本发明涉及一种电焊机电源控制技术领域，更具体地说，它涉及一种多功能数字化焊机及其控制方法。
背景技术：
一般焊机虽然具有多功能，但是功能都比较相近，局限于焊机方面；而一般充电器都不具备焊机功能，即使有焊机功能，电流也不会很大或者焊接特性不是很好，本产品主要为了解决上述两种情况而开发的两大功能结合。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够实现焊机功能和充电器功能的多功能数字化焊机。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种多功能数字化焊机，包括外壳、控制电路单元、风扇和人机交互模块，所述控制电路单元包括数字处理电路组件、驱动电路组件和变频电路组件，其特征是：所述数字处理电路组件包括输入电流传感器、输出电压传感器、温度传感器、输出电流传感器、功能模块接口、通讯接口和mcu，变频电路组件包括开关元件和高频变压器，人机交互模块包括显示器、按键和电位器，数字处理电路组件以mcu和程序为核心部分，mcu通过不同传感器将变频电路的工作状态巡回检测并转换成数字信号传输给mcu，按键、电位器输入给定的参数转换成数字信号给mcu，最终经mcu处理后调用相应程序产生输出控制信号，控制驱动电路驱动开关元件,经高频变压器进行高频变频输出，通讯接口可与终端设备连接，获得电焊机所有的设置参数、运行实时数据、运行历史数据；
数字焊机一般程序的调用条件是：
a.开机时，当输入电流>设定开机电流时，判断开关元件故障，并且储存故障代码和运行时间；
b.开机检测驱动电路频率，当频率不在设定范围内，则判断驱动故障，并且储存故障代码和运行时间；
c.若无故障，则可正常开机，开机后根据给定的参数和输出的电压电流参数进行自动pi调节；
d.机器在正常工作时，实时检测监控各传感器的数据，当数据不正常时，将会立刻报错并关断输出，并且储存相对应的传感器故障代码和运行时间；
e.当温度<下限温度且机器无输出的情况下，风扇停止工作；当温度>下限温度或者机器输出达到一定功率时，风扇工作；
f.当温度＞规定上限温度时，mcu将输出报警信号，同时关闭系统进行保护，直至温度下降到一定程度后自动打开系统并清除报警信号；
g.如果产生故障，必须重新开机检测通过后故障方能解除，解除故障后才能有输出；
h.配合功能模块进行功能转换。
本发明进一步设置为：所述功能模块为充电器模块。
本发明进一步设置为：所述人机交互面板包括mode键、power键、start/super键、减键和加键五个按键；与五个按键对应设置的指示灯；及charge灯、weld灯、error灯、mm/v灯、start/super灯和overheat灯。
一种多功能数字化焊机的控制方法，其特征是：包括以下步骤：
一、当选择焊机模式时，调用焊接程序，输出电流电压根据焊机所需要的外特性进行调节，并且自动满足焊接需求或根据客户选择电流大小进行调整；
二、开机后再按“mode”键可以选择焊条直径或者钢板厚度的选择，这样更方便客户使用；
三、当选择“start/super”模式时，可以做其他功能输出，比如氩弧焊功能，或大推力功能，满足不同焊接需求；
四、当在焊机模式下接入电瓶时，系统自动判断为当前模式错误，并显示错误标识并且关断输出，必须重新开机后选择正确模式方能使用；
五、当选择充电器模式时，模块切换功能被使用，模式切换之后比原先的焊机模式多一个载波和滤波功能；
六、调用充电器程序，默认是保持机器无输出，直到接入电瓶后，根据电瓶电压和电量选择档位；
七、根据电瓶状态自动判断输出；
八、输出电流电压根据电瓶充电所需要的特性曲线进行调节。
