一种电弧控制电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种熔化极气体保护焊电弧控制电路，用于熔化极气体电弧焊机中，所述电弧控制电路包括短路/燃弧判断电路、电流调节电路，所述电流调节电路的输出端与所述焊机相连接以向焊机输出控制电流；所述短路/燃弧判断电路的输入端与所述焊机的反馈电压相连接，所述短路/燃弧判断电路的输出端与所述焊机的反馈电流一同连接至电流调节电路的输入端；所述短路/燃弧判断电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、数字电位器、第一电容。本实用新型专利技术中通过上位机改变数字电位器的阻值，进而很容易调整第一电容的充电放电速度，从而可形成各种输出波形，以更精确的对短路阶段及燃弧阶段进行控制。

Arc control circuit

The utility model provides a MIG welding arc control circuit for gas tungsten arc welding, the arc control circuit includes short circuit arc / judging circuit, current regulating circuit, the output end of the current regulating circuit and the welding machine is connected to the output current of the control; short circuit / feedback voltage input arc judging circuit and the welding machine is connected with the input end of the short circuit current output feedback / burning arc judging circuit and the welding together connected to current regulating circuit; the short-circuit arc / judging circuit comprises a first resistor, a second resistor, a first diode second, digital potentiometer, a first capacitor, diode. The utility model through the PC digital potentiometer resistance change, then it is easy to adjust the speed of the first charge discharge capacitor, which can form a variety of output waveform, with more precise control of the short circuit period and arc stage.

【技术实现步骤摘要】
一种电弧控制电路
本技术属于一种电弧控制电路，特别是一种用于熔化极气体保护电弧焊焊机中的可对过渡期间的电弧进行合理控制的电弧控制电路。
技术介绍
在采用较小电流和低电压焊接时，熔滴在未脱离焊丝端头前就与熔池直接接触，电弧瞬间熄灭短路，则溶滴在短路电流产生的电磁收缩力及液体金属的表面张力等作用下过渡到熔池中。整个短路过渡过程分为短路阶段和燃弧阶段，两个阶段交替进行。但是，在熔化极气体保护焊特别是二氧化碳气体保护焊的短路过渡阶段，如果不能对电弧进行合理的控制，则极其容易造成飞溅，进而污染工件增加劳动强度降低熔敷率等。因此，目前广泛应用于短路过渡阶段电弧的控制分为两大类：一类是在焊机的输出端串联大感量的电感(或称“物理电抗器”)，或者是在控制电路中增加积分环节(或称“电子电抗器”)；另一类是利用数字控制技术例如DSP、CPLD\FPGA等结合复杂的硬件电路对电弧进行分阶段控制。上述的现有技术对短路过渡电弧的控制比较简陋，仅仅只是增加第一个电感或者是积分环节，从而对短路阶段的电弧和燃弧阶段的电弧一同进行控制，通过电感来限制短路电流上升速度以及短路电流峰值，并且电感在短路期间存储的能量在燃弧期间放出，有助于增加燃弧能量，有利于获得更好的焊缝成形。目前国内二氧化碳保护焊焊机大多采用这种方法。但是，这种方法有很大的局限性，由于短路阶段和燃弧阶段所需的电压不同，上述这种方法无法同时满足两个阶段的不同要求；而且不同阶段，不同的焊接规范对电感的要求各不一样，因此这种方法的调节精度和适用范围有一定的局限性。或者，采用另一种技术如STT技术，对整个短路过渡阶段进行分阶段控制，但是该种技术采用复杂的控制电路和精密的功率器件，但是成本太高、操作过于复杂。因此，必须设计一种在有限成本之下的，可对整个短路过渡阶段的两个阶段——短路阶段及燃弧阶段的电流波形进行有效的控制，进而达到对电弧的控制要求。
