一种高压脉冲控制电路及电焊机的制作方法

1.本技术涉及电路保护的技术领域，尤其是涉及一种高压脉冲控制电路及电焊机。


背景技术：

2.等离子弧切割是利用极细而高温的等离子弧，使局部金属迅速熔化，再用气流把熔化的金属吹走的切割方法。常规等离子切割机引弧方式，是通过高频变压器升压再通过电容进行四倍倍压，然后再lc震荡输出高压脉冲。等离子弧由引弧装置产生，而引弧装置是电焊机的一个重要组成部分。
3.但是，通过上述的相关技术进行操作的过程中，机器内部脉冲控制频率高达几十khz，此高频控制对设备自身和外部供电电网会产生高频干扰，存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

4.为了降低脉冲信号频率对设备的干扰性，降低安全隐患发生的可能性，本技术提供一种高压脉冲控制电路及电焊机。
5.本技术提供的一种高压脉冲控制电路，采用如下的技术方案：一种高压脉冲控制电路，包括：脉冲信号生成电路、驱动控制信号电路、整流倍压电路、辅助供电电路和lc震荡电路；所述辅助供电电路与所述驱动控制信号电路电连接，用于为所述驱动控制信号电路供电；所述脉冲信号生产电路与所述驱动控制信号电路电连接，用于生成低频脉冲信号并传输给所述驱动控制信号电路；所述驱动控制信号电路用于根据所述低频脉冲信号不断进行导通或关断以实现所述lc震荡电路的放能或储能；所述整流倍压电路与所述lc震荡电路电连接，用于对电压信号进行升压，并将升压后的电压信号发送至所述lc震荡电路；所述lc震荡电路与所述驱动控制信号电路电连接，用于根据所述低压脉冲信号和升压后的所述电压信号生成高压低频脉冲信号并输出。
6.通过采用上述技术方案，辅助供电电路能够为驱动控制信号电路供电，脉冲信号生成电路生成低频脉冲信号传输给驱动控制信号电路，然后经过驱动控制信号电路将低频脉冲信号传输至lc震荡电路，同时整流倍压电路将电压信号升压之后传输至lc震荡电路，最后lc震荡电路对电压信号和低频脉冲信号进行整合生成高压低频脉冲信号并输出。从而能够降低脉冲信号频率对设备的干扰性，降低安全隐患发生的可能性。
7.作为优选，所述整流倍压电路包括：电容器c1、电容器c2、二极管d1、二极管d2、电阻器r1和电阻器r2；所述电容器c1的一端与所述lc震荡电路电连接，所述电容器c1的另一端与所述电
容器c2的一端电连接，所述电容器c2的另一端接地；所述电阻器r1的一端与所述lc震荡电路电连接，所述电阻器r1的另一端与所述电阻器r2的一端电连接，所述电阻器r2的另一端与所述电容器c2接地的一端电连接；所述二极管d1的负极与所述lc震荡电路电连接，所述二极管d1的正极与所述二极管d2的负极电连接，所述二极管d2的正极与所述电容器c2接地的一端电连接，所述二极管d1的正极与所述二极管d2的负极电连接；所述电阻器r1靠近所述lc震荡电路的一端、所述电容器c1靠近所述lc震荡电路的一端以及所述二极管d1的负极相互电连接；所述电阻器r1和电阻器r2相互靠近的一端与所述电容器c1靠近所述电容器c2的一端电连接，二极管d1的正极和所述电阻器r1靠近所述电阻器r2的一端之间电连接有交流电源。
8.通过采用上述技术方案，交流电经过二极管d1和二极管d2进行整流，同时经过电阻器r1和电阻器r2之后对电容器c1和电容器c2进行充能，电容器c1和电容器c2电压进行叠加之后即为输入lc震荡电路的电压，从而实现整流倍压的效果。
9.作为优选，所述二极管d1的正极和所述二极管d2的负极之间共同电连接有第一保护电阻，所述第一保护电阻串联于所述交流电源和所述二极管d1之间。
10.通过采用上述技术方案，第一保护电阻能够对进入二极管d1和二极管d2的电流进行限流降压，进而能够提高整流倍压电路的安全性。
11.作为优选，所述lc震荡电路包括：电感器l以及相互并联的电容器c3和电容器c4；所述电容器c3和所述电容器c4相互并联的一端与所述整流倍压电路电连接，所述电容器c3和所述电容器c4相互并联的另一端与所述驱动控制信号电路电连接，所述电感器l的一端与所述整流倍压电路电连接，所述电感器l的另一端与所述驱动控制信号电路电连接。
