逆变弧焊电源的电流控制电路及逆变弧焊电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种逆变弧焊电源的电流控制电路及逆变弧焊电源，其中，电流控制电路包括电压采集电路、电流给定控制电路、热引弧电路、推力电流电路及驱动电路；电压采集电路的电压采集输入端与逆变弧焊电源的输出端连接，电压采集电路的电压采集输出端分别与电流给定控制电路、热引弧电路及推力电流电路的输入端连接；驱动电路的输入端分别与电流给定控制电路、热引弧电路及推力电流电路的输出端连接，驱动电路的输出端分别与逆变弧焊电源中的各IGBT连接。本实用新型专利技术提出的该电流控制电路应用于逆变弧焊电源，在焊接纤维素焊条时，具有起弧容易、不易断弧及焊缝成型好等优点。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
逆变弧焊电源的电流控制电路及逆变弧焊电源
本技术涉及逆变弧焊电源
，特别涉及一种逆变弧焊电源的电流控制电路及逆变弧焊电源。
技术介绍
由于逆变弧焊电源具有体积小、重量轻及节能等优点，使得逆变弧焊电源在最近几年得到了迅速的发展，而采用纤维素焊条时，其力是向下焊的，电弧的熔深大，穿透力强，焊缝的成型好，且气孔敏感性小，焊缝内外质量高，且其操作难度小，焊工易掌握，从而使得纤维素焊条广泛应用于石油化工、天然气、电力、民用行业的输油、输气、输水大口径管道的安装铺设工程中。但是，现有的逆变弧焊电源的电路较复杂，电路信号的控制难度较大，使得该电路存在许多需要改善的地方。并且，现有的逆变弧焊电源基本都是恒流特性的(即其输出电流是恒定不变的)，而该恒流特性的逆变弧焊电源应用于上述纤维素焊条的焊接时，存在以下缺点:(一)起弧困难，容易粘焊条；(二)焊接过程中容易断弧，对焊接环境要求高，对焊工水平要求高；(三)焊缝成型差，不美观。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种逆变弧焊电源的电流控制电路，旨在解决逆变弧焊电源应用于纤维素焊条的焊接时所存在的起弧困难、容易粘焊条、容易断弧及焊缝成型差的问题。为了达到上述目的，本技术提出一种逆变弧焊电源的电流控制电路，所述逆变弧焊电源包括逆变电路，所述逆变电路包括第一 IGBT管、第二 IGBT管、第三IGBT管及第四IGBT管，所述电流控制电路包括用于采集逆变弧焊电源的输出电压的电压采集电路、用于当所述输出电压小于第一预设电压或大于第二预设电压时，输出一给定电流的电流给定控制电路、用于当所述输出电压大于第二预设电压范围时，输出一热引弧电流的热引弧电路、用于当所述输出电压大于第一预设电压且小于第三预设电压时，输出一推力电流的推力电流电路及用于根据所述给定电流、热引弧电流及推力电流，输出相应PWM驱动信号以驱动所述逆变电路中各所述IGBT管的导通与关断的驱动电路，其中，所述电压采集电路的电压采集输入端与所述逆变弧焊电源的输出端连接，其电压采集输出端分别与所述电流给定控制电路、热引弧电路及推力电流电路的输入端连接；所述驱动电路的输入端分别与所述电流给定控制电路、热引弧电路及推力电流电路的输出端连接，其输出端分别与各所述IGBT连接。优选地，所述电压采集电路包括第一工作电压输入端、电压采集输入端、电压采集输出端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电解电容、第一二极管、运算放大器CA3140、线性稳压电路、运算放大器LM324及光耦HCNR200，所述第八电阻为滑动变阻器；其中，第一电阻的第一端与电压采集输入端的正极连接，第一电阻的第二端经第二电阻与CA3140的第3脚连接，且与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端与电压采集输入端的负极连接，电压采集输入端的正极还经第四电阻与第一二极管的阳极连接；第一电解电容的正极与第一二极管的阴极连接，其负极与电压采集输入端的负极连接；CA3140的第2脚与其第4脚连接，且与电压采集输入端的负极及HCNR200的第4脚连接，其第6脚与HCNR200的第2脚连接；HCNR200的第I脚经第五电阻与电压采集输入端的负极连接，其第5脚与LM324的同相输入端连接，且经第九电阻接地，其第6脚与第一工作电压输入端连接，其第4脚还经第七电阻与第八电阻的第一端连接，第八电阻的第二端与电压采集输入端的负极连接；LM324的反相输入端与其输出端连接，且与电压采集输出端连接；线性稳压电路的输入端与第一电解电容的正极连接，其输出端分别与CA3140的第7脚及HCNR200的第3脚连接。