的电流，第四电阻将电流转化成电压，第三二极管对交流的电压进行整流，输出正电压，第二稳压管对瞬间高压进行滤除，经第九电阻、第一电容进行滤波后将电流反馈值输到入比例积分运算电路。

[0035] 如图5所示，比例积分运算电路包括第二运算放大器U2、第八电阻R8、第十一电阻R11、第五电容C5、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9，第二运算放大器U2输出端与第八电容C8并联，第八电容C8与第十一电阻R11串联，第十一电阻R11与第九电容C9并联，第二运算放大器U2反相输入端与第八电阻R8串联，第二运算放大器U2同相输入端与第七电容C7串联，第七电容C7与第五电容C5并联，第八电阻R8与第五电容C5串联。第五电容C5对电流给定信号进行滤波，第七电容C7对电流反馈信号进行滤波，第十一电阻R11、第八电阻R8和第二运算放大器U2组成比例放大电路，对经过第五电容C5滤波过的电流给定信号和经过第七电容C7滤波过的电流反馈信号的差值进行比例放大；第八电容C8、第九电容C9和第二运算放大器U2组成积分电路，对经过第五电容C5滤波过的电流给定信号和经过第七电容C7滤波过的电流反馈信号的差值进行积分，使比例积分运算电路输出信号跟随经过第五电容C5滤波过的电流给定信号和经过第七电容C7滤波过的电流反馈信号的差值的变化而缓慢变化，避免比例积分运算电路输出信号急剧变化，使比例积分运算电路输出信号趋于稳定。

[0036] 比例积分运算电路的具体工作原理如下：检测电焊机电流给定值和电流反馈值的误差，输入到主控芯片误差控制引脚，调节主控芯片输出的脉冲宽度，以保证输出电流的稳定。当电流给定值大于电流反馈值时，主控芯片输出的脉冲宽度增加，当电流给定值小于电流反馈值时，主控芯片输出的脉冲宽度减小。

[0037] 如图6所示，短路引弧判断电路包括第二百十四低压降二极管D214、第二百零三三极管Q203、第二百十三电容C213、第二百三十八电阻R238、第二百三十九电阻R239，第二百十四低压降二极管D214与第二百零三三极管Q203基极串联，第二百零三三极管Q203发射极接地，第二百十三电容C213与第二百三十九电阻R239并联，第二百三十九电阻R239与第二百三十八电阻R238串联，第二百三十八电阻R238与第二百零三三极管Q203基极串联。

[0038] 短路引弧判断电路的具体工作原理如下：如果电焊机长时间不工作，短路引弧判断电路输出高电平，经第二百三十八电阻、第二百三十九电阻分压，第二百十三电容滤除瞬时干扰，使第二百零三三极管导通，锁住主控芯片启停控制引脚，使主控芯片进入待机状态。当第二百零三三极管导通时，第二百零三三极管基极饱和压降保持在0.7V左右，第二百零三三极管基极饱和压降经第二百十四低压降二极后输出0.3V左右的电压到电流反馈电路，这样电流反馈电路的初始电压就不是0V，而是0.3V左右，在短路引弧瞬间，电流给定电路输出一个一定大小引弧电流给定值，引弧电流给定值不能太小，太小不易引弧成功，太大容易烧毁钨针，比例积分运算电路引弧电流给定电路不是与0值进行比例积分运算，不会引起很强的电流过冲，也不会瞬间产生很大的电流脉冲，也就不会产行很强的电火花。

[0039] 以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。