一种精细化多功能焊接系统的制作方法
【专利摘要】一种精细化多功能焊接系统，设置有用于实施焊接的焊接模块；设置于焊接模块上，用于对焊接电流/电压进行采样的采样单元；与采样单元、焊接模块分别电连接，用于为该精细化多功能焊接系统提供电源的电源模块；还设置有与采样单元、电源模块电连接，用于对精细化多功能焊接系统中其他模块进行控制的控制模块；控制模块主要包括有用于输出脉宽调制控制信号及对该系统中其他模块进行控制的主控制电路和与该主控制电路连接，用于模式选择及参数调节的人机交互控制电路；控制模块与焊接模块与之间还串联有小电流稳定模块；小电流稳定模块主要包括依次串联的：直流电源、限流电阻和控制开关；所述电源模块采用60KHZ以上的开关频率，使本实用新型电源模块拥有更快的动态响速度和更高的控制精度，更好的兼容多种焊接功能。
【专利说明】一种精细化多功能焊接系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种数字化焊接系统，尤其涉及一种精细化多功能焊接系统。
【背景技术】
[0002]目前，逆变式焊机已经广泛使用于工业各行业对各种有色金属及其合金的焊接作业。
[0003]逆变式焊机以其重量轻，体积小，生产消耗少、节能效果显著和焊接工艺性能优秀而深受使用者青睐。而数字化多功能焊接系统中数字化交错BUCK式脉宽调制多功能逆变式焊机和数字化高频多功能逆变氩弧焊机都是采用数字控制芯片控制焊接电源，将多种焊接工艺集于一体，实现一机多能的增值运用。但是，一旦涉及小电流直流精细焊接，如薄板焊接，小电子原件焊接时，目前的多功能焊接系统因为焊接电流过小(小于3安培，一般小于I安培甚至0.5安培)，使得检测电路不易检测，导致电源供电不稳，最终造成无法兼容小电流焊机工艺或者兼容的小电流焊接效果并不理想。
[0004]鉴于多功能焊接系统加入精密测检测量仪器应对小电流焊接中电流检测时成本高昂。有必要提供一种无需加入精密检测测量仪器也能够有足够的控制精度满足对小电流(小于I安培)直流焊接的精细化多功能焊接系统。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供具备多功能焊接并具备小电流直流焊接功能的一种精细化多功能焊接系统。
[0006]一种精细化多功能焊接系统，设置有用于实施焊接的焊接模块；设置于焊接模块上，用于对焊接电流/电压进行采样的采样单元；与采样单元、焊接模块分别电连接，用于为该精细化多功能焊接系统提供电源的电源模块；其特征在于，还设置有与采样单元、电源模块电连接，用于存储各类焊接特征参数并根据该特征参数对精细化多功能焊接系统中其他模块进行控制的控制模块；控制模块主要包括有用于输出脉宽调制控制信号及并根据所述特征参数对该系统中其他模块进行控制的主控制电路和与该主控制电路连接，用于模式选择及参数调节的人机交互控制电路；控制模块与焊接模块与之间还串联有小电流稳定模块；小电流稳定模块主要包括依次串联的:直流电源、限流电阻和控制开关。
[0007]进一步的，还设置有分别连接在控制模块和电源模块之间的温度感应电路；
[0008]还设置有与控制模块及风扇分别连接的风扇驱动电路，控制模块根据温度感应电路输入的热感信号控制风扇驱动电路提升或降低风扇的转数；
[0009]还设置有与温度感应电路、控制模块分别连接的故障感应模块，当温度感应模块侦测到的温度超过规定值时，故障感应模块发送故障信号至控制模块，控制模块停止输出脉宽调制控制信号。
[0010]进一步的，电源模块主要包括依次串联设置的开关及滤波电路、整流桥、稳压电路、绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路、主变压电路、输出整流电路、输出电抗器、二次绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路、霍尔传感器电路；稳压电路输入端还并联设置有辅助电源电路及一次侧电压传感器；绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路上还设置有第一热敏电阻；输出整流电路设置有第二热敏电阻；
[0011]温度感应电路，一端分别与第一、第二热敏电阻连接，一端经过故障感应电路后连接至主控制电路连接；
[0012]焊接模块还设置有:分别连接在主控制电路和电源模块之间的高频引弧控制电路、防电击手工焊选择电路、非熔化极气保焊提弧选择电路；
[0013]采样单元设置有分别连接在控制模块和电源模块之间的脉冲电流采样电路、电流反馈电路和电压反馈电路；脉冲电流采样电路一端与主控制电路连接，一端连接至主变压器与输出整流电路之间的结点；
[0014]电流反馈电路一端与主控制电路连接，一端连接至霍尔传感器电路；
[0015]电压反馈电路一端与主控制电路连接，一端连接至霍尔传感器电路与焊接模块的正极之间的结点；
[0016]高频引弧控制电路还设置有引弧线圈，引弧线圈一端与输出整流电路连接，一端与焊接模块的负极连接；
[0017]防电击手工焊选择电路一端与主控制电路连接，一端连接至输出整流电路与引弧线圈之间的结点；
[0018]非熔化极气保焊提弧选择电路一端与主控制电路连接，一端连接至输出整流电路与引弧线圈之间的结点；
[0019]故障感应模块还设置有连接至绝缘栅双极型功率管逆变电路与主变压器之间结点的主电路传感器；
[0020]人机交互控制电路设置有分别连接至主控制电路的精密电流调整电路、参考调节和模式选择开关；
[0021]主控制电路还通过气阀控制电路与电磁阀连接，用于控制保护气体的释放；
[0022]主控制电路还通过驱动电路与二次绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路连接；驱动电路一端连接至整流桥与稳压电路中的结点；故障感应模块一端与主控制电路并联接入驱动电路。
[0023]再进一步的，电源模块采用60KHZ以上的开关频率；电源模块根据脉宽调制电路控制信号向焊接模块输出脉冲电压及脉冲电流。
[0024]作为一种改进，电压反馈电路主要包括:第一接线端、第一至第四运算放大器、第十七至第十八运算放大器、第十五至第二十九电阻、第一百零九至第一百一十电阻、第三至第七电容、第三百二十一至第三百二十二电容、第二至第三二极管、第四十六二极管组、第五测试端以及se电流端、sense电流端以及电流检测端；
[0025]第十五电阻一端连接至第一接线端3 口，一端连接至第二二极管组的负极，第二二极管组的正极、第十八电阻、第十九电阻、第一百零九电阻、第一百一十电阻、地线依次串联；第二十二电阻、第二十四电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第十七运算放大器、第十八运算放大器、电流检测端依次串联后连接在第十九电阻和第一百零九电阻之间的结点上；第三电容的正极连接到第一接线端3 口，第三电容的负极连接到第一接线端的4 口 ；第五测试端与sense电流端并接在第十九电阻与第二十二电阻之间的结点上；第二十三电阻一端连接至第五测试端，一端连接至所地线；第十六电阻并联于第二二极管组的正负极；第十七电阻一端连接至第一接线端3 口，另一端连接至第十八电阻与第十九电阻之间的结点；第四电容的正极连接至第二运算放大器的6 口，第四电容的负极连接至第二运算放大器的7 口 ；第二十一电阻一端连接至第5电容的正极，另一端连接至第二十二电阻的一端，第五电容的负极连接至第二十二电阻的另一端；第三二极管正极连接至第二十四电阻与第二十六电阻之间的结点，第三二极管负极连接至第二十六电阻与第二十七电阻之间的结点；第六电容与第七电容并联后，正极连接至第三二极管负极，负极连接至地线；第三百二十一电容的正极连接至第一接线端I 口，第三百二十一电容的负极连接至地线；第三百二十二电容的负极连接至第一接线端的2 口，第三百二十二电容的正极连接至地线；第一运算放大器的2 口连接至第二二极管组负极，第一运算放大器的I 口连接至第二二极管组的中间极，第一运算放大器的3 口串接第二十八电阻后接入地线；第二运算放大器的6口连接至第十八电阻和第十九电阻之间的结点，第二运算放大器的7 口连接至sense电流端，第二运算放大器的5 口串接第二十九电阻后接入地线；第三运算放大器的6 口连接至二十一电阻与第五电容的正极之间的结点；第三运算放大器的7 口连接至第3 二极管正极；第三运算放大器的5 口连接至第二十二电阻与第五电容的负极之间的结点；第四运算放大器的2 口与I 口并接后接入se电流端；第四运算放大器的3 口接入第一百零九电阻与第一百一^h电阻之间的结点；第四十六二极管组的中间极接入第一接线端的3 口 ；
[0026]电压反馈电路主要包括:第三十一接线端、第五至第七电压信号跟随器、第一至第三电阻、第八至第十四电阻、第一至第二电容、第一二极管。第四十二至第四十五二极管、第四测试端、sense电压端、se电压端、引弧指示端；
