一种可控硅导通角及触发角提取电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子电路技术领域。
【背景技术】
[0002] 现有技术存在的问题：
[0003] 对于工业现场使用的交流闪光焊机和电阻点焊焊机，其触发角和导通角表征着设 备的工作状态是否与其阻抗性质匹配的关系，如果设备长期工作在阻抗性质不匹配的工作 状态，会使得焊机性能下降，甚至导致变压器偏磁。因此，监测触发角和导通角对设备的维 护和焊接质量的保证有重要的意义。
[0004] 传统的交流电阻焊机和闪光焊机一般不含导通角、触发角检测的功能。现有的导 通角触发角测量的专利由于大多是利用焊接电流信号提取，且无其它相位补偿措施等因 素，精度存在很大的限制。精度不高的原因是经比较器处理后实际测量值会偏小。
【发明内容】
[0005] 本发明是为了解决现有交流电阻焊机和闪光焊焊机的可控硅导通角与触发角测 量困难问题，本发明提供了一种可控硅导通角及触发角提取电路。
[0006] 一种可控硅导通角及触发角提取电路，它包括电网电压信号预处理电路、网压过 零脉冲信号提取电路、焊接电流信号预处理电路、焊接电流窗口比较电路、焊接电流导通角 测量及触发信号提取电路和触发角信号提取电路，
[0007] 它还包括电网电压滤波相位补偿电路、原边电压信号预处理电路、原边电压窗口 比较电路和原边电压导通角测量及触发信号提取电路；
[0008] 所述的电网电压信号预处理电路的电压信号输入端用于接收电网电压信号，电网 电压信号预处理电路的预处理后电压信号输出端同时连接网压过零脉冲信号提取电路的 预处理后电压信号输入端和电网电压滤波相位补偿电路的预处理后电压信号输入端，网压 过零脉冲信号提取电路的网压过零脉冲信号输出端与触发角信号提取电路的网压过零脉 冲信号输入端连接；
[0009] 电网电压滤波相位补偿电路的电网电压信号输入端用于接收电网电压信号，
[0010] 电网电压滤波相位补偿电路用于接收电网电压滤波前和滤波后的信号，并对接收 的信号进行相位比较处理以获得触发角修正值，焊接电流信号预处理电路的焊接电压信号 输入端用于接收焊接电压信号，焊接电流信号预处理电路的电压信号输出端与焊接电流窗 口比较电路的电压信号输入端连接，焊接电流窗口比较电路的电压信号输出端与焊接电流 导通角测量及触发信号提取电路的电压信号输入端连接，焊接电流导通角测量及触发信号 提取电路的触发信号输出端与触发角信号提取电路的第一触发信号输入端连接；原边电压 信号预处理电路的原边电压信号输入端用于接收电网电压经晶闸管后，在变压器原边产生 的电压信号，原边电压信号预处理电路的原边电压信号输出端与原边电压窗口比较电路的 原边电压信号输入端连接，原边电压窗口比较电路的原边电压信号输出端与原边电压导通 角测量及触发信号提取电路的原边电压信号输入端连接，原边电压导通角测量及触发信号 提取电路的触发信号输出端与触发角信号提取电路的第二触发信号输入端连接，
[0011] 原边电压导通角测量及触发信号提取电路的导通角信号输出端用于输出原边电 压导通角，
[0012] 焊接电流导通角测量及触发信号提取电路用于对接收的电压信号进行反向，获得 焊接电流导通角，
[0013] 焊接电流导通角测量及触发信号提取电路还用于对接收的电压信号进行下降沿 检测，获得触发角，
[0014] 触发角信号提取电路用于对接收的触发信号进行耦合，获得触发角。
[0015] 所述的电网电压滤波相位补偿电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电 容C5、电容C6、二号运算放大器和三号运算放大器，
[0016] 二号运算放大器和三号运算放大器均采用LM339型运算放大器实现，
[0017] 电阻R12的一端作为电网电压滤波相位补偿电路的电网电压信号输入端，
[0018] 电阻R12的另一端与二号运算放大器的5号管脚连接，二号运算放大器的3号管 脚同时连接电源VCC和电容C5的一端，电容C5的另一端接数字地DGND，二号运算放大器 的12号管脚接电源地，二号运算放大器的2号管脚与电阻R13的一端连接，电阻R13的另 一端接3. 3V电源，
[0019] 二号运算放大器的4号管脚用于接收参考电压，
[0020] 三号运算放大器的6号管脚用于接收参考电压，
[0021] 二号运算放大器的2号管脚作为电网电压滤波相位补偿电路的一个输出端，
[0022] 电阻R14的一端作为电网电压滤波相位补偿电路的预处理后电压信号输入端，
[0023] 电阻R14的另一端与三号运算放大器的7号管脚连接，三号运算放大器的3号管 脚同时与电源VCC和电容C6的一端连接，电容C6的另一端接数字地DGND，三号运算放大器 的12号管脚接电源地，三号运算放大器的1号管脚接电阻R15的一端，电阻R15的另一端 接3. 3V电源，
