电焊机控制电路的制作方法_3

文档序号:9656119阅读:来源:国知局
为输出状态判断模块109的第一输出端和电流给定模块101的输出端连接。当SWi闭合,电焊机处于氩弧焊状态时,在电焊机空载时,第一光耦合器输入端U1A导通,输出端U1B输出饱和,从而输出端U』勺第四脚4为低电平,第二二极管D 2截止,第一运算放大器1(^的同相输入端为低电平,第一运算放大器IC i的输出端输出电压为-13V,该电压通过第一二极管D』#电流给定模块101的输出端C点的电压钳位为-12.3V,该电压再经过电流给定反相模块104反相,转换为+12.3V输入误差放大模块106的输入端,此时,输入误差放大模块106的两个信号均为正电压,从而误差放大器进入反相饱和状态,输出-13V,PWM脉冲调制模块107没有脉冲输出,焊机输出电流为零。电焊机输出短路时,电焊机输出正极的电压拉低接近于零,经过第三二极管D3将图中B点的电压拉低为大约+3V,由于第一稳压管仏是12V的稳压管,该第一稳压管D 4的正极和电焊机的输出端负极连接,第一稳压管d4的负极连接第一光親合器输入端U 1A,此时第一光親合器输入端U1A截止,输出端U 1[?输出第四脚4的电平由低电平转为高电平。第二二极管D2导通,从而第一运算放大器IC i输出为+13V,第一二极管Di截止,电流给定模块101的输出端C点的电压不再被钳位,转为第一运算放大器IQ输出的正电压,该电压经过电流给定反相模块104反相,转为负的给定电压输入误差放大模块106,此时,由于电焊机工作,反馈电流为正,从而输入误差放大模块106的两个信号反相,因此误差放大模块106进入正常工作状态,输出由负转正,从而PWM脉冲调制模块107恢复脉冲输出,电焊机亦有正常电流输出。这样的电路,可以使得电焊机在空载时,没有脉冲输出,当电焊机进入工作状态时,在输出状态判断模块109判断该电焊机的输出端已完成短路后,再使误差放大模块106从反相饱和状态退出,进入正常工作状态,因此此时的短路电流产生很平滑,不会产生电流过冲现象。
[0055]进一步地,在本实施例中,该输出状态判断模块109还包括第三光耦合器,该第三光耦合器输入端U3A连接第一运算放大器IC i的输出端,第三光耦合器输出端U 3B连接PWM脉冲调制模块107的限流电平设置端。这样当电焊机空载时,由于第一运算放大器的输出端输出为-13V,从而第三光耦合器输入端U3A导通,输出端U 3B输出低电平,将PWM脉冲调制模块107的限流电平设置端电平拉低,此时PWM脉冲调制模块107关闭,焊机无电流输出。当电焊机短路时,由于第一运算放大器输出为+13V,从而第三光耦合器输入端U3A截止,输出端U3B不再拉低PWM脉冲调制模块107的限流电平设置端电平,从而该限流电平设置端的电压有上拉电源+15V经电阻分压决定,为+2.5V。此时PWM脉冲调制模块107输出脉冲恢复,此时电焊机有电流输出。这样可以进一步地控制PWM脉冲调制模块107在电焊机空载时关闭,在电焊机正常工作时输出脉冲。
[0056]在本实施例中,输出电流判断模块112的输出端连接第一运算放大器IQ的同相输入端。当输出电流反馈模块105有反馈电流输出时,该输出电流判断模块112的输出端保持输出信号为正,使得第一运算放大器不再受第一光耦合器的控制,从而焊接电流给定模块101的输出端C点电压保持为正。因此,输出电流判断模块112可以进一步确保输出状态模块109对电焊机工作状态的判断,保证在电焊机工作时,焊接电流给定模块101的输出端信号为正,误差放大模块106能够正常工作。
[0057]输出状态隔离采样模块108还包括第二光耦合器,输出状态判断模块109还包括第二运算放大器IC2,该第二光耦合器输入端U2A连接电焊机输出端的正负极,第二光耦合器输出端U2B连接第二运算放大器IC2的同相输入端,第二运算放大器1(:2的输出端作为输出状态判断模块109的第二输出端连接短路电流给定模块102的输入端。这样,当电焊机空载时,电焊机输出正极A点的电压经第三二极管队以及电阻后,约为+18V,从而第二光耦合器输入端U2A饱和,输出端U 2B输出的第四脚4为低电平,第二运算放大器1C 2接成比较器模式,反相输入端决定参考电平,此时第二运算放大器IC2的输出约为-13V,给定切换模块103切换连通焊接电流给定模块101。从而给定电流反相模块104的输入端输入焊接电流给定模块101的输出端输出信号。此时,由于电流给定模块101的输出端C点的电压被钳位为负,从而,误差放大模块106反相饱和。