12.通过采用上述技术方案，电容器c3和电容器c4能够对从整流倍压电路进入的高电压以及从驱动控制信号电路进入的低频脉冲进行震荡整合，从而获得高压低频脉冲信号并从电感器l输出至相应的设备。
13.作为优选，所述电感器l、所述电容器c3和所述电容器c4靠近所述整流倍压电路的一端共同串联有第二保护电阻，所述第二保护电阻的另一端与所述整流倍压电路电连接。
14.通过采用上述技术方案，第二保护电阻能够对从整流倍压电路进入的电流进行分压限流，从而能够提高lc震荡电路的安全性。
15.作为优选，所述驱动控制信号电路包括：光电耦合器以及与所述光电耦合器电连接的三极管q1；所述光电耦合器的光输入端与所述脉冲信号生成电路电连接，所述光电耦合器的电输入端与所述辅助供电电路电连接，所述光电耦合器的电输出端与所述三极管q1电连接；所述三极管q1的基极与所述辅助供电电路电连接，所述三极管q1的集电极与所述lc震荡电路电连接，所述三极管q1的发射极与所述光电耦合器的电输出端电连接，所述三极管q1的发射极与所述lc震荡电路电连接。
16.通过采用上述技术方案，光电耦合器的接通或关断控制三极管q1的接通或关断，
从而能够实现电容器c3和电容器c4的方能或储能。
17.作为优选，所述光电耦合器与所述三极管q1之间电连接有加速子电路，所述加速子电路用于加速所述三极管q1的导通或关断。
18.通过采用上述技术方案，加速子电路能够控制三极管q1的加速导通或关断，从而能够降低能量的损耗。
19.作为优选，所述脉冲信号生成电路包括：脉冲生成芯片以及与所述脉冲生成芯片电连接的供电电源；所述供电电源用于对所述脉冲生成芯片供电；所述脉冲生成芯片的控制引脚电连接有电容器c5，所述电容器c5的另一端与所述脉冲生成芯片的接地引脚电连接，所述脉冲生成芯片的接地引脚接地；所述脉冲生成芯片的输出引脚与所述驱动控制信号电路电连接，用于将脉冲信号输出至所述驱动控制信号电路。
20.通过采用上述技术方案，供电电源对脉冲生成芯片进行供电，然后脉冲生成芯片配合电容器c5生成需要的脉冲信号，进而实现脉冲信号的生成。
21.第二方面，本技术提供一种电焊机，采用如下的技术方案：一种电焊机，包括：电焊机本体所述电焊机本体能够应用上述任一项所述的一种高压脉冲控制电路。
22.通过采用上述技术方案，电焊机本体使用上述的一种高压脉冲控制电路进行焊接工作时，能够降低脉冲信号频率对设备的干扰性，进而降低安全隐患发生的可能性。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.辅助供电电路能够为驱动控制信号电路供电，脉冲信号生成电路生成低频脉冲信号传输给驱动控制信号电路，然后经过驱动控制信号电路将低频脉冲信号传输至lc震荡电路，同时整流倍压电路将电压信号升压之后传输至lc震荡电路，最后lc震荡电路对电压信号和低频脉冲信号进行整合生成高压低频脉冲信号并输出。从而能够降低脉冲信号频率对设备的干扰性，降低安全隐患发生的可能性。
附图说明
24.图1是本技术实施例提供的一种高压脉冲控制电路的电路示意图；图2是本技术实施例中整流倍压电路的电路示意图；图3是本技术实施例中脉冲信号生成电路的电路示意图；图4是本技术实施例中驱动控制信号电路的电路示意图；图5是本技术实施例中辅助电源供电电路的电路示意图；图6是本技术实施例中lc震荡电路的电路示意图。
25.附图标记说明：1、脉冲信号生成电路；2、驱动控制信号电路；3、整流倍压电路；4、辅助供电电路；5、lc震荡电路。
具体实施方式
26.以下结合附图1至6对本技术作进一步详细说明。
27.本技术实施例公开一种高压脉冲控制电路。
28.参照图1，高压脉冲控制电路包括：脉冲信号生成电路1、驱动控制信号电路2、整流倍压电路3、辅助供电电路4和lc震荡电路5；辅助供电电路4与驱动控制信号电路2电连接，用于为驱动控制信号电路2供电；脉冲信号生产电路与驱动控制信号电路2电连接，用于生成低频脉冲信号并传输给驱动控制信号电路2；驱动控制信号电路2用于根据低频脉冲信号不断进行导通或关断以实现lc震荡电路5的放能或储能；整流倍压电路3与lc震荡电路5电连接，用于对电压信号进行升压，并将升压后的电压信号发送至lc震荡电路5；lc震荡电路5与驱动控制信号电路2电连接，用于根据低压脉冲信号和升压后的电压信号生成高压低频脉冲信号并输出。
