专利名称：三用一体电焊机功能转换的控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电弧焊接或电弧切割，以及等离子焊接或切割的电焊 机电路结构，特别是涉及三用一体电焊机功能转换接触器的保护电路。
背景技术：
现有技术电焊机根据焊接方式不同，包括手工弧焊、氩弧焊机、二氧 化碳气体保护焊机、氩弧点焊机、碳弧气刨机等等，即单机只能实现一种焊接方式。三用一 体电焊机是指在一台焊接电源上，以最佳性价比实现直流手工弧焊、氩弧焊和空气等离子 切割三种功能，一机三用。氩弧焊和手工弧焊的区别除了气瓶的有无及焊枪不同之外，涉及内部电路，前者 多了高频高压电流的产生、控制电路、增压起弧电路、高频防护等，而这些都在手开关的控 制之下。在手工焊机的基础上，只需改变主变压器初、次级匝数比，添加手开关及所述各种 电路并把控制电路置于手开关的控制之下，即可实现氩弧焊。使用时更换焊枪，添加气瓶。 而等离子切割机与氩弧焊机的主要区别在于输出电压、输出电流的变化，切割机输出电压 高，输出电流低。同时使用两个或两个以上的焊接电源，通过并联和串联方式的转换，便可 方便地实现输出电压、电流的变换，从而适应不同的需要。氩弧焊机与等离子切割机的转换 也是基于这样的原理，当电源并联时，输出电压低、电流大，此时，作为氩弧焊机的主电源； 串联时，电压高、电流小，为等离子切割状态主电源。通常，在实际电路中，电源输出电压、电 流的变换是通过改变主变压器绕组次边的联接关系来实现的。三用一体电焊机的主要功率部件有开关管、主变压器、整流二极管和电抗器等， 这些功率部件完全共用。该一体机是通过控制电路改变主电路两台接触器的触点开闭状 态，转换主变压器二次侧串、并联连接方式，达到一机多用的目的。在实际使用中，须在空载 状态下切换功能，因为空载状态下没有输出电流，转换接触器触点没有损耗。如果在带载状 态下切换，由于输出电流很大，很容易造成接触器触点烧蚀和动、静触点熔接。现有技术应 对这种情况一般是采用说明书和警告标贴的方式，提醒用户不得带载切换功能，但在实际 应用中还是会发生由于带载切换，造成接触器损坏的情况。或是在接触器动、静触点上并联 吸收电路以吸纳触点带载切换时的能量，但仍然无法从根本上解决问题。实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之 处而提出一种三用一体电焊机功能转换的控制电路，用于在电焊机功能转换时，自动封锁 不长于1秒钟时间的电焊机主电路输出，俟所述封锁解除后，所述功能转换已经完成，从而 实现电焊机在带载状态下进行功能转换而又保护了转换接触器不被损坏。本实用新型解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现设计一种三用一体电焊机功能转换的控制电路，用于在电焊机功能转换时，自动 封锁不长于1秒钟时间的电焊机主电路输出，俟所述封锁解除后，所述功能转换已经完成， 从而实现电焊机在带载状态下进行功能转换而又保护了转换接触器不被损坏；包括用于功 能转换的单刀三掷开关和对应电连接的转换接触器，所述掷三开关的动触点在三个静触点 之间进换接该三个静触点分别对应等离子切割、手工弧焊合氩弧焊；当所述三掷开关的 动触点在带载情况下换接静触点时，所述转换接触器会有相应的换接；还包括脉冲宽度调 制器PWM和三极管单稳态延时电路；所述三个静触点之两端的A触点和C触点分别连接至所述三极管单稳态延时电路的信号输入端，所述三极管单稳态延时电路的输出端与所述脉冲宽度调制器PWM的软起动端电连接；所述脉冲宽度调制器PWM的调制脉冲输出端经电位 隔离河驱动电路与电焊机的主电路电连接以控制主电路的电力输出。所述三极管单稳态延时电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3 ； 所述第一三极管Ql和第二三极管Q2均为NPN型，所述第三三极管Q3为PNP型；所述三掷 开关三静触点之两端的C触点和A触点分别经第一二极管Dl和第二二极管D2连接到所述 第一三极管Ql的基极；第一三极管Ql的发射极经第三电容C3和第五电阻R5以及第五二 极管D5连接到第二三极管Q2的基极，第一三极管Ql的发射极连接第三电容C3的正极，第 五二极管的阴极连接第二三极管Q2的基极；第三三极管Q3的基极经第四二极管D4、第五 电阻R5和第三电容C3与第一三极管Ql的发射极连接；该第一三极管Ql的发射极同时经 第三电阻R3接地；第三二极管D3的阴极与第四二极管D4的阳极、第三三极管Q3的基极连 接，第三二极管D3的阳极接地；第二三极管Q2的集电极与第三三极管Q3的发射极一并连 接所述脉冲宽度调制器PWM的软起动端8脚，第二三极管Q2的发射极和第三三极管Q3的 集电极分别接地。