[0027]第四十二二极管的负极与第四十四二极管的负极并接，第四十三二极管的正极与第四十五二极管的正极并接后接入地线，第四十二二极管的正极连接至第四十三二极管的负极，第四十四二极管的正极连接至第四十五二极管的负极，组成第一桥式整流电路；第三十一接线端的3 口连接至第四十二二极管的正极，第三十一接线端的4 口连接至第四十四二极管的正极；第一电阻并联在第四十四二极管的负极和第四十五二极管的正极上；第二电阻与第三电阻串接后并联在第一电阻两端；第一电容的正极连接至第三电阻与第二电阻之间的结点，第一电容的负极连接至地线；第五电压信号跟随器的3 口连接至第二电阻与第三电阻之间的结点，第五电压信号跟随器的2 口并接至I 口后连接至第四测试端与sense电压端并接后的结点；第六电压信号跟随器的3 口与第十电阻串接后连接至第四测试端，第六电压信号跟随器的2 口与第九电阻串接后连接至第四测试端，第六电压信号跟随器的I 口连接至引弧指示端；第二电容的正极连接至第十一电阻与第五电压跟随器的I 口之间的结点，第二电容的负极连接至地线；第十一电阻一端连接至第四测试端，另一端连接至地线；第一二极管的负极连接至第六电压信号跟随器的3 口，第一二极管的正极与第十二电阻串接后连接至第六电压信号跟随器的I 口 ；第四测试端、第十三电阻、第十四电阻、地线依次串联；第七电压信号跟随器的5 口连接至第十三电阻与第十四电阻之间的结点，第七电压信号跟随器的6 口与第七电压信号跟随器的7 口并接后接入se电压端；
[0028]脉冲采样电路主要包括:第四接线端、第九至第十电压跟随器、第三百零三至第三百零四电阻、第二百一十三至第二百一十四电阻、第六十四至第六十七电容、第三十至第三十一二极管、第三十二至第三十九快恢复二极管、第二至第三互感器、输出信号端；
[0029]第三十二至第三十五快恢复二极管组成第二桥式整流电路；第四接线端的3 口连接至第三十四快恢复二极管的正极，第四接线端的4 口连接至第三十二快恢复二极管的正极；第六十五电容与第三百零三电阻与二百一十三电阻并联后，该电容的负极连接至第三十三快恢复二极管的正极，该电容的正极连接至第三十二快恢复二极管的负极；第九电压跟随器的5 口连接至第三十二快恢复二极管的负极，第九电压跟随器的6 口连接至输出信号端，第九电压跟随器的7 口连接至第三十二极管的正极；第三十二极管的负极连接至输出信号端；
[0030]第三十六至第三十九快恢复二极管组成第三桥式整流电路；第四接线端的I 口连接至第三十八快恢复二极管的正极，第四接线端的2 口连接至第三十六快恢复二极管的正极；第六十四电容与第三百零四电阻与二百一十四电阻并联后，该电容的负极连接至第三十七快恢复二极管的正极，该电容的正极连接至第三十六快恢复二极管的负极；第十电压跟随器的3 口连接至第三十六快恢复二极管的负极，第十电压跟随器的2 口连接至输出信号端，第十电压跟随器的I 口连接至第三十一二极管的正极；第三十一二极管的负极连接至输出信号端；第十电压跟随器的8 口接入正15V标准电压并连接至第六十六电容的正极，该电容的负极与地线连接；第十电压跟随器的4 口接入负15V标准电压并连接至第六十七电容的正极，该电容的负极与地线连接；第三十五快恢复二极管的正极与第三十七快恢复二极管的正极并联后与地线连接。
[0031]再者，温度感应电路主要包括:第一至第二热敏电阻、第八至第九接线端、第十一至第十三运算放大器、第二百九十四至第三百零九电阻、第七十一至第七十六电容、第一百三十一电容、第二十八至第二十九二极管、第一至第二温度监测端；
[0032]第一热敏电阻串接于第八接线端的I 口与2 口之间，第二热敏电阻串接于第九接线端的I 口与2 口之间；第七^^一电容的正极连接至第八接线端的2 口，该电容的负极与地线连接；第七十四电容的正极连接至第九接线端的2 口，该电容的负极与地线连接；第七十二电容连接至第八接线端的I 口，该电容的负极与地线连接；第七十五电容的正极连接至第九接线端的I 口，该电容的负极与地线连接；第二百九十四电阻、第二百九十五电阻、第二百九十七电阻依次串联后两端接入均地线；第三百零三电阻、第三百零四电阻、第三百零五电阻依次串联后两端接入均地线；第二百九十六电阻、第二百九十八电阻依次串联后两端接入均地线；第八接线端的I 口连接至二百九十四电阻与二百九十五电阻之间的结点，第八接线端的2 口连接至二百九十五电阻与二百九十七电阻之间的结点，第九接线端的I 口连接至三百零三电阻与三百零四电阻之间的结点，第九接线端的2 口连接至三百零四电阻与三百零五电阻之间的结点；第七十三电容的正极连接至第二百九十八电阻与第二百九十六电阻之间的结点，第七十三电容的负极连接至地线；第十一运算放大器的3 口连接至第二百九十六电阻与二百九十八电阻之间的结点，第十一运算放大器的2 口连接至该运算放大器的I 口 ；第八接线端的2 口、第二百九十九电阻、第三百零一电阻、第十二运算放大器的5 口依次连接；第一百三十一电容的正极连接至第二百九十九电阻与第三百零一电阻中间的结点，该电容的负极连接地线；第三百电阻串接在第十一运算放大器的I 口与第十二运算放大器的6 口之间；第二十八二极管的正极连接至第十二运算放大器的7 口，第二十八二极管的负极连接至第一温度监测端；第三百零二电阻串接在第十二运算放大器的6 口与第二十八二极管的负极之间；第九接线端的2 口、第三百零七电阻、第三百零八电阻、第十三运算放大器的10 口依次串联；第七十六电容的负极连接至地线，该电容的正极连接至第三百零七电阻与第三百零八电阻之间的结点；第三百零六电阻串接在第十一运算放大器的I 口与第十三运算放大器的9 口之间；第二十九二极管正极连接至第十三运算放大器的8 口，第二十九二极管的负极连接至第二温度监测端；第三百零九电阻串接于第十三运算放大器的9 口与第二十九二极管的负极；
[0033]风扇驱动电路主要包括:光电耦合器、第十一接线端、第四十五至第五十电阻、第三十七至第三十八电容、第六十二电容、第二十七二极管、第二百零二二极管、第四稳压二极管、第三场效应管、第四三极管、电感、信号输入端和风扇；
[0034]信号输入端、第五十电阻、第四十九电阻、光电耦合器的2 口依次串联；光电耦合器的3 口连接至第五十电阻与第四十九电阻之间的结点，光电耦合器的6 口连接至该光电耦合器的7 口 ；第三十八电容正极连接至光电耦合器的8 口，第三十八电容的负极连接至光电耦合器的5 口 ；第四十四电阻一端连接至光电耦合器的7 口，另一端连接至第二百零二二极管的负极，第二百零二二极管的正极连接至第三场效应管的控制极；第四十八电阻串接在光电耦合器的7 口与第三场效应管的控制极之间；第四稳压二极管的正极连接至光电耦合器的5 口，第四稳压二极管的负极连接至第二百零二二极管的正极；第四十五电阻串接于第三场效应管的控制极与源极之间；第四三极管的集电极连接至第三场效应管的控制极，第四三极管的发射极连接至光电耦合器的5 口 ；第四三极管的基极、第四十六电阻、第三场效应管的源极依次串联；第四十七电阻串接于光电耦合器的5 口与第三场效应管的源极之间；第二十七二极管的正极连接至第三场效应管的漏极，第二十七二极管的负极连接至光电耦合器的8 口及第十一接线端的I 口 ；第六十二电容的正极连接至光电耦合器的8 口，第六十二电容的负极连接至第四三极管的发射极；电感串接于第二十七二极管正极与第十一接线端的2 口 ；第三十七电容正极连接至第十一接线端的I 口，三十七电容的负极连接至第十一接线端的2 口 ；风扇串接在第十一接线端的I 口与第十一接线端的2 口之间。
[0035]再者，精密电流调整电路主要包括sense电流端、大电流端、小电流端、误差输出端、第十四至十六运算放大器、第三十三运算放大器、第七十五至九十一电阻、第一百一十三电阻、第四百一十六电阻、第五百零六电阻、第五百一十至五百一十三电阻、第五百一十五电阻、第六百三十电阻、第二至第三可调电阻、第十五至第十九电容、第八二极管组、第十三二极管组、第十二二极管、第十四二极管、第七至第八稳压二极管、第二十七场效应管；
[0036]大电流端、第八十六电阻、第八十七电阻、第八十九电阻、第八十八电阻、sense电流端依次串联；第十九电容的负极连接至第八十八电阻与第八十九电阻之间的结点；第九十二电阻串接在第十九电容的正极与第十四二极管的负极之间，第十四二极管的正极连接至误差输出端；第四百一十六电阻串接在大电流端与地线之间；第三十三运算放大器的2 口连接至第八十六电阻与第八十七电阻之间的结点，第三十三运算放大器的3 口连接至地线，三十三运算放大器的I 口连接至第八十七电阻与第八十九电阻之间的结点；第三可调电阻的活动端与固定端I并接后接入地线，第三可调电阻的固定端3串联第六百三十电阻后连接到第三十三运算放大器的2 口 ；第十三二极管组的正极和负极并接入第十九电容的负极，第十三二极管组的中间极串联第九十电阻后接入地线；第十四运算放大器的6 口连接至第十九电容的负极，第十四运算放大器的5 口接入地线，第十四运算放大器的7 口连接至第十四二极管的负极；第八稳压二极管的正极连接至第十三二极管组的中间极，第八稳压二极管的负极连接至第十四二极管的负极；第十八电容的负极、第五百零六电阻、第五十二极管的负极依次串联，第五十二极管的正极连接至第十八电容的正极；第十八二极管的负极还连接至第十九电容的负极，第十八二极管的正极还连接至第十四二极管的负极；第九十一电阻并联于第十八电容两端；