29.具体来说，参照图2，整流倍压电路3包括：电容器c1、电容器c2、二极管d1、二极管d2、电阻器r1和电阻器r2。
30.电容器c1的一端与lc震荡电路5电连接，电容器c1的另一端与电容器c2的一端电连接，电容器c2的另一端接地。
31.电阻器r1的一端与lc震荡电路5电连接，电阻器r1的另一端与电阻器r2的一端电连接，电阻器r2的另一端与电容器c2接地的一端电连接。
32.二极管d1的负极与lc震荡电路5电连接，二极管d1的正极与二极管d2的负极电连接，二极管d2的正极与电容器c2接地的一端电连接，二极管d1的正极与二极管d2的负极电连接。
33.电阻器r1靠近lc震荡电路5的一端、电容器c1靠近lc震荡电路5的一端以及二极管d1的负极相互电连接。
34.电阻器r1和电阻器r2相互靠近的一端与电容器c1靠近电容器c2的一端电连接，二极管d1的正极和电阻器r1靠近电阻器r2的一端之间电连接有交流电源。
35.其中，交流电源为从变压器的副变获取的电流，举例来说，当交流电流为正半周期时，电流经过二极管d1然后经过电阻器r1回流，此时对电容器c1进行充电；当交流电流为负半周期时，电流经过电阻器r2然后经过二极管d2回流，此时对电容器c2进行充电，此时传输至lc震荡电路5的电压为电容器c1和电容器c2两端的电压之和。从而电流经过二极管d1和二极管d2之后进行整流，经过电容器c1和电容器c2之后进行叠加升压，且升压的数值可以具体根据不同的电容器容量，不同的电阻器阻值进行选择。
36.同时，为了提高整流倍压电路3的安全性，在本实施例的一种实施方式中，二极管d1的正极和二极管d2的负极之间共同电连接有第一保护电阻，第一保护电阻串联于交流电源和二极管d1之间。
37.具体来说，第一保护电阻包括相互串联的电阻器r14和热敏电阻器rr1，热敏电阻器rr1的一端与二极管d1的正极电连接，且同时与二极管d2的负极电连接，热敏电阻器rr1的另一端与电阻器r14电连接，电阻器r14的另一端与交流电源电连接。从而通过电阻器r14和热敏电阻器rr1能够对电流进行限流，其中，热敏电阻器rr1的电阻能够随温度的升高而
降低。
38.参照图3，脉冲信号生成电路1包括：脉冲生成芯片以及与脉冲生成芯片电连接的供电电源，其中，供电电源用于对脉冲生成芯片供电。
39.脉冲生成芯片的控制引脚电连接有电容器c5，电容器c5的另一端与脉冲生成芯片的接地引脚电连接，脉冲生成芯片的接地引脚接地。脉冲生成芯片的输出引脚与驱动控制信号电路2电连接，用于将脉冲信号输出至驱动控制信号电路2。
40.具体来说，脉冲生成芯片采用ne555芯片，脉冲生成芯片的电源引脚（vcc）电连接有直流电源，能够为脉冲生成芯片进行供电。脉冲生成芯片的控制引脚（cont）电连接有电容器c5，电容器c5的另一端与脉冲生成芯片的接地引脚（gnd）电连接，脉冲生成芯片的接地引脚接地。
41.电容器c5远离脉冲生成芯片的控制引脚的一端电连接有电容器c12，电容器c12的另一端电连接有二极管d21，且与二极管d21的正极电连接，二极管d21的负极电连接有电阻器r36，电阻器r36的另一端电连接有电阻器r35，电阻器r35的另一端与脉冲生成芯片的电源引脚电连接。
42.同时，脉冲生成芯片的trig引脚电连接于电容器c12与二极管d21之间，脉冲生成芯片的thres引脚电连接有二极管d22，且与二极管d22的负极电连接，二极管d22的正极电连接于电阻器r35和电阻器r36之间，且同时电连接于脉冲生成芯片的disch引脚。
43.其中电容器c5为频率电容，电容器c5与脉冲生成芯片配合能够输出需要的频率的低频脉冲信号。同时与电容器r36、电容器r35、二极管d21和二极管d22配合进行分压调整，能够尽可能保证获得准确的低频脉冲信号。
44.且脉冲信号生成电路1还电连接有稳压二极管d20和电容器c10，电容器c10的一端与稳压二极管d20的正极电连接且接地，电容器c10和稳压二极管d20相互远离的一端，同时电连接于电阻器r35和脉冲生成芯片的电源引脚之间，从而能够实现对脉冲生成电路的稳压效果。