所述第三电容C3是电解电容10 μ F/25V，所述第五电阻R5为20k Ω。同现有技术相比较，本实用新型三用一体电焊机功能转换的控制电路的有益效果 在于电焊机在带载状态下进行功能转换时，能自动封锁一段短时间的电焊机主电路输出， 俟所述封锁解除后，所述功能转换已经完成，从而实现电焊机在带载状态下进行功能转换 而又保护了转换接触器不被损坏，提高电焊机的可靠性和安全性。
图1是采用本实用新型控制电路的三用一体电焊机的电路原理框图；图2是本实用新型三用一体电焊机的控制电路的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图所示之优选实施例作进一步详述。一种三用一体电焊机功能转换的控制电路，用于在电焊机功能转换时，自动封锁 不长于1秒钟时间的电焊机主电路输出，俟所述封锁解除后，所述功能转换已经完成，从而 实现电焊机在带载状态下进行功能转换而又保护了转换接触器不被损坏；如图1和图2所 示，包括用于功能转换的单刀三掷开关和对应电连接的转换接触器(图中未画出)，所述三 掷开关的动触点在三个静触点之间换接该三个静触点分别对应等离子切割、手工弧焊合 氩弧焊，图2中上端位置A触点对应的是等离子切割，中间位置B触点对应的是手工弧焊； 下端位置C触点对应的是氩弧焊；当所述三掷开关的动触点在带载情况下换接静触点时， 所述转换接触器会有相应的换接；还包括脉冲宽度调制器PWM和三极管单稳态延时电路； 所述三个静触点之两端的A触点和C触点分别连接至所述三极管单稳态延时电路的信号输 入端，所述三极管单稳态延时电路的输出端与所述脉冲宽度调制器PWM集成电路的软起动 端8脚电连接，该软起动端8脚如果置“0”，即，使其处于低电平，电焊机主电路的电力输出 即被封锁；所述脉冲宽度调制器PWM的调制脉冲输出端经电位隔离和驱动电路与电焊机的 主电路电连接以控制主电路的电力输出。如图2所示，所述三极管单稳态延时电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和第 三三极管Q3 ；所述第一三极管Ql和第二三极管Q2均为NPN型，所述第三三极管Q3为PNP型；所述下端位置C触点和上端位置A触点分别经第一二极管Dl和第二二极管D2连接到 所述第一三极管Ql的基极；第一三极管Ql的发射极经第三电容C3和第五电阻R5以及第 五二极管D5连接到第二三极管Q2的基极，第一三极管Ql的发射极连接第三电容C3的正 极，第五二极管的阴极连接第二三极管Q2的基极；第三三极管Q3的基极经第四二极管D4、 第五电阻R5和第三电容C3与第一三极管Ql的发射极连接；该第一三极管Ql的发射极同 时经第三电阻R3接地；第三二极管D3的阴极与第四二极管D4的阳极和第三三极管Q3的 基极连接，第三二极管D3的阳极接地；第二三极管Q2的集电极与第三三极管Q3的发射极 一并连接所述脉冲宽度调制器PWM的8脚，第二三极管Q2的发射极和第三三极管Q3的集 电极分别接地。 所述第三电容C3为电解电容101^/25￥，所述第五电阻1 5为20k Ω。下面结合图1和图2说明本实用新型三用一体电焊机的控制电路的工作原理1.当功能转换开关置于上端位置A触点，为切割功能。24V电压经第二二极管D2、 第二电阻R2加到第一三极管Ql基极，使第一三极管Ql导通，第三电容C3正极为高电位。 由于电容的隔直作用，在稳态时(转换开关不动)第四二极管D4的阴极为低电位，第二三 极管Q2、第三三极管Q3都处于截止状态。因此，集成脉冲宽度调制器PWM的8脚为高电位， 正常输出PWM信号令主电路输出电力。2.当转换开关由切割转为手工焊功能时，即开关的动触由A触点切换到B触点， 第二二极管D2阴极的电位由高变低，第一三极管Ql截止，由于第三电容C3两端的电压不 能突变，第三电容C3经第三电阻R3、第三二极管D3、第四二极管D4和第五电阻R5放电，使 第三三极管Q3基极为低电位，第三三极管Q3导通，拉低集成脉冲宽度调制器PWM的8脚电 位，封锁PWM信号，电焊机的主电路无输出电流。