通过采用上述技术方案，由按键选择焊机模式或者充电器模式，在焊机模式下：根据焊接条件的不同以及焊接工人技术的不同，自动选择各自的最佳工艺参数；达到始终控制在稳定的高质量焊接参数值，来有效地抑制焊点的不稳定，从而实现焊接良好的动特性控制；在充电器模式下：根据电瓶的电压和容量，自动选择稳定的输出电压和电流，并具有修复、恒流、恒压、涓流、浮充的充电特性，并且利用焊机电流大的特点，可以作为汽车的启动电源。
可以设计各类不同焊接特性的程序，可运行不同的程序，来控制高频逆变电焊机，工作在不同要求特性的最佳控制。也可安装不同的电源程序而实现不同模式的电源输出，在主机不变的情况下实现了单机多模式化的数字智能化控制。
其优势在于：
1)在不改变电路拓扑结构的情况下切换成电瓶充电器；
2)利用焊机能够输出大电流的特性，在汽车电瓶亏电或者损坏的情况下启动汽车。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明模式切换控制原理图。
图3为本发明人机交互面板的结构示意图。
图4为传统焊机的输出外特性曲线图。
图5为本发明充电器三段式输出特性曲线图。
具体实施方式
参照图1至5对本发明一种多功能数字化焊机实施例做进一步说明。
一种多功能数字化焊机，包括外壳、控制电路单元、风扇和人机交互模块，所述控制电路单元包括数字处理电路组件、驱动电路组件和变频电路组件，其特征是：所述数字处理电路组件包括输入电流传感器、输出电压传感器、温度传感器、输出电流传感器、功能模块接口、通讯接口和mcu，变频电路组件包括依次连接的交流电输入端口、防浪涌模块、输入整流滤波模块、开关元件、高频变压器、输出整流模块、模式切换模块和输出端口，人机交互模块包括显示器、按键和电位器，显示器、按键、电位器和通讯接口均与mcu电连接，输入电流传感器、输出电压传感器、温度传感器和输出电流传感器也均与mcu电连接并用于检测变频电路组件，模式切换模块也与mcu电连接。
mcu可以选用stm8s003f3p6tr或者stm32f030k6t6芯片，模式切换模块为一个控制开关，功能模块为充电器模块，充电器模块包括斩波器和滤波器,功能模块与模式切换模块电连接且功能模块与mcu连接，当不需要调用功能模块时，电流经输出整流模块后直接输出；当需要调用功能模块时，电流经输出整流模块后再经过功能模块中的载波器和滤波器，最后进行输出。
数字处理电路组件以mcu和程序为核心部分，mcu通过不同传感器将变频电路的工作状态巡回检测并转换成数字信号传输给mcu，按键、电位器输入给定的参数转换成数字信号给mcu，最终经mcu处理后调用相应程序产生输出控制信号，控制驱动电路驱动开关元件,经高频变压器进行高频变频输出，通讯接口可与终端设备连接，获得电焊机所有的设置参数、运行实时数据、运行历史数据；
数字焊机一般程序的调用条件是：
a.开机时，当输入电流>设定开机电流时，判断开关元件故障，并且储存故障代码和运行时间；
b.开机检测驱动电路频率，当频率不在设定范围内，则判断驱动故障，并且储存故障代码和运行时间；
c.若无故障，则可正常开机，开机后根据按键选择焊机模式或者充电器模式，而且只有在充电器模式下可以作为汽车启动电源装置使用；
d.机器在正常工作时，实时检测监控各传感器的数据，当数据不正常时，将会立刻报错并关断输出，并且储存相对应的传感器故障代码和运行时间；
e.当温度<下限温度且机器无输出的情况下，风扇停止工作；当温度>下限温度或者机器输出达到一定功率时，风扇工作。目的是为了节能且有效防尘；
f.当温度＞规定上限温度时，mcu将输出报警信号，同时关闭系统进行保护，直至温度下降到一定程度后自动打开系统并清除报警信号；
g.如果产生故障，必须重新开机检测通过后故障方能解除，解除故障后才能有输出；