优选地，所述线性稳压电路包括第六电阻、第一稳压二极管、第一 NPN三极管及第二电解电容；其中，第一 NPN三极管的集电极与第一电解电容的正极连接，且经第六电阻与其基极连接，其发射极与第二电解电容的正极连接，其基极还与第一稳压二极管的阴极连接；第一稳压二极管的阳极与第二电解电容的负极连接，且与电压采集输入端的负极连接。优选地，所述电压采集电路还包括第一电容、第二电容及第三电容；其中，第一电容与所述第三电阻并联；第二电容连接于所述运算放大器CA3140的第6脚和所述电压采集输入端的负极之间；第三电容连接于所述第二电解电容的正极和所述电压采集输入端的负极之间。优选地，所述电流给定控制电路包括给定电流输出端、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第二 NPN三极管、第一电压比较器、第二电压比较器、第二二极管及第三电解电容；其中，第十电阻的第一端与所述第一工作电压输入端连接，第二端与第一电压比较器的反相输入端连接，且经第十一电阻与第二电压比较器的正相输入端连接；第二电压比较器的正相输入端还经第十二电阻接地；第一电压比较器的正相输入端与第二电压比较器的反相输入端连接，且与所述电压采集电路的电压采集输出端连接；第一电压比较器的输出端经第十三电阻与第十五电阻的第一端连接，第十五电阻的第二端与第二 NPN三极管的基极连接；第二电压比较器的输出端与第十四电阻的第一端连接，第十四电阻的第二端连接于第十三电阻和第十五电阻之间；第二 NPN三极管的集电极与第二二极管的阴极连接，其发射极接地；第二 NPN三极管的基极还经第十六电阻接地；第二二极管的阴极还经第十七电阻与第三电解电容的正极连接，第三电解电容的负极接地；第二二极管的阳极与给定电流输出端连接。优选地，所述热引弧电路包括第二工作电压输入端、热引弧电流输出端、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第三NPN三极管、第四NPN三极管、第二稳压二极管、第三二极管、第四电解电容；其中，第十八电阻的第一端与所述电压采集电路的电压采集输出端连接，其第二端与第二稳压二极管的阴极连接；第二稳压二极管的阳极与第三NPN三极管的基极连接，且经第十九电阻接地；第三NPN三极管的集电极与第四NPN三极管的基极连接，且经第二十电阻与第二工作电压输入端连接，第四NPN三极管的集电极与第三二极管的阳极连接，且经第二十一电阻与第二工作电压输入端连接；第三NPN三极管的发射极和第四NPN三极管的发射极均接地；第三二极管的阴极经第二十二电阻与热引弧电流输出端连接；第四电解电容的正极与第三二极管的阴极连接，其负极接地。优选地，所述推力电流电路包括第三工作电压输入端、推力电流输出端、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第四电容、第四二极管、第三稳压二极管、第三电压比较器；其中，第二十五电阻的第一端与所述电压采集电路的电压采集输出端连接，其第二端与第三电压比较器的反相输入端连接，且与第三稳压二极管的阳极连接；第二十四电阻的第一端与第三电压比较器的反相输入端连接，其第二端经第四电容与第三电压比较器的输出端连接；第三电压比较器的反相输入端还经第二十六电阻与第三工作电压输入端连接；第三电压比较器的正相输入端接地；第三电压比较器的输出端还与第四二极管的阳极连接，第四二极管的阴极经第二十三电阻与推力电流输出端连接。优选地，所述驱动电路包括第四工作电压输入端、电流信号输入端、电流控制器、第五NPN三极管、第六NPN三极管、第一 PNP三极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变弧焊电源的电流控制电路，所述逆变弧焊电源包括逆变电路，所述逆变电路包括第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管及第四IGBT管，其特征在于，所述电流控制电路包括用于采集逆变弧焊电源的输出电压的电压采集电路、用于当所述输出电压小于第一预设电压或大于第二预设电压时，输出一给定电流的电流给定控制电路、用于当所述输出电压大于第二预设电压范围时，输出一热引弧电流的热引弧电路、用于当所述输出电压大于第一预设电压且小于第三预设电压时，输出一推力电流的推力电流电路及用于根据所述给定电流、热引弧电流及推力电流，输出相应PWM驱动信号以驱动所述逆变电路中各所述IGBT管的导通与关断的驱动电路，其中，所述电压采集电路的电压采集输入端与所述逆变弧焊电源的输出端连接，其电压采集输出端分别与所述电流给定控制电路、热引弧电路及推力电流电路的输入端连接；所述驱动电路的输入端分别与所述电流给定控制电路、热引弧电路及推力电流电路的输出端连接，其输出端分别与各所述IGBT连接。

