逆变焊机电压采样电路制造技术

技术编号:12158866 阅读:195 留言:0更新日期:2015-10-03 23:33
本实用新型专利技术涉及一种逆变焊机电压采样电路,包括PWM调制模块,逆变焊机的输出电压经过PWM调制模块,输出第一PWM信号和第二PWM信号,第一PWM信号和第二PWM信号之间的相位差为180度,还包括初级驱动模块,初级驱动模块输入第一PWM信号和第二PWM信号,输出宽度正比于第一PWM信号和第二PWM信号的脉冲宽度的交流方波信号;全桥整流模块,输入端连接初级驱动模块的输出端;滤波模块,输入端连接全桥整流模块的输出端;以及隔离输出模块,隔离输出模块的输入端连接滤波模块的输出端,输出端输出电压信号。上述逆变焊机电压采样电路,能够实现焊接回路电压采样和控制回路的完全隔离,对干扰抑制效果好,电路简单可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及逆变焊机
,特别是涉及逆变焊机电压采样电路
技术介绍
目前逆变式焊接电源的输出电压采样方式大多为直接从电弧两端取样的方式,还有一部分是用霍尔电压传感器或者光耦进行隔离电压采样。直接从电弧两端取样的方式比较直接,采样速度和精度都比较高,但是存在干扰严重的问题,很容易把焊接回路的干扰引入到控制电路,产品的可靠性、稳定性易受影响。采用霍尔电压传感器的方式能够做到控制回路和输出回路电路隔离,干扰抑制效果较好,但存在成本高、采样速度较低的问题。并且由于逆变焊机从空载到负载甚至短路状态,电压的变化范围很大,所以用普通光耦进行隔离采样会存在一个采样范围不足、采样线性不好的问题。
技术实现思路
基于此,有必要针对上述干扰大,成本高的问题,提供一种逆变焊机电压采样电路。一种逆变焊机电压采样电路,包括PWM调制模块,所述逆变焊机的输出电压经过所述PWM调制模块,输出第一 PWM信号和第二 PWM信号,所述第一 PWM信号和所述第二 PWM信号之间的相位差为180度,还包括初级驱动模块,所述初级驱动模块输入所述第一 PWM信号和所述第二 PWM信号,输出交流方波信号,所述交流方波信号的宽度正比于所述第一 PWM信号和所述第二 PWM信号的脉冲宽度;全桥整流模块,所述全桥整流模块的输入端连接所述初级驱动模块的输出端;滤波模块,所述滤波模块的输入端连接所述全桥整流模块的输出端;以及隔离输出模块,所述隔离输出模块的输入端连接所述滤波模块的输出端,所述隔离输出模块输出电压信号。上述逆变焊机电压采样电路,能够实现焊接回路电压采样和控制回路的完全隔离,对干扰抑制效果好,电路简单可靠。在其中一个实施例中,所述初级驱动模块包括第一驱动芯片和第二驱动芯片,所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片是集成了 P沟道场效应管和N沟道场效应管的驱动芯片,所述第一驱动芯片输入所述第一 PWM信号,所述第二驱动芯片输入所述第二 PWM信号,所述驱动模块的输出信号为所述第一驱动芯片输出信号和所述第二驱动芯片输出信号的叠加。在其中一个实施例中,所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片是MIC4420芯片,所述第一 PWM信号和所述第二 PWM信号分别连接所述第一驱动芯片的第二脚和所述第二驱动芯片的第二脚,所述第一驱动芯片的第六脚和第七脚连接形成所述第一驱动芯片的输出端,所述第二驱动芯片的第六脚和第七脚连接后形成所述第二驱动芯片的输出端。在其中一个实施例中,所述滤波模块包括第一电阻、第二电阻和第一电容,所述第一电阻的一端连接在所述全桥整流模块的第一输出端,所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端连接所述全桥整流模块的第二输出端,所述第一电容和所述第二电阻并联。在其中一个实施例中,所述隔离输出模块包括线性光耦合器和第三电阻,所述线性光耦合器的基极连接电源,所述线性光耦合器的发射极连接所述第三电阻的一端,所述第三电阻的另一端接地,所述线性光耦合器的发射极输出电压信号。