[0058]当电焊机短路时,电焊机输出正极的电压拉低接近于零,从而图中A点电压不足以使第二光耦合器输入端U2A导通,因此第二光耦合器输出端U2B输出的第四脚4为高电平,此时第二运算放大器IC2的输出约为+13V,该电压经短路电流给定模块102的电阻分压后,作为短路电流给定信号输入给定切换模块103,使得给定切换模块103切换连通短路电流给定模块102。从而给定电流反相模块104的输入端输入短路电流给定信号,误差放大模块106退出反相饱和,开始正常工作。
[0059]当电焊机正常工作时,输出状态隔离采样模块108的第二光耦合器输入端U2A饱和,输出端U2B输出的第四脚4为低电平,输出状态判断模块109的第二运算放大器1(:2的输出端输出低电平,给定切换模块103切换连通焊接电流给定模块101。从而给定电流反相模块104的输入端输入焊接电流给定模块101的输出端输出信号。此时,由于输出电流判断模块112的输出,使得第一运算放大器IQ不再受第一光耦合器的控制,从而电流给定模块101的输出端C点的电压为正,因此误差放大模块106保持正常工作。
[0060]如图4所示,在本实施例中,给定切换模块103可以包括电子开关1(3和三极管Q,三极管Q的基极连接输出状态判断模块109的第二输出端,三极管Q的发射极接地,三极管Q的集电极连接电子开关1(3,用于控制该电子开关1(3的切换。当电焊机空载时,第二运算放大器1(:2的输出低电平,三极管Q处于截止状态,电子开关K 3切换连通焊接电流给定模块101。当电焊机短路时,第二运算放大器IC2的输出高电平,三极管Q导通,电子开关1(3切换连通短路电流给定模块102。当电焊机正常工作时,第二运算放大器IC2的又输出低电平,三极管Q再次处于截止状态,电子开关1(3切换回连通焊接电流给定模块101。
[0061]这样通过在电焊机空载、短路及工作状态时切换不同的给定电流输入,从而进一步地保证电焊机控制电路的稳定性和安全性。
[0062]在本实施例中,输出状态隔离米样模块108还包括第四光親合器,该第四光親合器输入端U4A连接切换开关SW 该第四光親合器输出端U4B作为输出状态隔离米样模块108的第二输出端连接特性控制模块111的输入端。进一步地,特性产生模块110还可以包括推力电流产生电路110a和热引弧产生电路110b,特性控制模块111包括第一开关&和第二开关K2,第一开关&控制推力电流产生电路110a的导通和断开,第二开关K2控制热引弧电流产生电路110b的导通和断开。当切换开关SWi处于闭合状态时,即电焊机处于氩弧焊模式,电源电压+24V通过电阻使得第四光耦合器输入端U4A导通,输出端U4B输出第四脚4电位被拉为低电平,特性控制模块111的第一开关&和第二开关K2断开,从而切断特性产生模块110的电路输出,这样在氩弧焊模式下就没有热引弧和电弧推力功能。当切换开关SWi处于断开状态时,即电焊机处于手弧焊模式,此时第四光耦合器输入端U4A截止,输出端U 4B的输出第四脚4的电位变为高电平,此时特性控制模块111的第一开关&和第二开关1(2均闭合,从而连通特性产生模块110,此时有热引弧和电弧推力输出。这样的电焊机控制电路,通过在手弧焊状态下输入热引弧和电弧推力,在氩弧焊下,切断热引弧和电弧推力,从而可以实现一机多用,将电焊机升级为手弧焊、氩弧焊双用机。
[0063]在本实施例中,误差放大模块106包括第三运算放大器IC3,输出电流反馈模块105的输出端和电流给定反相模块104的输出端共同连接该第三运算放大器1(:3的反相输入端
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