[0037]第七十七电阻、第七十八电阻、第七十九电阻、第十六电容负极依次串联，第十六电容正极、第八十二电阻、第十二二极管正极依次串联，第十二二极管负极、第一百一十三电阻、误差输出端依次串联；第五百一十电阻连接至第二可调电阻的活动端3 ;小电流端、第五百一十一电阻、第二可调电阻的活动端I依次串联；第十五运算放大器的5 口连接至第二可调电阻的活动端，第十五运算放大器的6 口连接至第十五运算放大器的7 口，第十五运算放大器的7 口与第五百一十五电阻串联后连接至第十六电容的负极；第五百一十二电阻、五百一十三电阻、地线依次串联；第五百一十三电阻还串接在第二十七场效应管的源极和第二十七场效应管的控制极之间，第二十七场效应管的漏极连接至第七十七电阻与第七十八电阻之间的结点；sense电流端串联第七十五电阻后连接至第十六电容的负极；第八二极管组的正极和第八二极管组的负极并接后接入第十六电容的负极，第八二极管组的中间极串联第八十电阻后接入地线；第十六运算放大器的3 口连接至地线，第十六运算放大器的2 口连接至第十六电容的负极，第十六运算放大器的I 口连接至第十二二极管的正极；第七稳压二极管的正极连接至第八二极管组的中间极，第七稳压二极管的负极连接至第十二二极管的正极；第十五电容的正极连接至第十二二极管的正极，第十五电容的负极连接至第十六电容的负极。
[0038]进一步的，上述一种精细化多功能焊接系统的控制方法主要包括以下步骤:
[0039]a.采样单元对焊接模块的输出电压/电流进行采样，并将生成采样信号传输给控制丰旲块;
[0040]b.控制模块根据采样信号判断焊接类型；
[0041]c.控制模块根据焊接类型向电源模块及小电流稳压模块输出相应的脉宽调制控制信号；
[0042]d.电源模块根据脉宽调制控制信号输出相应的脉冲电压/电流；小电流稳压模块根据脉宽调制控制信号输出相应的稳弧电压。
[0043]再进一步的，步骤d后还包括以下步骤:
[0044]e.温度感应电路向控制模块发送电源模块的实时温度信号；
[0045]f.控制模块根据实时温度信号控制风扇的转数。
[0046]又一步的，步骤e后还包括以下步骤:
[0047]g.故障感应模块将温度感应电路输出的实时温度信号与规定值进行对比；
[0048]若实时信号中温度值大于等于规定值，则故障感应模块向控制模块发送故障信号;
[0049]若温度值小于所述规定值，则继续进行对比。
[0050]h.所述控制模块根据输入的所述故障信号，停止输出所述脉宽调制控制信号。
[0051]一种精细化多功能焊接系统，设置有用于实施焊接的焊接模块；设置于所述焊接模块上，用于对焊接电流电压进行采样的采样单元；与采样单元电连接，用于根据采样单元输出的采用信号输出脉宽调制控制信号以及对精细化多功能焊接系统中其他模块进行控制的控制模块；与控制模块、采样单元、焊接模块分别电连接的电源模块；本实用新型通过在焊接模块与控制模块之间串联有小电流稳定模块，且在电源模块采用60KHZ以上的开关频率，使本实用新型电源模块拥有更快的动态响速度和更高的控制精度，更好的兼容多种焊接功能；
[0052]进而加入小电流温度模块可以保证小电流焊接中电弧的稳定性，避免因为电源模块中输出不稳而导致断弧。
【专利附图】
【附图说明】
[0053]为了易于说明，本实用新型由下述的【具体实施方式】及附图作详细描述。
[0054]图1为本实用新型一种精细化多功能焊接系统的组成结构示意图；
[0055]图2为本实用新型一种精细化多功能焊接系统的改进结构示意图；
[0056]图3为本实用新型一种精细化多功能焊接系统的完全结构示意图；
[0057]图4为本实用新型一种精细化多功能焊接系统的电流反馈电路结构图；
[0058]图5为本实用新型一种精细化多功能焊接系统的电压反馈电路结构图；
[0059]图6为本实用新型一种精细化多功能焊接系统的脉冲电流采样单元结构图；
[0060]图7为本实用新型一种精细化多功能焊接系统的温度感应电路结构图；
[0061]图8为本实用新型一种精细化多功能焊接系统的风扇驱动电路结构图；
[0062]图9为本实用新型一种精细化多功能焊接系统的精密电流调整电路结构图。
【具体实施方式】
[0063]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
[0064]如附图1-3所示，一种精细化多功能焊接系统，设置有用于实施焊接的焊接模块；设置于焊接模块上，用于对焊接电流/电压进行采样的采样单元；与采样单元、焊接模块分别电连接，用于为该精细化多功能焊接系统提供电源的电源模块；还设置有与采样单元、电源模块电连接，用于存储各类焊接特征参数，并根据该特征参数对精细化多功能焊接系统中其他模块进行控制的控制模块；该控制模块可以采用现有技术中的x86微机或者单片机等系统，并采用工厂事先写入及使用中实时更新的方式设置各种焊接类型的特征参数，通过多组接触端对本实用新型中各个模块、电路进行控制，达到根据该特征参数判断焊接类型，并保持电源模块对焊接模块输出的电压及电流符合相应焊接类型的外特征曲线。控制模块中的存储器可使用只读存储器或者可擦写存储器或者两者的结合。
[0065]控制模块主要包括有用于输出脉宽调制控制信号及根据特征参数对该系统中其他模块进行控制的主控制电路和与该主控制电路连接，用于模式选择及参数调节的人机交互控制电路；控制模块与焊接模块与之间还串联有小电流稳定模块；小电流稳定模块主要包括依次串联的:直流电源、限流电阻和控制开关。
[0066]进一步的，还设置有分别连接在控制模块和电源模块之间的温度感应电路；用于监测电源模块中大功率元件的工作温度，使控制模块可以根据温度感应电路的返回信息对电源模块进行降温或停机操作。
[0067]还设置有与控制模块及风扇分别连接的风扇驱动电路，控制模块根据温度感应电路输入的热感信号控制风扇驱动电路提升或降低风扇的转数；在焊接系统进入节能模式或休眠模式时可以停止风扇的工作。
[0068]还设置有与温度感应电路、控制模块分别连接的故障感应模块，当温度感应模块侦测到的温度超过规定值时，故障感应模块发送故障信号至控制模块，控制模块停止输出脉宽调制控制信号，电源模块停止对焊接模块供电。
[0069]进一步的，电源模块主要包括依次串联设置的开关及滤波电路、整流桥、稳压电路、绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路(IGBT逆变驱动)、主变压电路、输出整流电路、输出电抗器、二次绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路(二次IGBT逆变驱动)、霍尔传感器电路；稳压电路输入端还并联设置有辅助电源电路及一次侧电压传感器；绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路上还设置有第一热敏电阻；输出整流电路设置有第二热敏电阻；
[0070]温度感应电路，一端分别与第一、第二热敏电阻连接，一端经过故障感应电路后连接至主控制电路连接；
[0071]焊接模块还设置有:分别连接在主控制电路和电源模块之间的高频引弧控制电路、防电击手工焊选择电路、非熔化极气保焊提弧选择电路；
[0072]采样单元设置有分别连接在控制模块和电源模块之间的脉冲电流采样电路、电流反馈电路和电压反馈电路；用于提供采集到的初始电压/电流给控制模块进行与相应特征参数的比对，以确定焊接类型；并实时监测焊接时的电流/电压，使控制模块控制电源模块输出符合相应的外特征曲线。脉冲电流采样电路一端与主控制电路连接，一端连接至主变压器与输出整流电路之间的结点；用于监测电源主电路中脉冲电流大小，辅助控制模块对电源模块进行过流保护。
[0073]电流反馈电路一端与主控制电路连接，一端连接至霍尔传感器电路；用于实时监测焊接时电源输出的电流强度，并反馈回控制模块。
[0074]电压反馈电路一端与主控制电路连接，一端连接至霍尔传感器电路与焊接模块的正极之间的结点；用于实时监测焊接时电源输出的电压幅度，并反馈回控制模块。
[0075]高频引弧控制电路还设置有引弧线圈，引弧线圈一端与输出整流电路连接，一端与焊接模块的负极连接；用于在高频引弧控制电路的控制下，为焊接模块激发电弧。