第三电容C3经过一段时间放电后，第三三 极管Q3重新截止，集成脉冲宽度调制器PWM的8脚恢复高电位，可正常输出。经过设计使 第三三极管Q3导通的时间长于开关转换的时间，这样在开关转换时，电焊机无输出电流， 从而保护了转换接触器。3.同理，当功能开关从手工焊转到氩弧焊时，即开关的动触点由B触点切换到C触 点，第一三极管Ql导通，12V电压经第四电阻R4、第五电阻R5、第五二极管D5，对第三电容 C3进行充电，第二三极管Q2导通，使集成脉冲宽度调制器PWM的8脚为低电位，封锁PWM输 出。经过延时，充电电流为零，到达稳态，第二三极管Q2重新截止，电焊机可正常输出电流。本实用新型优选实施例所用主要元器件一览表序号 电路符号 名称规格1D1-D5极管41482Q1、Q2NPN 三极管80503Q3PNP 三极管85504KZ功能转换开关单刀三掷5Ul脉冲宽度调制集成电路35256C3延时电容ΙΟμΡΛδν7R5延时电阻20k Ω
权利要求一种三用一体电焊机功能转换的控制电路，用于在电焊机功能转换时，自动封锁不长于1秒钟时间的电焊机主电路输出，俟所述封锁解除后，所述功能转换已经完成，从而实现电焊机在带载状态下进行功能转换而又保护了转换接触器不被损坏；包括用于功能转换的单刀三掷开关和对应电连接的转换接触器，所述掷三开关的动触点在三个静触点之间进换接该三个静触点分别对应等离子切割、手工弧焊合氩弧焊；当所述三掷开关的动触点在带载情况下换接静触点时，所述转换接触器会有相应的换接；其特征在于还包括脉冲宽度调制器PWM和三极管单稳态延时电路；所述三个静触点之两端的A触点和C触点分别连接至所述三极管单稳态延时电路的信号输入端，所述三极管单稳态延时电路的输出端与所述脉冲宽度调制器PWM的软起动端电连接；所述脉冲宽度调制器PWM的调制脉冲输出端经电位隔离和驱动电路与电焊机的主电路电连接以控制主电路的电力输出。
2.如权利要求1所述的三用一体电焊机功能转换的控制电路，其特征在于所述三极 管单稳态延时电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3 ；所述第一三极管 Ql和第二三极管Q2均为NPN型，所述第三三极管Q3为PNP型；所述三掷开关三静触点之两 端的C触点和A触点分别经第一二极管Dl和第二二极管D2连接到所述第一三极管Ql的 基极；第一三极管Ql的发射极经第三电容C3和第五电阻R5以及第五二极管D5连接到第 二三极管Q2的基极，第一三极管Ql的发射极连接第三电容C3的正极，第五二极管的阴极 连接第二三极管Q2的基极；第三三极管Q3的基极经第四二极管D4、第五电阻R5和第三电 容C3与第一三极管Ql的发射极连接；该第一三极管Ql的发射极同时经第三电阻R3接地； 第三二极管D3的阴极与第四二极管D4的阳极、第三三极管Q3的基极连接，第三二极管D3 的阳极接地；第二三极管Q2的集电极与第三三极管Q3的发射极一并连接所述脉冲宽度调 制器PWM的软起动端8脚，第二三极管Q2的发射极和第三三极管Q3的集电极分别接地。
3.如权利要求2所述的三用一体电焊机功能转换的控制电路，其特征在于所述第三 电容C3是电解电容10μ F/25V，所述第五电阻R5为20k Ω。
专利摘要本实用新型涉及一种三用一体电焊机功能转换的控制电路，包括用于功能转换的单刀三掷开关和对应电连接的转换接触器，所述掷三开关的动触点在三个静触点之间进换接该三个静触点分别对应等离子切割、手工弧焊合氩弧焊；当所述三掷开关的动触点在带载情况下换接静触点时，所述转换接触器会有相应的换接；还包括脉冲宽度调制器PWM和三极管单稳态延时电路；所述三个静触点之两端的A触点和C触点分别连接至所述三极管单稳态延时电路的信号输入端，所述三极管单稳态延时电路的输出端与所述脉冲宽度调制器PWM的软起动端电连接；所述脉冲宽度调制器PWM的调制脉冲输出端经电位隔离和驱动电路与电焊机的主电路电连接以控制主电路的电力输出。
文档编号H03K7/08GK201601661SQ20102005663
公开日2010年10月6日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日
发明者杨少军, 邱光 申请人:深圳市瑞凌实业股份有限公司