【技术特征摘要】
1.一种逆变弧焊电源的电流控制电路，所述逆变弧焊电源包括逆变电路，所述逆变电路包括第一 IGBT管、第二 IGBT管、第三IGBT管及第四IGBT管，其特征在于，所述电流控制电路包括用于采集逆变弧焊电源的输出电压的电压采集电路、用于当所述输出电压小于第一预设电压或大于第二预设电压时，输出一给定电流的电流给定控制电路、用于当所述输出电压大于第二预设电压范围时，输出一热引弧电流的热引弧电路、用于当所述输出电压大于第一预设电压且小于第三预设电压时，输出一推力电流的推力电流电路及用于根据所述给定电流、热引弧电流及推力电流，输出相应PWM驱动信号以驱动所述逆变电路中各所述IGBT管的导通与关断的驱动电路，其中， 所述电压采集电路的电压采集输入端与所述逆变弧焊电源的输出端连接，其电压采集输出端分别与所述电流给定控制电路、热引弧电路及推力电流电路的输入端连接；所述驱动电路的输入端分别与所述电流给定控制电路、热引弧电路及推力电流电路的输出端连接，其输出端分别与各所述IGBT连接。2.根据权利要求1所述的电流控制电路，其特征在于，所述电压采集电路包括第一工作电压输入端、电压采集输入端、电压采集输出端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电解电容、第一二极管、运算放大器CA3140、线性稳压电路、运算放大器LM324及光耦HCNR200，所述第八电阻为滑动变阻器；其中， 第一电阻的第一端与电压采集输入端的正极连接，第一电阻的第二端经第二电阻与CA3140的第3脚连接，且与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端与电压采集输入端的负极连接，电压采集输入端的正极还经第四电阻与第一二极管的阳极连接；第一电解电容的正极与第一二极管的阴极连接，其负极与电压采集输入端的负极连接；CA3140的第2脚与其第4脚连接，且与电压采集输入端的负极及HCNR200的第4脚连接，其第6脚与HCNR200的第2脚连接；HCNR200的第I脚经第五电阻与电压采集输入端的负极连接，其第5脚与LM324的同相输入端连接，且经第九电阻接地，其第6脚与第一工作电压输入端连接，其第4脚还经第七电阻与第八电阻的第一端连接，第八电阻的第二端与电压采集输入端的负极连接；LM324的反相输入端与其输出端连接，且与电压采集输出端连接；线性稳压电路的输入端与第一电解电容的正极连接，其输出端分别与CA3140的第7脚及HCNR200的第3脚连接。3.根据权利要求2所述的电流控制电路，其特征在于，所述线性稳压电路包括第六电阻、第一稳压二极管、第一 NPN三极管及第二电解电容；其中， 第一 NPN三极管的集电极与第一电解电容的正极连接，且经第六电阻与其基极连接，其发射极与第二电解电容的正极连接，其基极还与第一稳压二极管的阴极连接；第一稳压二极管的阳极与第二电解电容的负极连接，且与电压采集输入端的负极连接。4.根据权利要求3所述的电流控制电路，其特征在于，所述电压采集电路还包括第一电容、第二电容及第三电容；其中， 第一电容与所述第三电阻并联；第二电容连接于所述运算放大器CA3140的第6脚和所述电压采集输入端的负极之间；第三电容连接于所述第二电解电容的正极和所述电压采集输入端的负极之间。5.根据权利要求4所述的电流控制电路，其特征在于，所述电流给定控制电路包括给定电流输出端、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第二 NPN三极管、第一电压比较器、第二电压比较器、第二二极管及第三电解电容；其中， 第十电阻的第一端与所述第一工作电压输入端连接，第二端与第一电压比较器的反相输入端连接，且经第十一电阻与第二电压比较器的正相输入端连接；第二电压比较器的正相输入端还经第十二电阻接地；第一电压比较器的正相输入端与第二电压比较器的反相输入端连接，且与所述电压采集电路的电压采集输出端连接；第一电压比较器的输出端经第十三电阻与第十五电阻的第一端连接，第十五电阻的第二端与第二 NPN三极管的基极连接；第二电压比较器的输出端与第十四电阻的第一端连接，第十四电阻的第二端连接于第十三电阻和第十五电阻之间；第二 NPN三极管的集电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱光，唐洪建，郑阳阳，
申请(专利权)人：深圳市瑞凌实业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44