[0076]防电击手工焊选择电路一端与主控制电路连接，一端连接至输出整流电路与引弧线圈之间的结点；用于配合主控制电路开启手工焊模式，并防止漏电产生，保证焊接操作时操作者的安全。
[0077]非熔化极气保焊提弧选择电路一端与主控制电路连接，一端连接至输出整流电路与引弧线圈之间的结点；用于配合主控制电路开启非熔化极气体保护焊模式，并控制该模式下电弧强度。
[0078]故障感应模块还设置有连接至绝缘栅双极型功率管逆变电路与主变压器之间结点的主电路传感器；用于监测绝缘栅双极型功率管逆变电路输入主变压器中的电流及电压状况，过流或过压时反馈回主控制电路。
[0079]人机交互控制电路设置有分别连接至主控制电路的精密电流调整电路、参考调节和模式选择开关；用于实现焊接模式的手动选择及为满足特定模式下的焊接特性曲线，手动微调焊机输出的电流及电压。
[0080]主控制电路还通过气阀控制电路与电磁阀连接，用于控制保护气体的释放；
[0081 ] 主控制电路还通过驱动电路与二次绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路连接；驱动电路一端连接至整流桥与稳压电路中的结点；故障感应模块一端与主控制电路并联接入驱动电路。用于驱动二次绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路对输出至焊接模块的电流/电压进行调整。
[0082]再进一步的，电源模块采用60KHZ以上的开关频率；电源模块根据脉宽调制电路控制信号向焊接模块输出脉冲电压及脉冲电流。
[0083]具体电路优选以下电路结构:
[0084]如附图4所示，电流反馈电路由霍尔传感器HCTl及MCUl主控制电路中部分电路组成。霍尔传感器HCTl按100A/2V的比例把电流信号转变成电压信号由运算放大器ICl、IC2、IC3、IC4 及电阻 R15-R29、R109、R110、电容 C3_C7、C321、C322、二极管 D46、D2、D3 等输出电流信号I_SENSE/I_SE送到MCUl中。
[0085]作为一种改进，电压反馈电路主要包括:第一接线端CN1、第一至第四运算放大器IC1-1C4、第十七至第十八运算放大器IC17-1C18、第十五至第二十九电阻R15-R29、第一百零九至第一百一^h电阻R109-R110、第三至第七电容C3-C7、第三百二^^一至第三百二十二电容C321-C322、第二至第三二极管D2-D3、第四十六二极管组D46、第五测试端TP5以及se电流端1-SE、sense电流端1-SENSE以及电流检测端1-DET;
[0086]第十五电阻R15 —端连接至第一接线端CN13 口，另一端连接至第二二极管组D2的负极，第二二极管组D2的正极、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第一百零九电阻R109、第一百一^h电阻R110、地线依次串联；第二十二电阻R22、第二十四电阻R24、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第十七运算放大器IC17、第十八运算放大器IC18、电流检测端
1-DET依次串联后连接在第十九电阻R19和第一百零九电阻R109之间的结点上；第三电容C3的正极连接到第一接线端CN13 口，第三电容C3的负极连接到第一接线端CNl的4 口；第五测试端TP5与sense电流端1-SENSE并接在第十九电阻R19与第二十二电阻R22之间的结点上；第二十三电阻R23 —端连接至第五测试端TP5，一端连接至所地线；第十六电阻R16并联于第二二极管组D2的正负极；第十七电阻R17 —端连接至第一接线端CN13 口，另一端连接至第十八电阻R18与第十九电阻R19之间的结点；第四电容C4的正极连接至第二运算放大器IC2的6 口，第四电容C4的负极连接至第二运算放大器IC2的7 口 ；第二^^一电阻R21—端连接至第5电容C5的正极，另一端连接至第二十二电阻R22的一端，第五电容C5的负极连接至第二十二电阻R22的另一端；第三二极管D3正极连接至第二十四电阻R24与第二十六电阻R26之间的结点，第三二极管D3负极连接至第二十六电阻R26与第二十七电阻R27之间的结点；第六电容C6与第七电容C7并联后，共同正极连接至第三二极管D3的负极，共同负极连接至地线；第三百二十一电容C321的正极连接至第一接线端CNl的I口，第三百二i^一电容C321的负极连接至地线；第三百二十二电容C322的负极连接至第一接线端CNl的2 口，第三百二十二电容C322的正极连接至地线；第一运算放大器ICl的2口连接至第二二极管组D2负极，第一运算放大器ICl的I 口连接至第二二极管组D2的中间极，第一运算放大器ICl的3 口串接第二十八电阻R28后接入地线；第二运算放大器IC2的6 口连接至第十八电阻R18和第十九电阻R19之间的结点，第二运算放大器IC2的7 口连接至sense电流端1-SENSE，第二运算放大器IC2的5 口串接第二十九电阻R29后接入地线；第三运算放大器IC3的6 口连接至二i^一电阻R21与第五电容C5的正极之间的结点；第三运算放大器IC3的7 口连接至第三二极管D3的正极；第三运算放大器IC3的5 口连接至第二十二电阻R22与第五电容C5的负极之间的结点；第四运算放大器IC4的2 口与该运算放大器的I 口并接后接入se电流端1-SE ;第四运算放大器IC4的3 口接入第一百零九电阻R109与第一百一十电阻RllO之间的结点；第四十六二极管组D46的中间极接入第一接线端CNl的3 口；
[0087]如附图5所示，电压反馈电路由MCUl主控制电路中部分电路组成。电压信号经变压器按10V/2V的降压，经桥式整流二极管D42-D45后转变成直流信号，经电压信号跟随器IC5、IC7后将V_SENSE/V_SE两组信号送到MCUl中，经电压信号跟随器IC6将ARC-ON起弧指示信号送到MCUl中。
[0088]具体的，电压反馈电路主要包括:第三十一接线端CN31、第五至第七电压信号跟随器IC5-1C7、第一至第三电阻R1-R3、第八至第十四电阻R8-R14、第一至第二电容C1-C2、第一二极管D1、第四十二至第四十五二极管、第四测试端TP4、SenSe电压端V_SENSE、se电压端V-SE、引弧指示端ARC-ON;
[0089]第四十二二极管D42的负极与第四十四二极管D44的负极并接，第四十三二极管D43的正极与第四十五二极管D45的正极并接后接入地线，第四十二二极管D42的正极连接至第四十三二极管D43的负极，第四十四二极管D44的正极连接至第四十五二极管D45的负极，组成第一桥式整流电路；第三i^一接线端CN31的3 口连接至第四十二二极管D42的正极，第三十一接线端CN31的4 口连接至第四十四二极管D44的正极；第一电阻Rl并联在第四十四二极管D44的负极和第四十五二极管D45的正极上；第二电阻R2与第三电阻R3串接后并联在第一电阻Rl两端；第一电容Cl的正极连接至第三电阻R3与第二电阻R2之间的结点，第一电容Cl的负极连接至地线；第五电压信号跟随器IC5的3 口连接至第二电阻R2与第三电阻R3之间的结点，第五电压信号跟随器IC5的2 口并接至I 口后连接至第四测试端TP4与sense电压端V-SENSE并接后的结点；第六电压信号跟随器IC6的3 口与第十电阻RlO串接后连接至第四测试端TP4，第六电压信号跟随器IC6的2 口与第九电阻R9串接后连接至第四测试端TP4，第六电压信号跟随器IC6的I 口连接至引弧指示端ARC-ON ;第二电容C2的正极连接至第十一电阻与第五电压信号跟随器IC5的I 口之间的结点，第二电容C2的负极连接至地线；第十一电阻Rll —端连接至第四测试端TP4，另一端连接至地线；第一二极管Dl的负极连接至第六电压信号跟随器IC6的3 口，第一二极管Dl的正极与第十二电阻R12串接后连接至第六电压信号跟随器IC6的I 口 ；第四测试端TP4、第十三电阻R13、第十四电阻R14、地线依次串联；第七电压信号跟随器IC7的5 口连接至第十三电阻R13与第十四电阻R14之间的结点，第七电压信号跟随器IC7的6 口与第七电压信号跟随器IC7的7 口并接后接入se电压端V-SE ；
[0090]如附图6所示，脉冲电流采样单元由互感器CT2、CT3，快恢复二极管D32-D39、电阻R214、R213、R304、R303、电容 C64、C65 及电压跟随器 IC9、IC10、二极管 D30、D31 组成，输出信号CT送入MCUl中。