技术实现思路
本技术提供一种熔化极气体保护焊电弧控制电路，用于熔化极气体电弧焊机中，所述电弧控制电路包括短路/燃弧判断电路、电流调节电路，所述电流调节电路的输出端与所述焊机相连接以向焊机输出控制电流；所述短路/燃弧判断电路的输入端与所述焊机的反馈电压相连接，所述短路/燃弧判断电路的输出端与所述焊机的反馈电流一同连接至电流调节电路的输入端；所述短路/燃弧判断电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、数字电位器、第一电容；所述第一二极管的正极与第一电阻相连接，负极与数字电位器的第一输入端相连接，所述第二二极管的负极与第二电阻相连接，正极与数字电位器的第二输入端相连接，所述第一电阻和第二电阻的另一端均与焊机的反馈电压相连接；所述数字电位器的输出端均与第一电容的一端相连接，所述第一电容的另一端接地；所述数字电位器的输出端即为该短路/燃弧判断电路的输出端，且与电流调节电路的输入端相连接。作为本技术的进一步改进，所述电弧控制电路还包括电压调节电路及给定输入电压，所述调节电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的正输入端与所述焊机的反馈电压相连接，负输入端与所述给定输入电压相连接，所述第一运算放大器的输出端与所述短路/燃弧判断电路的输入端相连接；所述第一运算放大器的负输入端与输出端通过第一反馈电阻相连接。作为本技术的进一步改进，所述电弧控制电路还包括比例放大电路，所述比例放大电路的输入端与所述短路/燃弧判断电路的输出端相连接，输出端与所述电流调节电路的输入端相连接；所述比例放大电路包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的正输入端与所述数字电位器的输出端相连接，负输入端与外接输入电压相连接，输出端与所述电流调节电路的输入端相连接；所述第二运算放大器的负输入端与输出端通过第二反馈电阻相连接。作为本技术的进一步改进，所述电流调节电路包括第三运算放大器，所述第二运算放大器的输出端与所述焊机的反馈电流一同连接至所述第三运算放大器的负输入端，所述第三运算放大器的正输入端接地，输出端与焊机相连接以向焊机输送控制电源，所述第三运算放大器的负输入端和输出端通过第三反馈电阻相连接。作为本技术的进一步改进，所述电流调节电路包括第三运算放大器，所述比例放大电路的输出端与所述焊机的反馈电流一同连接至所述第三运算放大器的负输入端，所述第三运算放大器的正输入端接地，输出端与焊机相连接以向焊机输送控制电压，所述第三运算放大器的负输入端和输出端通过第三反馈电阻相连接。作为本技术的进一步改进，所述数字电位器与上位机相连接以控制所述数字电位器的阻值。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术中的短路/燃弧判断电路采用数字电位器和第一电容相连接，从而可通过上位机改变数字电位器的阻值，进而很容易调整第一电容的充电放电速度，从而可形成各种输出波形，以更精确的对短路阶段及燃弧阶段进行控制；另外，本技术中将焊机的反馈电流和反馈电压均接入控制电路中，形成闭环控制电路，从而使得控制电路输出更加稳定，同时也增加了精确度和安全性；附图说明图1为本技术电弧控制电路的电路图；图2为本技术短路/燃弧判断电路的输出端的波形；图3为本技术电路中焊机的反馈电压、给定输入电压、电压调节电路的输出电压及短路/燃弧判断电路的输出电压在短路阶段及燃弧阶段的波形。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本技术的保护范围内。根据图1至图3所示，本技术提供了一种熔化极气体保护焊电弧控制电路，以对熔化极气体保护焊过程中的短路过渡阶段的短路阶段及燃弧阶段进行分阶段控制。并且，短路/燃弧阶段中，焊机的反馈电压Uf近似为矩形波，短路阶段的电压较小，相应的燃弧阶段的电压较大。