45.最终，脉冲生成芯片的输出引脚（out）与驱动控制信号电路2电连接，从而能够将经过脉冲生成芯片以及电容器c5配合生成的低频脉冲信号传输至驱动控制信号电路2。
46.参照图4和图5，驱动控制信号电路2包括：光电耦合器以及与光电耦合器电连接的三极管q1，且驱动控制信号电路2电连接有辅助电源供电电路，用于为驱动控制信号电路2供电。
47.光电耦合器的光输入端与脉冲信号生成电路1电连接，光电耦合器的电输入端与辅助供电电路4电连接，光电耦合器的电输出端与三极管q1电连接。
48.三极管q1的基极与辅助供电电路4电连接，三极管q1的集电极与lc震荡电路5电连接，三极管q1的发射极与光电耦合器的电输出端电连接，三极管q1的发射极与lc震荡电路5电连接。
49.且光电耦合器与三极管q1之间电连接有加速子电路，加速子电路用于加速三极管q1的导通或关断。且三极管q1的发射极电连接有二极管d9，且与二极管d9的正极电连接，二极管d9的负极与三极管q1的集电极电连接，从而能够保护三极管q1不会被电感的反电动势击穿。
50.具体来说，脉冲生成芯片的输出引脚电连接有电阻器r12，电阻器r12的另一端与
光电耦合器的光输入端电连接，也就是与光电耦合器中的发光二极管的正极电连接，光电耦合器的光输出端也就是发光二极管的负极接地。
51.光电耦合器的电输入端，也就是光电耦合器的光敏三极管的集电极，与辅助电源供电电路电连接，且光敏三极管的集电极和辅助电源供电电路的输出端之间串联有电阻器r15，能够对光敏电阻器进行保护。光电耦合器的电输出端，也就是光电耦合器的光敏三极管的发射极，与三极管q1的发射极电连接，且接地。
52.低频脉冲信号经过光电耦合器的过程中，随着脉冲信号高低电平的循环变化，控制光敏三极管不断的导通和关断，进而能够控制三极管q1的不断导通和关断，且三极管q1具体为igbt（绝缘栅双极型晶体管）。
53.加速子电路包括电阻器r33、电阻器r16、三极管q3、三极管q6、三极管q7以及电阻器r34。电阻器r33的一端电连接于光敏三极管的集电极与电阻器r15之间，另一端与三极管q3的基极电连接。
54.三极管q3的集电极与电阻器r16的一端电连接，电阻器r16的另一端与辅助电源供电电路的输出端电连接。且三极管q3的发射极电连接于光敏电阻器的发射极和三极管q1的发射极之间。
55.同时，三极管q6的集电极与三极管q7的集电极电连接，并共同电连接于三极管q3的集电极与电阻器r16之间。三极管q6的集电极与辅助电源供电电路的输出端电连接，三极管q6的发射极与三极管q7的集电极电连接，三极管q7的发射极电连接于三极管q3的发射极与三极管q1的发射极之间。
56.电阻器r34的一端电连接于三极管q6的发射极与三极管q7的集电极之间，且另一端与三极管q1的基极电连接，同时三极管q1的集电极与lc震荡电路5电连接。同时三极管q1的基极与电阻器r34之间电连接有稳压二极管d19，稳压二极管d19的另一端于三极管q1的发射极电连接，能够实现稳压的效果。
57.其中，三极管q6为npn管，三极管q7为pnp管，当光敏三极管导通时，三极管q3断开，此时三极管q6电压升高，进而控制三极管q1加速导通；反之，光敏三极管关断时，三极管q7可控制三极管q1加速关断。通过三极管q3、三极管q6和三极管q7配合形成一个门电路，控制三极管q1的加速关断和导通，能够降低能量的损耗，从而将低频脉冲信号传输至lc震荡电路5。
58.参照图5，辅助电源供电电路包括一个整流桥电路以及一个稳压芯片，其中稳压芯片采用lm317芯片。整流桥电路能够电连接有交流电源，该交流电源同样是经过变压器副变获得，即变压器具有至少两个副变，可以通过不同的副变获得不同的交流电源。
59.其中，整流桥电路包括二极管d4、二极管d5、二极管d6、二极管d7和稳压电容器c7。二极管d4的负极与二极管d6的负极电连接，且二极管d6的正极与二极管d7的负极电连接，二极管d7的正极与二极管d5的正极电连接，且二极管d5的负极与二极管d4的正极电连接。交流电源的一端电连接于二极管d5的负极与二极管d4的正极之间，另一端电连接于二极管d6的正极与二极管d7的负极之间。