[0091]具体的，脉冲采样电路主要包括:第四接线端CM、第九至第十电压跟随器IC9-1C10、第三百零三至第三百零四电阻R303-R304、第二百一^h三至第二百一^h四电阻R213-R214、第六十四至第六十七电容C264-C267、第三十至第三^^一二极管D30-D31、第三十二至第三十九快恢复二极管D32-D39、第二至第三互感器CT2-CT3、输出信号端CT ；
[0092]第三十二至第三十五快恢复二极管组成第二桥式整流电路；第四接线端CM的3口连接至第三十四快恢复二极管D34的正极，第四接线端CM的4 口连接至第三十二快恢复二极管D32的正极；第六十五电容C65与第三百零三电阻R303与二百一^h三电阻R213并联后，该电容的负极连接至第三十三快恢复二极管D33的正极，该电容的正极连接至第三十二快恢复二极管D32的负极；第九电压跟随器IC9的5 口连接至第三十二快恢复二极管D32的负极，第九电压跟随器IC9的6 口连接至输出信号端CT，第九电压跟随器IC9的7口连接至第三十二极管D30的正极；第三十二极管D30的负极连接至输出信号端CT ；
[0093]第三十六至第三十九快恢复二极管组成第三桥式整流电路；第四接线端CM的I口连接至第三十八快恢复二极管D38的正极，第四接线端CM的2 口连接至第三十六快恢复二极管D36的正极；第六十四电容C64与第三百零四电阻R304与二百一^h四电阻R214并联后，该电容的负极连接至第三十七快恢复二极管D37的正极，该电容的正极连接至第三十六快恢复二极管D36的负极；第十电压跟随器IClO的3 口连接至第三十六快恢复二极管D36的负极，第十电压跟随器IClO的2 口连接至输出信号端CT，第十电压跟随器IClO的
I口连接至第三i^一二极管D31的正极；第三^^一二极管D31的负极连接至输出信号端CT ；第十电压跟随器IClO的8 口接入正15V标准电压并连接至第六十六电容C66的正极，该电容的负极与地线连接；第十电压跟随器IClO的4 口接入负15V标准电压并连接至第六十七电容C67的正极，该电容的负极与地线连接；第三十五快恢复二极管D35的正极与第三十七快恢复二极管D37的正极并联后与地线连接。
[0094]如附图7所示，温度感应电路，由热敏电阻THl和TH2、运算放大器ICll、IC12、IC13 电阻 R294-R309、电容 C71-C76 和 C131、二极管 D28、D29 等组成；
[0095]具体的，温度感应电路主要包括:第一至第二热敏电阻TH1-TH2、第八至第九接线端CN8-CN9、第^^一至第十三运算放大器IC11-1C13、第二百九十四至第三百零九电阻、第七i^一至第七十六电容R71-R76、第一百三^^一电容R131、第二十八至第二十九二极管D28-D29、第一至第二温度监测端TEMP1-TEMP2;
[0096]第一热敏电阻THl串接于第八接线端CN8的I 口与2 口之间，第二热敏电阻TH2串接于第九接线端CN9的I 口与2 口之间；第七^^一电容C71的正极连接至第八接线端CN8的2 口，该电容的负极与地线连接；第七十四电容C74的正极连接至第九接线端CN9的2 口，该电容的负极与地线连接；第七十二电容C72连接至第八接线端CN8的I 口，该电容的负极与地线连接；第七十五电容C75的正极连接至第九接线端CN9的I 口，该电容的负极与地线连接；第二百九十四电阻R294、第二百九十五电阻R295、第二百九十七电阻R297依次串联后两端接入均地线；第三百零三电阻R303、第三百零四电阻R304、第三百零五电阻R305依次串联后两端接入均地线；第二百九十六电阻R296、第二百九十八电阻R298依次串联后两端接入均地线；第八接线端CN8的I 口连接至二百九十四电阻R294与二百九十五电阻R295之间的结点，第八接线端CN8的2 口连接至二百九十五电阻R295与二百九十七电阻R297之间的结点，第九接线端CN9的I 口连接至三百零三电阻R303与三百零四电阻R304之间的结点，第九接线端CN9的2 口连接至三百零四电阻R304与三百零五电阻R305之间的结点；第七十三电容C73的正极连接至第二百九十八电阻R298与第二百九十六电阻R296之间的结点，第七十三电容C73的负极连接至地线；第十一运算放大器ICll的3 口连接至第二百九十六电阻R296与二百九十八电阻R298之间的结点，第^^一运算放大器ICll的2 口连接至该运算放大器的I 口 ；第八接线端CN8的2 口、第二百九十九电阻R299、第三百零一电阻R301、第十二运算放大器IC12的5 口依次连接；第一百三^^一电容R131的正极连接至第二百九十九电阻R299与第三百零一电阻R301中间的结点，该电容的负极连接地线；第三百电阻R300串接在第^^一运算放大器ICll的I 口与第十二运算放大器IC12的6 口之间；第二十八二极管D28的正极连接至第十二运算放大器IC12的7 口，第二十八二极管D28的负极连接至第一温度监测端TEMPI ;第三百零二电阻串接在第十二运算放大器IC12的6 口与第二十八二极管的负极之间；第九接线端CN9的2 口、第三百零七电阻、第三百零八电阻、第十三运算放大器IC13的10 口依次串联；第七十六电容C76的负极连接至地线，该电容的正极连接至第三百零七电阻R307与第三百零八电阻R308之间的结点；第三百零六电阻R306串接在第^^一运算放大器ICll的I 口与第十三运算放大器IC13的9 口之间；第二十九二极管D29正极连接至第十三运算放大器IC13的8 口，第二十九二极管D29的负极连接至第二温度监测端TEMP2 ;第三百零九电阻R309串接于第十三运算放大器IC13的9口与第二十九二极管D29的负极；
[0097]如附图8所示，逆变式焊机的焊接电源装置因为负责全部焊接能量的逆变变换处理，所以其电源中的电力开关器件是装置中最大的热损耗源，电力开关器件工作时会有很高的温升，需要有一定的冷却设施为其散热降温。
[0098]本实用新型是采用的带休眠功能的风扇FAN驱动电路作为散热系统，该风扇驱动电路:由MCUl电路相连的光电耦合器PHC3、三极管Q3、Q4、电阻R45-R50、电容C37、C38、C62、二极管D27、D202、ZD4、三极管Q3、Q4、电感LI和轴流风机FAN等组成。
[0099]其工作原理是:安放于电源模块中的绝缘栅电力开关器件组散热器上的温度传感器TH1、TH2将散热器温度量转变成电压信号量，送到数字处理系统MCUl的ADC端口，通过MCUl处理后，输出控制信号去驱动光电耦合器PHC3，去控制轴流风机FAN。当散热器温度较低没必要进行强迫风冷时，MCUl将让轴流风机FAN停转.当散热器温度达到一定值时，MCUl将发出指令，让轴流风机FAN转动，对散热装置强迫风冷。一方面节约电能、提高能效，另一方面也可延长轴流风机使用寿命。
[0100]具体的，风扇驱动电路主要包括:光电耦合器PHC3、第十一接线端CN11、第四十五至第五十电阻R45-R50、第三十七至第三十八电容C37-C38、第六十二电容C62、第二十七二极管D27、第二百零二二极管D202、第四稳压二极管ZD4、第三场效应管Q3、第四三极管Q4、电感L1、信号输入端FAN-OUT和风扇FAN;
[0101]信号输入端FAN-OUT、第五十电阻R59、第四十九电阻R49、光电耦合器PHC3的2 口依次串联；光电耦合器PHC3的3 口连接至第五十电阻R59与第四十九电阻R49之间的结点，光电耦合器PHC3的6 口连接至该光电耦合器PHC3的7 口 ；第三十八电容C38正极连接至光电耦合器PHC3的8 口，第三十八电容C38的负极连接至光电耦合器PHC3的5 口；第四十四电阻R44 —端连接至光电耦合器PHC3的7 口，另一端连接至第二百零二二极管D202的负极，第二百零二二极管D202的正极连接至第三场效应管Q3的控制极；第四十八电阻R48串接在光电耦合器PHC3的7 口与第三场效应管Q3的控制极之间；第四稳压二极管ZD4的正极连接至光电耦合器PHC3的5 口，第四稳压二极管ZD4的负极连接至第二百零二二极管D202的正极；第四十五电阻R45串接于第三场效应管Q3的控制极与源极之间；第四三极管Q4的集电极连接至第三场效应管Q3的控制极，第四三极管Q4的发射极连接至光电耦合器PHC3的5 口 ；第四三极管Q4的基极、第四十六电阻R46、第三场效应管Q3的源极依次串联；第四十七电阻R47串接于光电耦合器PHC3的5 口与第三场效应管Q3的源极之间；第二十七二极管D27的正极连接至第三场效应管Q3的漏极，第二十七二极管D27的负极连接至光电耦合器PHC3的8 口及第^^一接线端CNll的I 口 ；第第六十二电容C62的正极连接至光电耦合器PHC3的8 口，第六十二电容C62的负极连接至第四三极管Q4的发射极；电感LI串接于第二十七二极管D27正极与第^^一接线端CNll的2 口 ；第三十七电容C37正极连接至第i^一接线端CNll的I 口，三十七电容C37的负极连接至第i^一接线端CNll的2 口 ；风扇FAN串接在第^^一接线端CNll的I 口与第^^一接线端CNll的2 口之间。