如图1所示，本技术的所述电弧控制电路包括短路/燃弧判断电路10、电流调节电路40，所述电流调节电路40的输出端与所述焊机相连接以向所述焊机输出控制电源。所述短路/燃弧判断电路10的输入端与所述焊机的反馈电压Uf相连接，从而通过焊机的反馈电压Uf，短路/燃弧判断电路10可以此来判断焊机此时的输出处于短路阶段还是燃弧阶段，从而，短路/燃弧判断电路10在不同的阶段形成不同波形的电压。所述短路/燃弧判断电路10的输出端与所述焊机的反馈电流If一同连接至电流调节电路40的输入端，以实现对焊机的精密控制。此处需要说明的是，不能对焊机电流进行直接的采样，通常是经过采样电阻或霍尔传感器，采样成电压信号。因此，本技术中的焊机的反馈电流If为电压信号，而不是指电流信号。所述反馈电流If和短路/燃弧判断电路10的输出电压相汇合后，再供给焊机。在本实施方式中，所述反馈电压Uf是焊机的输出电压经过隔离和10:1分压后形成的，所述反馈电流If是焊机的输出电流经过霍尔传感器采样后形成的电压信号，并均送入本技术的电弧控制电路中，从而构成闭环控制系统，进一步提高整个系统的稳定性。具体的，所述短路/燃弧判断电路10包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1、第二二极管D2、数字电位器N1、第一电容C1。所述第一二极管D1的正极与所述第一电阻R1一端相连接，负极与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔化极气体保护焊电弧控制电路，用于熔化极气体电弧焊机中，其特征在于：所述电弧控制电路包括短路/燃弧判断电路、电流调节电路，所述电流调节电路的输出端与所述焊机相连接以向焊机输出控制电源；所述短路/燃弧判断电路的输入端与所述焊机的反馈电压相连接，所述短路/燃弧判断电路的输出端与所述焊机的反馈电流一同连接至电流调节电路的输入端；所述短路/燃弧判断电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、数字电位器、第一电容；所述第一二极管的正极与第一电阻一端相连接，负极与数字电位器的第一输入端相连接，所述第二二极管的负极与第二电阻一端相连接，正极与数字电位器的第二输入端相连接，所述第一电阻和第二电阻的另一端均与焊机的反馈电压相连接；所述数字电位器的第一及第二输出端均与第一电容的一端相连接，所述第一电容的另一端接地；所述第一电容不接地的一端即为该短路/燃弧判断电路的输出端，且与电流调节电路的输入端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种熔化极气体保护焊电弧控制电路，用于熔化极气体电弧焊机中，其特征在于：所述电弧控制电路包括短路/燃弧判断电路、电流调节电路，所述电流调节电路的输出端与所述焊机相连接以向焊机输出控制电源；所述短路/燃弧判断电路的输入端与所述焊机的反馈电压相连接，所述短路/燃弧判断电路的输出端与所述焊机的反馈电流一同连接至电流调节电路的输入端；所述短路/燃弧判断电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、数字电位器、第一电容；所述第一二极管的正极与第一电阻一端相连接，负极与数字电位器的第一输入端相连接，所述第二二极管的负极与第二电阻一端相连接，正极与数字电位器的第二输入端相连接，所述第一电阻和第二电阻的另一端均与焊机的反馈电压相连接；所述数字电位器的第一及第二输出端均与第一电容的一端相连接，所述第一电容的另一端接地；所述第一电容不接地的一端即为该短路/燃弧判断电路的输出端，且与电流调节电路的输入端相连接。2.根据权利要求1所述的电弧控制电路，其特征在于：所述电弧控制电路还包括电压调节电路及给定输入电压，所述电压调节电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的正输入端与所述焊机的反馈电压相连接，负输入端与所述给定输入电压相连接，所述第一运算放大器的输出端与所述短路/燃弧判断电路的输入端相连接；所述第一运算放大器的负输入端与输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪世磊，张玉彪，董慧杰，
申请(专利权)人：昆山华恒焊接股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32