h.焊机标配usb接口，如果需要蓝牙或者wifi时，需插入相应的模块,终端设备可以通过通讯接口与设备通讯，可以读取机器状态或者修改机器某些限制参数。
终端设备可以是pc、手机、手持设备、路由器。
所述人机交互面板包括mode键、power键、start/super键、减键和加键五个按键；与五个按键对应设置的指示灯；及charge灯、weld灯、error灯、mm/v灯、start/super灯和overheat灯。
设备通电之后是不工作的，必须先按“mode”键进行“weld”（焊机）和“charge”（充电器）做功能选择；
1）“weld”灯，开机默认为焊机模式，此灯亮；
2）“charge”灯，当模式选择为充电器模式时，此灯亮，“weld”灯灭；
3）“mm/v”灯，当模式选择焊条模式或者充电器电压指示模式时，此灯亮；
4）“start/super”灯，当充电器模式做汽车启动器或者焊接模式做强力输出时，此灯亮；
5）“error”灯，当设备故障时，此灯闪烁，并且显示板显示具体错误代码；
6）“overheat”灯，当温度传感器检测到设备达到一定温度时，此灯亮，并且此时无输出，直到过温保护结束。
“power”键为开关机键；
“mode”键为模式选择键；
“start/super”为特殊功能模式键，在该模式下输出电流是设备所能承受的最大电流，最多有三分钟停留在该模式下，时间到了或者温控保护了，将退出该模式；
减键或加键用于调节电流或电压的数值。
只有在选择模式之后按“power”键方能开机工作，否则不工作。
多功能数字化焊机的控制方法：
1.焊机模式
焊机输出空载电压在50v-70v之间，焊机电流可以由客户设定，可以设定的最大电流达到数百安培。
1）当选择焊机模式时，调用焊接程序，输出电流电压根据焊机所需要的外特性进行调节，并且自动满足焊接需求或根据客户选择电流大小进行调整；
2）开机后再按“mode”键可以选择焊条直径或者钢板厚度的选择，这样更方便客户使用；
3）当选择“start/super”模式时，可以做其他功能输出，比如氩弧焊功能，或大推力功能，满足不同焊接需求；
4）当在焊机模式下接入电瓶时，系统自动判断为当前模式错误，并显示错误标识并且关断输出，必须重新开机后选择正确模式方能使用。
2.充电器模式
可以充6v、12v、24v、36v的电瓶，充电电流可以在5a-50a进行调节，默认为5a。启动汽车时，电压可以选择12v或者24v，电流最大能达到数百安培。
1）当选择充电器模式时，模块切换功能被使用，模式切换之后比原先的焊机模式多一个斩波功能和滤波。因为焊机空载一般保持在50v-70v之间，明显这个电压不满足电瓶需求，而且作为充电器后要保证电压电流的稳定性；
2）调用充电器程序，默认是保持机器无输出，直到接入电瓶后，根据电瓶电压和电量选择档位；比如当前接入标称12v的电瓶，实际电压可能在9.8v-13v之间，系统根据这个判断输出空载电压保持在14v左右，精度保持在0.01v，在采样容量后判断最大电流后保持一定数值并做输出；
3）一般是根据电瓶状态自动判断输出，除非客户再按“mode”键进行选择调节电压和电流大小；
4）输出电流电压根据电瓶充电所需要的特性曲线进行调节，并且自动满足充电需求，保证充电的安全性以及对电瓶的保护；
5）当选择“start/super”模式时，可以做汽车启动功能，瞬间能达到几百安培的电流，mcu会做一个限制，在几分钟之后或者在汽车启动之后自动转换为普通充电模式，以免电瓶损坏；
6）当在充电器模式下进行焊接操作时，一方面客户肯定感觉不好焊接，另一方面系统自动判断为当前模式错误，并显示错误标识并且关断输出，必须重新开机后选择正确模式方能使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。