[0102]如附图9所示，精密电流调整电路由大电流UMIT和小电流MINI两套调整电路输出至 +ERROR 端。电路包括:集成电路 IC33、IC14-1C16、电阻 R75-R91、R113、R416、R506、R510-R513、R515、R630、可调电阻 VR2、VR3、电容 C15-19、二极管 D8、D12-14、ZD7、ZD8。
[0103]通过调节VR3，得到符合要求的信号幅度叠加到UMIT信号，一起输入到运算放大器IC33的反相输入端，得到增益的电压信号与电流反馈信号1-SENSE叠加在一起输入到运算放大器IC14的反相输入端，增益的放大电压信号经二极管D14过滤掉正信号，将负信号输出到+ERROR端。同样的道理MINI信号经过调节VR2，输入到运算放大器IC15，IC16，得到增益的放大电压信号经二极管D12过滤掉负信号，将正信号输出到+ERROR端。
[0104]具体的，精密电流调整电路主要包括！sense电流端1-SENSE、大电流端UMIT、小电流端MIN1、误差输出端+ERROR、第十四至十六运算放大器IC14-1C16、第三十三运算放大器IC33、第七十五至九十一电阻R75-R91、第一百一^h三电阻R113、第四百一^h六电阻R416、第五百零六电阻R506、第五百一^h至五百一^h三电阻R510-R513、第五百一^h五电阻R515、第六百三十电阻R630、第二至第三可调电阻VR2-VR3、第十五至第十九电容R15-R19、第八二极管组D8、第十三二极管组D13、第十二二极管D12、第十四二极管D14、第七至第八稳压二极管ZD7-ZD8、第二十七场效应管Q27 ；
[0105]大电流端UMIT、第八十六电阻R86、第八十七电阻R87、第八十九电阻R89、第八十八电阻R88、sense电流端1-SENSE依次串联；第十九电容C19的负极连接至第八十八电阻R88与第八十九电阻R89之间的结点；第九十二电阻R92串接在第十九电容C19的正极与第十四二极管D14的负极之间，第十四二极管D14的正极连接至误差输出端+ERROR ;第四百一^h六电阻R416串接在大电流端UMIT与地线之间；第三十三运算放大器IC33的
2口连接至第八十六电阻R86与第八十七电阻R87之间的结点，第三十三运算放大器IC33的3 口连接至地线，第三十三运算放大器IC33的I 口连接至第八十七电阻R87与第八十九电阻R89之间的结点；第三可调电阻VR3的活动端与固定端I并接后接入地线，第三可调电阻VR3的固定端3串联第六百三十电阻R630后连接到第三十三运算放大器IC33的2 口；第十三二极管组D13的正极和负极并接入第十九电容C19的负极，第十三二极管组D13的中间极串联第九十电阻R90后接入地线；第十四运算放大器IC14的6 口连接至第十九电容C19的负极，第十四运算放大器IC14的5 口接入地线，第十四运算放大器IC14的7 口连接至第十四二极管D14的负极；第八稳压二极管ZD8的正极连接至第十三二极管组D13的中间极，第八稳压二极管ZD8的负极连接至第十四二极管D14的负极；第十八电容C18的负极、第五百零六电阻R506、第五十二极管D50的负极依次串联，第五十二极管D50的正极连接至第十八电容C18的正极；第十八二极管C18的负极还连接至第十九电容C19的负极，第十八二极管C18的正极还连接至第十四二极管D14的负极；第九十一电阻R91并联于第十八电容C18两端；
[0106]第七十七电阻R77、第七十八电阻R78、第七十九电阻R79、第十六电容C16负极依次串联，第十六电容C16正极、第八十二电阻R82、第十二二极管D12正极依次串联，第十二二极管D12负极、第一百一十三电阻R113、误差输出端+ERROR依次串联；第五百一十电阻R510连接至第二可调电阻VR2的活动端3 ;小电流端MIN1、第五百一^h—电阻R511、第二可调电阻VR2的活动端I依次串联；第十五运算放大器IC15的5 口连接至第二可调电阻VR2的活动端，第十五运算放大器IC15的6 口连接至第十五运算放大器IC15的7 口，第十五运算放大器IC15的7 口与第五百一^h五电阻R515串联后连接至第十六电容C16的负极；第五百一十二电阻R512、五百一十三电阻R513、地线依次串联；第五百一十三电阻R513还串接在第二十七场效应管Q27的源极和第二十七场效应管Q27的控制极之间，第二十七场效应管Q27的漏极连接至第七十七电阻R77与第七十八电阻R78之间的结点；sense电流端1-SENSE串联第七十五电阻后连接至第十六电容C16的负极；第八二极管组D8的正极和第八二极管组D8的负极并接后接入第十六电容C16的负极，第八二极管组D8的中间极串联第八十电阻R80后接入地线；第十六运算放大器IC16的3 口连接至地线，第十六运算放大器IC16的2 口连接至第十六电容C16的负极，第十六运算放大器IC16的I 口连接至第十二二极管D12的正极；第七稳压二极管ZD7的正极连接至第八二极管组D8的中间极，第七稳压二极管ZD7的负极连接至第十二二极管D12的正极；第十五电容C15的正极连接至第十二二极管D12的正极，第十五电容C15的负极连接至第十六电容C16的负极。
[0107]本实用新型通过控制模块输出脉宽调制信号控制电源模块输出相应的焊接电压电流，并与小电流温度模块相配合，能够实现:手工焊普通酸性焊条焊接功能、低氢型碱性焊条/纤维素焊条焊接功能)、氩弧焊功能HF TIG,LIFT TIG)、脉冲氩弧焊功能、交直流氩弧焊功能、氩弧点焊功能、二氧化碳气体保护焊接功能、脉冲式MIG焊接功能和双脉冲MIG焊接功能等焊接功能。以满足精细化焊接和多功能焊接工艺的要求。
[0108]除手工焊功能属于开机自动启动以外，其它的焊接功能均可以由焊枪开关控制启停。也可以通过精密电流调整电路进行手动微调，已适应焊接时的现场要求。
[0109]本实用新型一种精细化多功能焊接系统(数字化交错BUCK式脉宽调制多功能逆变焊机、数字化高频多功能逆变氩弧焊机)，通过程序控制主控制电路MCUl的数字处理系统使其按照焊接功能要求进行控制。MCUl的数字处理系统首先对焊接电源装置输出的电流和电压采样，然后作运算处理，输出脉宽调制电路信号去控制绝缘栅电力开关器件通断，最终在焊机输出端得到符合焊接工艺要求需要的外特性曲线(伏/安曲线)和一定脉冲波形的的电流/电压。
[0110]同时，也可以通过程序控制MCUl的数字处理系统使其根据焊接工艺要求控制自动送丝机的工作模式，如通过脉宽调制电路输出自动控制信号控制送丝速度和启、停时序，精确地控制焊接过程等各个时序。
[0111]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围的内。
【权利要求】
1.一种精细化多功能焊接系统，设置有用于实施焊接的焊接模块；设置于所述焊接模块上，用于对焊接电流/电压进行采样的采样单元；与所述采样单元、所述焊接模块分别电连接，用于为该精细化多功能焊接系统提供电源的电源模块；其特征在于，还设置有与所述采样单元、电源模块电连接，用于存储各类焊接特征参数并根据该特征参数对所述精细化多功能焊接系统中其他模块进行控制的控制模块；所述控制模块主要包括有用于输出脉宽调制控制信号及根据所述特征参数对该系统中其他模块进行控制的主控制电路和与该主控制电路连接，用于模式选择及参数调节的人机交互控制电路；所述控制模块与所述焊接模块与之间还串联有小电流稳定模块；所述小电流稳定模块主要包括依次串联的:直流电源、限流电阻和控制开关。
2.根据权利要求1所述一种精细化多功能焊接系统，其特征在于，还设置有分别连接在所述控制模块和所述电源模块之间的温度感应电路； 还设置有与所述控制模块及风扇分别连接的风扇驱动电路，所述控制模块根据所述温度感应电路输入的所述热感信号控制所述风扇驱动电路提升或降低风扇的转数； 还设置有与所述温度感应电路、所述控制模块分别连接的故障感应模块，当所述温度感应模块侦测到的温度超过规定值时，所述故障感应模块发送故障信号至所述控制模块，所述控制模块停止输出脉宽调制控制信号。