60.同时，稳压电容器c7的一端电连接于二极管d5的正极和二极管d7的正极之间，另一端电连接于二极管d4的负极和二极管d6的负极之间。交流电源正半周期时，电流经过二极管d4流经稳压电容器c7，然后经过二极管d7回流，从而对稳压电容器c7充能。负半周期
时，电流经过二极管d6流经稳压电容器c7，然后经过二极管d5回流，从而再次对稳压电容器c7充能，从而能够实现整流稳压的效果。
61.稳压芯片的输入引脚（vin）与二极管d6的负极电连接，稳压芯片的输出引脚（vout）电连接有二极管d8，且与二极管d8的正极电连接，二极管d8的负极电连接有极性电容器c6，且与极性电容器c6的正极电连接，极性电容器c6的负极与二极管d7的正极电连接。
62.稳压芯片的输出引脚与二极管d8之间电连接有电阻器r11，电阻器r11的另一端电连接有电容器c5，电容器c5的另一端与稳压芯片的控制引脚（adj）电连接，且电容器c5和稳压芯片的控制引脚之间串联有电阻器r13，同时电阻器r13靠近电容器c5的一端接地，且稳压芯片的控制引脚电连接于电阻器r11和电容器c5之间。
63.电阻器r11远离电容器c5的一端电连接有极性电容器c16，且与极性电容器c16的正极电连接，极性电容器c16的负极与电容器c5远离电阻器r11的一端电连接，同时极性电容器c16并联有电容器c8，且稳压芯片的输出引脚电连接有直流电源，同时稳压芯片的输出引脚与电阻器r15、电阻器r16以及三极管q6的集电极电连接。
64.通过上述的电路，电流从稳压芯片的输入引脚输入，然后经过稳压芯片的输出引脚输出过程中，电容器c6能够对电流进行滤波，提高电压稳定性，电阻器r11和电阻器r13能够调节输出电压，电容器c5和电容器c8为校正电容，能够尽可能防止电压收到干扰，极性电容器c16为滤波电容，能够进一步提高输出电压的稳定性。
65.参照图6，lc震荡电路5包括：电感器l以及相互并联的电容器c3和电容器c4。
66.电容器c3和电容器c4相互并联的一端与整流倍压电路3电连接，电容器c3和电容器c4相互并联的另一端与驱动控制信号电路2电连接，电感器l的一端与整流倍压电路3电连接，电感器l的另一端与驱动控制信号电路2电连接。
67.同时，为了对lc震荡电路5进行保护，电感器l、电容器c3和电容器c4靠近整流倍压电路3的一端共同串联有第二保护电阻，第二保护电阻的另一端与整流倍压电路3电连接。
68.具体来说，第二保护电阻包括电阻器r6、电阻器r7、电阻器r8，且相互并联。且三个电阻器相互并联的一端与电容器c1靠近电阻器r1的一端电连接，三个电阻器相互并联的另一端与电容器c3和电容器c4相互并联的一端电连接，电容器c3和电容器c4相互并联的另一端，电连接于三极管q1的发射极与三极管q7的发射极之间。
69.同时，第二保护电阻远离电容器c1的一端电连接有电阻器r5，电容器r5的另一端与三极管q1的集电极电连接。同时，电阻器r5与电感器l并联。
70.经过电容器c1和电容器c2升压之后的电压信号进入到lc震荡电路5，同时经过三极管q1关断和导通之后的低频脉冲信号进入到lc震荡电路5，经过电容器c3和电容器c4震荡整合之后，形成高压低频脉冲信号，最后经过电感器l，输出到引弧装置。从而电焊机工作过程中，能够降低脉冲信号频率对设备的干扰性，进而降低安全隐患发生的可能性。
71.本技术实施例一种高压脉冲控制电路的实施原理为：辅助供电电路4能够为驱动控制信号电路2供电，脉冲信号生成电路1生成低频脉冲信号传输给驱动控制信号电路2，然后经过驱动控制信号电路2将低频脉冲信号传输至lc震荡电路5，同时整流倍压电路3将电压信号升压之后传输至lc震荡电路5，最后lc震荡电路5对电压信号和低频脉冲信号进行整合生成高压低频脉冲信号并输出。从而能够降低脉冲信号频率对设备的干扰性，降低安全隐患发生的可能性。
72.本技术实施例还公开一种电焊机，包括电焊机本体，电焊机本体进行工作时，能够应用上述的一种高压脉冲控制电路，从而实现降低脉冲信号频率对设备的干扰性，降低安全隐患发生的可能性的效果。
73.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。