[0024] 三号运算放大器的1号管脚作为电网电压滤波相位补偿电路的另一个输出端。
[0025] 所述原边电压窗口比较电路包括电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、 电阻R32、电容C13、电容C14、电容C15、五号运算放大器和六号运算放大器；
[0026] 五号运算放大器和六号运算放大器采用LM339型运算放大器实现，
[0027] 电阻R27的一端、电阻R28的一端和电阻R29的一端同时作为原边电压窗口比较 电路的原边电压信号输入端，
[0028] 电阻R27的另一端与五号运算放大器的9号管脚连接，五号运算放大器的3号管 脚同时连接电源VCC和电容C13的一端，电容C13的另一端接数字地DGND，
[0029] 五号运算放大器的14号管脚与电阻R31的一端、电阻R32的一端和六号运算放大 器的13号管脚同时连接，
[0030] 五号运算放大器的12号管脚接电源地；
[0031] 电阻R31的另一端接3. 3V电源，电阻R32的另一端与电容C15的一端连接，电容 C15的另一端接数字地DGND，
[0032] 电阻R32的另一端作为原边电压窗口比较电路的原边电压信号输出端，
[0033] 电阻R28的另一端同时与五号运算放大器的8号管脚和六号运算放大器的11号 管脚连接，
[0034] 六号运算放大器的3号管脚同时与电源VCC和电容C14的一端连接，电容C14的 另一端接数字地DGND，
[0035] 六号运算放大器的12号管脚接数字地DGND，
[0036] 电阻R29的另一端同时与电阻R30的一端和六号运算放大器的10号管脚连接，电 阻R30的另一端接数字地DGND。
[0037] 所述的原边电压导通角测量及触发信号提取电路包括电阻R33、电阻R34、四号二 极管、五号二极管、电容C16、电容C17、六号与非门、七号与非门、一号D触发器、二号D触发 器和一号RS触发器；
[0038] 六号与非门的两个输入端连接后作为原边电压导通角测量及触发信号提取电路 的原边电压信号输入端，
[0039] 六号与非门的输出端同时连接七号与非门的两个输入端和一号D触发器的时钟 端，
[0040] 一号D触发器的D端连接其巧端，一号D触发器的SET端接数字地DGND，一号D 触发器的Q端连接电容C16的一端，电容C16的另一端同时与四号二极管的阴极、电阻R33 的一端和一号RS触发器的S端连接，四号二极管的阳极和电阻R33的另一端同时接数字地 DGND，
[0041] -号D触发器的CLR端用于接收单片机I/O 口输出的控制信号，
[0042] 七号与非门的输出端与二号D触发器的时钟端连接，二号D触发器的D端同时连 接二号D触发器的^端和电容C17的一端，
[0043] 二号D触发器的SET端接数字地DGND，二号D触发器的CLR端用于接收单片机1/ O 口输出的控制信号，
[0044] 电容C17的另一端同时与电阻R34的一端、五号二极管的阴极和一号RS触发器的 R端连接，
[0045] 电阻R34的另一端和五号二极管的阳极同时连接数字地DGND，
[0046] 一号RS触发器的Q端作为原边电压导通角测量及触发信号提取电路的触发信号 输出端，一号RS触发器的Q端与触发角信号提取电路的第二触发信号输出端连接，
[0047] 一号RS触发器的3端用于输出原边电压导通角。
[0048] 所述触发角信号提取电路包括电容C18、电阻R35、六号二极管和八号与非门和二 号RS触发器，
[0049] 八号与非门的一个输入端作为触发角信号提取电路的第一触发信号输入端，
[0050] 电容C18的一端作为触发角信号提取电路的第二触发信号输入端，
[0051] 二号RS触发器的R端作为触发角信号提取电路的网压过零脉冲信号输入端，
[0052] 电容C18的另一端同时与电阻R35的一端、六号二极管的阳极和八号与非门的另 一个输入端连接，电阻R35的另一端和六号二极管的阴极同时接3. 3V电源，
[0053] 八号与非门的输出端与二号RS触发器的S端连接，
[0054] 二号RS触发器的5端作为触发角信号提取电路的触发角信号输出端。
[0055] 所述的网压过零脉冲信号提取电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻 R11、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、一号二极管、二号二极管、一号运算放大器、一号与 非门、二号与非门和三号与非门；
[0056] -号运算放大器采用LM339型运算放大器实现，
[0057] 电阻R7的一端作为网压过零脉冲信号