3.根据权利要求2所述一种精细化多功能焊接系统，其特征在于，所述电源模块主要包括依次串联设置的开关及滤波电路、整流桥、稳压电路、绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路、主变压电路、输出整流电路、输出电抗器、二次绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路、霍尔传感器电路；所述稳压电路输入端还并联设置有辅助电源电路及一次侧电压传感器；所述绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路上还设置有第一热敏电阻；所述输出整流电路设置有第二热敏电阻； 所述温度感应电路，一端分别与第一、第二热敏电阻连接，一端经过故障感应电路后连接至所述主控制电路连接； 所述焊接模块还设置有:分别连接在所述主控制电路和所述电源模块之间的高频引弧控制电路、防电击手工焊选择电路、非熔化极气保焊提弧选择电路； 所述采样单元设置有分别连接在所述控制模块和所述电源模块之间的脉冲电流采样电路、电流反馈电路和电压反馈电路；所述脉冲电流采样电路一端与所述主控制电路连接，一端连接至所述主变压器与所述输出整流电路之间的结点； 所述电流反馈电路一端与所述主控制电路连接，一端连接至所述霍尔传感器电路；所述电压反馈电路一端与所述主控制电路连接，一端连接至所述霍尔传感器电路与所述焊接模块的正极之间的结点； 所述高频引弧控制电路还设置有引弧线圈，所述引弧线圈一端与所述输出整流电路连接，一端与所述焊接模块的负极连接； 所述防电击手工焊选择电路一端与所述主控制电路连接，一端连接至所述输出整流电路与所述引弧线圈之间的结点； 所述非熔化极气保焊提弧选择电路一端与所述主控制电路连接，一端连接至所述输出整流电路与所述引弧线圈之间的结点； 所述故障感应模块还设置有连接至所述绝缘栅双极型功率管逆变电路与所述主变压器之间结点的主电路传感器； 所述人机交互控制电路设置有分别连接至所述主控制电路的精密电流调整电路、参考调节和模式选择开关； 所述主控制电路还通过气阀控制电路与电磁阀连接，用于控制保护气体的释放； 所述主控制电路还通过驱动电路与二次绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路连接；所述驱动电路一端连接至所述整流桥与所述稳压电路中的结点；所述故障感应模块一端与所述主控制电路并联接入所述驱动电路。
4.根据权利要求3所述一种精细化多功能焊接系统，其特征在于，所述电源模块采用60KHZ以上的开关频率；所述电源模块根据所述脉宽调制电路控制信号向所述焊接模块输出脉冲电压及脉冲电流。
5.根据权利要求4所述一种精细化多功能焊接系统，其特征在于，所述电压反馈电路主要包括:第一接线端、第一至第四运算放大器、第十七至第十八运算放大器、第十五至第二十九电阻、第一百零九至第一百一十电阻、第三至第七电容、第三百二十一至第三百二十二电容、第二至第三二极管、第四十六二极管组、第五测试端以及se电流端、sense电流端以及电流检测端； 所述第十五电阻一端连接至第一接线端3 口，一端连接至所述第二二极管组的负极，所述第二二极管组的正极、所述第十八电阻、所述第十九电阻、所述第一百零九电阻、所述第一百一十电阻、地线依次串联；所述第二十二电阻、所述第二十四电阻、所述第二十六电阻、所述第二十七电阻、所述第十七运算放大器、所述第十八运算放大器、所述电流检测端依次串联后连接在第十九电阻和第一百零九电阻之间的结点上；所述第三电容的正极连接到所述第一接线端3 口，所述第三电容的负极连接到所述第一接线端的4 口 ；所述第五测试端与所述sense电流端并接在所述第十九电阻与所述第二十二电阻之间的结点上；所述第二十三电阻一端连接至所述第五测试端，一端连接至所地线；所述第十六电阻并联于所述第二二极管组的正负极；所述第十七电阻一端连接至所述第一接线端3 口，另一端连接至所述第十八电阻与第十九电阻之间的结点；所述第四电容的正极连接至所述第二运算放大器的6 口，所述第四电容的负极连接至所述第二运算放大器的7 口 ；所述第二十一电阻一端连接至所述第5电容的正极，另一端连接至所述第二十二电阻的一端，所述第五电容的负极连接至所述第二十二电阻的另一端；所述第三二极管正极连接至所述第二十四电阻与所述第二十六电阻之间的结点，所述第三二极管负极连接至第二十六电阻与所述第二十七电阻之间的结点；所述第六电容与所述第七电容并联后，正极连接至第三二极管负极，负极连接至地线；所述第三百二十一电容的正极连接至第一接线端I 口，所述第三百二十一电容的负极连接至地线；所述第三百二十二电容的负极连接至第一接线端的2 口，所述第三百二十二电容的正极连接至地线；所述第一运算放大器的2 口连接至所述第二二极管组负极，所述第一运算放大器的I 口连接至所述第二二极管组的中间极，所述第一运算放大器的3 口串接第二十八电阻后接入地线；所述第二运算放大器的6 口连接至所述第十八电阻和第十九电阻之间的结点，所述第二运算放大器的7 口连接至sense电流端，所述第二运算放大器的5 口串接第二十九电阻后接入地线；所述第三运算放大器的6 口连接至所述二十一电阻与第五电容的正极之间的结点；所述第三运算放大器的7 口连接至所述第3 二极管正极；所述第三运算放大器的5 口连接至所述第二十二电阻与所述第五电容的负极之间的结点；所述第四运算放大器的2 口与I 口并接后接入se电流端；所述第四运算放大器的3 口接入第一百零九电阻与第一百一十电阻之间的结点；第四十六二极管组的中间极接入所述第一接线端的3 口 ； 所述电压反馈电路主要包括:第三十一接线端、第五至第七电压信号跟随器、第一至第三电阻、第八至第十四电阻、第一至第二电容、第一二极管、第四十二至第四十五二极管、第四测试端、sense电压端、se电压端、引弧指示端； 所述第四十二二极管的负极与所述第四十四二极管的负极并接，所述第四十三二极管的正极与第四十五二极管的正极并接后接入地线，所述第四十二二极管的正极连接至所述第四十三二极管的负极，所述第四十四二极管的正极连接至第四十五二极管的负极，组成第一桥式整流电路；所述第三十一接线端的3 口连接至所述第四十二二极管的正极，所述第三十一接线端的4 口连接至所述第四十四二极管的正极；所述第一电阻并联在所述第四十四二极管的负极和第四十五二极管的正极上；所述第二电阻与第三电阻串接后并联在所述第一电阻两端；所述第一电容的正极连接至所述第三电阻与所述第二电阻之间的结点，所述第一电容的负极连接至地线；所述第五电压信号跟随器的3 口连接至所述第二电阻与所述第三电阻之间的结点，所述第五电压信号跟随器的2 口并接至I 口后连接至所述第四测试端与所述sense电压端并接后的结点；所述第六电压信号跟随器的3 口与所述第十电阻串接后连接至所述第四测试端，所述第六电压信号跟随器的2 口与所述第九电阻串接后连接至所述第四测试端，所述第六电压信号跟随器的I 口连接至所述引弧指示端；所述第二电容的正极连接至所述第十一电阻与所述第五电压跟随器的I 口之间的结点，所述第二电容的负极连接至地线；所述第十一电阻一端连接至第四测试端，另一端连接至所述地线；所述第一二极管的负极连接至所述第六电压信号跟随器的3 口，所述第一二极管的正极与所述第十二电阻串接后连接至所述第六电压信号跟随器的I 口 ；所述第四测试端、所述第十三电阻、所述第十四电阻、所述地线依次串联；所述第七电压信号跟随器的5 口连接至第十三电阻与第十四电阻之间的结点，所述第七电压信号跟随器的6 口与所述第七电压信号跟随器的7 口并接后接入se电压端； 所述脉冲采样电路主要包括:第四接线端、第九至第十电压跟随器、第三百零三至第三百零四电阻、第二百一十三至第二百一十四电阻、第六十四至第六十七电容、第三十至第三十一二极管、第三十二至第三十九快恢复二极管、第二至第三互感器、输出信号端； 所述第三十二至第三十五快恢复二极管组成第二桥式整流电路；所述第四接线端的3口连接至所述第三十四快恢复二极管的正极，所述第四接线端的4 口连接至所述第三十二快恢复二极管的正极；所述第六十五电容与所述第三百零三电阻与所述二百一十三电阻并联后，该电容的负极连接至第三十三快恢复二极管的正极，该电容的正极连接至第三十二快恢复二极管的负极；所述第九电压跟随器的5 口连接至所述第三十二快恢复二极管的负极，所述第九电压跟随器的6 口连接至所述输出信号端，所述第九电压跟随器的7 口连接至所述第三十二极管的正极；所述第三十二极管的负极连接至所述输出信号端； 所述第三十六至第三十九快恢复二极管组成第三桥式整流电路；所述第四接线端的I口连接至所述第三十八快恢复二极管的正极，所述第四接线端的2 口连接至所述第三十六快恢复二极管的正极；所述第六十四电容与所述第三百零四电阻与所述二百一十四电阻并联后，该电容的负极连接至第三十七快恢复二极管的正极，该电容的正极连接至第三十六快恢复二极管的负极；所述第十电压跟随器的3 口连接至所述第三十六快恢复二极管的负极，所述第十电压跟随器的2 口连接至所述输出信号端，所述第十电压跟随器的I 口连接至所述第三十一二极管的正极；所述第三十一二极管的负极连接至所述输出信号端；所述第十电压跟随器的8 口接入正15V标准电压并连接至所述第六十六电容的正极，该电容的负极与地线连接；所述第十电压跟随器的4 口接入负15V标准电压并连接至所述第六十七电容的正极，该电容的负极与地线连接；所述第三十五快恢复二极管的正极与所述第三十七快恢复二极管的正极并联后与地线连接。
