多功能逆变焊机控制系统技术方案

多功能逆变焊机控制系统属于电学领域，具体的是涉及一种焊机控制系统的改进。本发明专利技术提供一种稳态误差小、准确性强且抗干扰能力强的一种多功能逆变焊机控制系统。本发明专利技术包括控制模块、过电流保护模块、过热保护模块、时钟电路、EXB841驱动模块、功率开关管、电压采样模块、电路采样模块、快速光耦隔离模块，其特征在于：过电流保护模块、过热保护模块、过电压保护模块连接控制模块的信号输出端；控制芯片的信号输入端连接电压采样模块、电流采样模块和快速光耦隔离模块；控制模块的控制端通过D/A转换模块连接EXB841驱动模块，EXB841驱动模块连接功率开关管；快速光耦隔离模块通过PWM模块连接送丝模块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电学领域，具体的是涉及一种焊机控制系统的改进。
技术介绍
在弧焊逆变电源控制系统中，通常是将控制电路设计成具有电流反馈和电压反馈的简单闭环系统，再进行模拟控制方式的近似计算。这种控制方式存在几个问题1、闭环系统中没有设置理想的调节器，系统会产生较大的稳态误差；2、采用近似算法，焊机输出控制准确性较差；3、模拟控制系统难以实现多输出控制。采用模拟控制，其电路复杂、抗干扰能力差，也为整个电源的调试和进一步开发带来困难。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种稳态误差小、准确性强且抗干扰能力强的一种多功能逆变焊机控制系统。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术包括控制模块、过电流保护模块、过热保护模块、时钟电路、EXB841驱动模块、功率开关管、电压采样模块、电路采样模块、快速光耦隔离模块，其特征在于：过电流保护模块、过热保护模块、过电压保护模块连接控制模块的信号输出端；控制芯片的信号输入端连接电压采样模块、电流采样模块和快速光耦隔离模块；控制模块的控制端通过D/A转换模块连接EXB841驱动模块，EXB841驱动模块连接功率开关管；快速光耦隔离模块通过PWM模块连接送丝模块。作为本专利技术的一种优选方案，控制模块为80C196KC模块。作为本专利技术的另一种优选方案，所述的控制模块通过MAX7219芯片连接LED显示屏。本专利技术有益效果。本专利技术采用脉宽调制型调节方式，利用专用集成芯片80C196KC可完成控制焊机的输出功率及焊机的输出外特性；根据焊机对控制电路的要求，设计并制造了以MAX7219为核心的最小单片机控制系统，并针对焊接过程中可能出现的过电流、过热、过欠电压等故障设计了相应的保护电路；设计了电流、电压反馈电路，确定了对电流、电压等参数进行采集的霍尔传感器类型，并具有相应的检测方法；通过友好的人机对话界面，焊接参数的设置与调节方便，利用设计的单片机控制系统实现了焊机输出特性和焊接参数的灵活控制。使焊机控制系统稳态误差小、准确性强且抗干扰能力强。附图说明图1是本专利技术的原理框图。具体实施方式如图所示，本专利技术包括控制模块、过电流保护模块、过热保护模块、时钟电路、EXB841驱动模块、功率开关管、电压采样模块、电路采样模块、快速光耦隔离模块，其特征在于：过电流保护模块、过热保护模块、过电压保护模块连接控制模块的信号输出端；控制芯片的信号输入端连接电压采样模块、电流采样模块和快速光耦隔离模块；控制模块的控制端通过D/A转换模块连接EXB841驱动模块，EXB841驱动模块连接功率开关管；快速光耦隔离模块通过PWM模块连接送丝模块。作为本专利技术的一种优选方案，控制模块为80C196KC模块。作为本专利技术的另一种优选方案，所述的控制模块通过MAX7219芯片连接LED显示屏。单片机最小系统由80C196KC，复位电路，时钟电路，外部程序存储器(!#&)，数据存储器等组成。80C196KC具有运算速度快，处理能力强，接口丰富的特点。不仅内部存储器的容量扩大了3倍，扩展了输入输出口/如增加了3个外设事务服务器大大降低了中断服务的开销。单片机控制系统利用了电流负反馈和电压负反馈，采用脉宽调制方式调节弧焊电源的输出。当弧焊逆变器结构形式和变压器变比确定后，弧焊电源的输出则由控制脉冲的占空比决定，改变占空比就可以调节弧焊电源的输出。根据设定的脉冲电流参数，通过焊接电流负反馈，采用48控制算法，实时控制4W/的脉宽；通过切换脉冲基值和脉冲峰值就可以获得脉冲电流输出。恒压、恒流输出特性的控制和脉冲电流的获得基本相同。本专利技术采用SG3525集成脉宽调制芯片构成的脉宽调制电路，输入SG3525的误差信号经过误差放大器放大后，与其内部振荡器产生的锯齿波进行比较，比较器输出的脉宽信号再经分相器分成路互不重叠的两相，由具有图腾柱结构的输出脚输出。选择不同的功能，预置的参数也不尽相同。因此在焊机的面板上设置外特性切换键，单片机根据该键值来确定参数预置时需要采集的通道。为了简化显示接口，使用了)专用显示驱动器，它采用1线串行接口传送数据，可以直接驱动78个共阴极)/0显示器，并可方便地调节显示器的亮度。由于控制过程中需要焊接电流和电弧电压的瞬时值以进行实时控制，所以需要对焊接电流和电弧电压进行实时采集，要求必须设计好精度高、采样速度快的恒值反馈采样电路。线性霍尔传感器体积小、外围电路简单、频带宽、动态特性好，寿命长，并具有电磁隔离的功能。因此本系统选用闭环霍尔电流传感器和霍尔电压传感器。恒值反馈采样电路是单片机系统的前向通道，也是干扰可能的输入通道，必须采取有效的抗干扰措施，阻容电路降低噪声影响地分开等措施。本文档来自技高网...

【技术保护点】
多功能逆变焊机控制系统，包括控制模块、过电流保护模块、过热保护模块、时钟电路、EXB841驱动模块、功率开关管、电压采样模块、电路采样模块、快速光耦隔离模块，其特征在于：过电流保护模块、过热保护模块、过电压保护模块连接控制模块的信号输出端；控制芯片的信号输入端连接电压采样模块、电流采样模块和快速光耦隔离模块；控制模块的控制端通过D/A转换模块连接EXB841驱动模块，EXB841驱动模块连接功率开关管；快速光耦隔离模块通过PWM模块连接送丝模块。

【技术特征摘要】
1.多功能逆变焊机控制系统，包括控制模块、过电流保护模块、过热保护模块、时钟电路、EXB841驱动模块、功率开关管、电压采样模块、电路采样模块、快速光耦隔离模块，其特征在于：过电流保护模块、过热保护模块、过电压保护模块连接控制模块的信号输出端；控制芯片的信号输入端连接电压采样模块、电流采样模块和快速光耦隔离模块；控制模块的控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：史树元，
申请(专利权)人：史树元，
类型：发明
国别省市：辽宁;21