6.根据权利要求5所述一种精细化多功能焊接系统，其特征在于，所述温度感应电路主要包括:第一至第二热敏电阻、第八至第九接线端、第十一至第十三运算放大器、第二百九十四至第三百零九电阻、第七十一至第七十六电容、第一百三十一电容、第二十八至第二十九二极管、第一至第二温度监测端； 所述第一热敏电阻串接于所述第八接线端的I 口与2 口之间，所述第二热敏电阻串接于所述第九接线端的I 口与2 口之间；所述第七十一电容的正极连接至所述第八接线端的2 口，该电容的负极与地线连接；所述第七十四电容的正极连接至所述第九接线端的2 口，该电容的负极与地线连接；所述第七十二电容连接至所述第八接线端的I 口，该电容的负极与地线连接；所述第七十五电容的正极连接至所述第九接线端的I 口，该电容的负极与地线连接；所述第二百九十四电阻、第二百九十五电阻、第二百九十七电阻依次串联后两端接入均地线；所述第三百零三电阻、第三百零四电阻、第三百零五电阻依次串联后两端接入均地线；第二百九十六电阻、第二百九十八电阻依次串联后两端接入均地线；所述第八接线端的I 口连接至所述二百九十四电阻与所述二百九十五电阻之间的结点，所述第八接线端的2 口连接至所述二百九十五电阻与所述二百九十七电阻之间的结点，所述第九接线端的I 口连接至所述三百零三电阻与所述三百零四电阻之间的结点，所述第九接线端的2 口连接至所述三百零四电阻与所述三百零五电阻之间的结点；所述第七十三电容的正极连接至所述第二百九十八电阻与第二百九十六电阻之间的结点，所述第七十三电容的负极连接至地线；所述第十一运算放大器的3 口连接至所述第二百九十六电阻与所述二百九十八电阻之间的结点，所述第十一运算放大器的2 口连接至该运算放大器的I 口 ；所述第八接线端的2 口、所述第二百九十九电阻、所述第三百零一电阻、所述第十二运算放大器的5 口依次连接；所述第一百三十一电容的正极连接至所述第二百九十九电阻与所述第三百零一电阻中间的结点，该电容的负极连接地线；所述第三百电阻串接在所述第十一运算放大器的I口与所述第十二运算放大器的6 口之间；所述第二十八二极管的正极连接至所述第十二运算放大器的7 口，所述第二十八二极管的负极连接至第一温度监测端；所述第三百零二电阻串接在所述第十二运算放大器的6 口与所述第二十八二极管的负极之间；所述第九接线端的2 口、所述第三百零七电阻、所述第三百零八电阻、所述第十三运算放大器的10 口依次串联；所述第七十六电容的负极连接至地线，该电容的正极连接至所述第三百零七电阻与所述第三百零八电阻之间的结点；所述第三百零六电阻串接在所述第十一运算放大器的I口与所述第十三运算放大器的9 口之间；所述第二十九二极管正极连接至所述第十三运算放大器的8 口，所述第二十九二极管的负极连接至第二温度监测端；所述第三百零九电阻串接于所述第十三运算放大器的9 口与所述第二十九二极管的负极； 所述风扇驱动电路主要包括:光电耦合器、第十一接线端、第四十五至第五十电阻、第三十七至第三十八电容、第六十二电容、第二十七二极管、第二百零二二极管、第四稳压二极管、第三场效应管、第四三极管、电感、信号输入端和风扇； 所述信号输入端、所述第五十电阻、所述第四十九电阻、所述光电耦合器的2 口依次串联；所述光电耦合器的3 口连接至所述第五十电阻与所述第四十九电阻之间的结点，所述光电耦合器的6 口连接至该光电耦合器的7 口 ；所述第三十八电容正极连接至所述光电耦合器的8 口，所述第三十八电容的负极连接至所述光电耦合器的5 口 ；所述第四十四电阻一端连接至所述光电耦合器的7 口，另一端连接至所述第二百零二二极管的负极，所述第二百零二二极管的正极连接至所述第三场效应管的控制极；所述第四十八电阻串接在所述光电耦合器的7 口与所述第三场效应管的控制极之间；所述第四稳压二极管的正极连接至所述光电耦合器的5 口，所述第四稳压二极管的负极连接至所述第二百零二二极管的正极；所述第四十五电阻串接于所述第三场效应管的控制极与源极之间；所述第四三极管的集电极连接至所述第三场效应管的控制极，所述第四三极管的发射极连接至所述光电耦合器的5 口 ；所述第四三极管的基极、第四十六电阻、第三场效应管的源极依次串联；所述第四十七电阻串接于所述光电耦合器的5 口与所述第三场效应管的源极之间；所述第二十七二极管的正极连接至所述第三场效应管的漏极，所述第二十七二极管的负极连接至所述光电耦合器的8 口及所述第十一接线端的I 口 ；所述第六十二电容的正极连接至所述光电耦合器的8 口，所述第六十二电容的负极连接至所述第四三极管的发射极；所述电感串接于所述第二十七二极管正极与所述第十一接线端的2 口 ；所述第三十七电容正极连接至所述第十一接线端的I 口，所述三十七电容的负极连接至所述第十一接线端的2 口 ；所述风扇串接在所述第十一接线端的I 口与所述第十一接线端的2 口之间。
7.根据权利要求6所述一种精细化多功能焊接系统，其特征在于，所述精密电流调整电路主要包括sense电流端、大电流端、小电流端、误差输出端、第十四至十六运算放大器、第三十三运算放大器、第七十五至九十一电阻、第一百一十三电阻、第四百一十六电阻、第五百零六电阻、第五百一十至五百一十三电阻、第五百一十五电阻、第六百三十电阻、第二至第三可调电阻、第十五至第十九电容、第八二极管组、第十三二极管组、第十二二极管、第十四二极管、第七至第八稳压二极管、第二十七场效应管； 所述大电流端、所述第八十六电阻、所述第八十七电阻、所述第八十九电阻、所述第八十八电阻、所述sense电流端依次串联；所述第十九电容的负极连接至所述第八十八电阻与所述第八十九电阻之间的结点；所述第九十二电阻串接在所述第十九电容的正极与所述第十四二极管的负极之间，所述第十四二极管的正极连接至所述误差输出端；所述第四百一十六电阻串接在所述大电流端与地线之间；所述第三十三运算放大器的2 口连接至所述第八十六电阻与所述第八十七电阻之间的结点，所述第三十三运算放大器的3 口连接至地线，所述三十三运算放大器的I 口连接至所述第八十七电阻与所述第八十九电阻之间的结点；所述第三可调电阻的活动端与固定端I并接后接入地线，所述第三可调电阻的固定端3串联第六百三十电阻后连接到所述第三十三运算放大器的2 口 ；所述第十三二极管组的正极和负极并接入第十九电容的负极，所述第十三二极管组的中间极串联第九十电阻后接入地线；所述第十四运算放大器的6 口连接至所述第十九电容的负极，所述第十四运算放大器的5 口接入地线，所述第十四运算放大器的7 口连接至第十四二极管的负极；所述第八稳压二极管的正极连接至所述第十三二极管组的中间极，所述第八稳压二极管的负极连接至所述第十四二极管的负极；所述第十八电容的负极、所述第五百零六电阻、所述第五十二极管的负极依次串联，所述第五十二极管的正极连接至所述第十八电容的正极；所述第十八二极管的负极还连接至第十九电容的负极，所述第十八二极管的正极还连接至所述第十四二极管的负极；所述第九十一电阻并联于所述第十八电容两端； 所述第七十七电阻、所述第七十八电阻、所述第七十九电阻、所述第十六电容负极依次串联，所述第十六电容正极、所述第八十二电阻、所述第十二二极管正极依次串联，所述第十二二极管负极、所述第一百一十三电阻、所述误差输出端依次串联；所述第五百一十电阻连接至所述第二可调电阻的活动端3 ;所述小电流端、所述第五百一十一电阻、所述第二可调电阻的活动端I依次串联；所述第十五运算放大器的5 口连接至所述第二可调电阻的活动端，所述第十五运算放大器的6 口连接至所述第十五运算放大器的7 口，所述第十五运算放大器的7 口与所述第五百一十五电阻串联后连接至所述第十六电容的负极；所述第五百一十二电阻、所述五百一十三电阻、地线依次串联；所述第五百一十三电阻还串接在所述第二十七场效应管的源极和所述第二十七场效应管的控制极之间，所述第二十七场效应管的漏极连接至所述第七十七电阻与所述第七十八电阻之间的结点；所述sense电流端串联所述第七十五电阻后连接至所述第十六电容的负极；所述第八二极管组的正极和所述第八二极管组的负极并接后接入第十六电容的负极，所述第八二极管组的中间极串联所述第八十电阻后接入地线；所述第十六运算放大器的3 口连接至地线，所述第十六运算放大器的2 口连接至所述第十六电容的负极，所述第十六运算放大器的I 口连接至所述第十二二极管的正极；所述第七稳压二极管的正极连接至所述第八二极管组的中间极，所述第七稳压二极管的负极连接至所述第十二二极管的正极；所述第十五电容的正极连接至所述第十二二极管的正极，所述第十五电容的负极连接至所述第十六电容的负极。
【文档编号】B23K9/10GK204209259SQ201420655523
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】董焕成, 杨振文 申请人:深圳华意隆电气股份有限公司