在其中一个实施例中,逆变焊机电压采样电路还包括驱动变压器和IGBT驱动模块,所述驱动变压器的初级连接所述初级驱动模块的输出端,所述驱动变压器的次级连接IGBT驱动模块的输入端。在其中一个实施例中,所述驱动变压器的次级包括两个次级线圈,所述IGBT驱动模块包括两个半桥式IGBT电路。在其中一个实施例中,所述驱动变压器的次级包括四个次级线圈,所述IGBT驱动模块包括四个全桥式IGBT电路。在其中一个实施例中,所述初级驱动模块还包括第四电阻和第二电容,所述第四电阻的一端和所述第一驱动芯片的输出端连接,所述第四电阻的另一端和所述驱动变压器的初级连接,所述第二电容和所述第四电阻并联。【附图说明】图1为一实施例的逆变焊机电压采样电路的结构示意图和各模块输出波形示意图;图2为另一实施例的逆变焊机电压采样电路的结构示意图;图3为图2所示实施例的逆变焊机电压采样电路的电路图。【具体实施方式】参见图1,为一实施例的逆变焊机电压采样电路的结构示意图和各模块输出波形示意图。如图所示,该逆变焊机电压采样电路包括PWM调制模块(图中未示),逆变焊机的输出电压经过PWM调制模块,输出第一 PWM信号001和第二 PWM信号002,第一 PWM信号001和第二 PWM信号002之间的相位差为180度。从而可以避免直通。该逆变焊机电压采样电路还包括初级驱动模块100,初级驱动模块100输入第一PWM信号001和第二 PWM信号002,经功率放大和转换后,输出交流方波信号101,该交流方波信号101的宽度正比于第一 PWM脉冲信号001和第二 PWM脉冲信号002的宽度。全桥整流模块200的输入端连接初级驱动模块100的输出端,实现对交流方波信号101的整流,输出直流方波信号201,该直流方波信号201的宽度正比于交流方波信号101的宽度。滤波模块300的输入端连接全桥整流模块200的输出端,对全桥整流模块200输出的方波脉冲201进行滤波,经滤波模块300滤波后的输出为全桥整流模块200输出的直流方波脉冲201的平均值301,该平均值301的大小正比于全桥整流模块200输出的直流方波脉冲201的宽度。隔离输出模块400的输入端连接滤波模块300的输出端,隔离输出模块400输出电压信号UF。通过隔离输出模块400实现输出电压和输入电压电气上的隔离,从而避免干扰。同时输出电压信号Uf正比于输入电压信号,也即输出电压信号U 比于直流方波脉冲201的平均值301,而直流方波脉冲201的平均值301正比于直流方波脉冲201的宽度,直流方波脉冲201的宽度正比于交流方波信号101的宽度,交流方波信号101的宽度正比于第一 PWM脉冲信号001和第二 PWM脉冲信号002的宽度,第一 PWM脉冲信号001和第二 PWM脉冲信号002的宽度正比于逆变焊机的输出电压,从而输出电压信号Uf正比于逆变焊机的输出电压,从而间接地实现了对逆变焊机输出电压的采样。该输出电压信号Uf可以送至后续的焊接特性处理电路或者焊接参数显示电路使用。本技术的该逆变焊机电压采样电路,通过逆变焊机输出电压经过PWM调制电路输出的两路PWM信号进行驱动、整流、滤波以及隔离后,输出正比于逆变焊机输出电压的电压信号,以实现间接的电压采样。并且经过隔离后的输出电压信号可以有效地避免逆变焊机输出电压引入的干扰,抗干扰效果好,提高了稳定性和可靠性。而且,本技术的该逆变焊机电压采样电路无需霍尔电压传感器,降低了成本。此外,由于经过了整流和滤波,从而也扩大了隔离采样的采样范围,提高了适应性。参见图2为另一实施例的逆变焊机电压采样电路的结构示意图。在该实施例中,逆变焊机电压采样电路还包括驱动变压器和IGBT驱动模块500,驱动变压器的初级连接初级驱动模块100的输出端,驱动变压器的次级连接IGBT驱动模块500的输入端,同时从驱动变压器的初级端引出一路交流方波信号连接至全桥整流模块200的输入端,全桥整流模块200的输出端连接滤波模块300的输入端,滤波模块300的输出端连接隔离输出模块400的输入端,隔离输出模块400输出电压信号Ufo从而在实现电压采样的基础上,还可以同时获得IGBT晶体管的驱动电压,使得电路可以复用,节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变焊机电压采样电路,包括PWM调制模块,所述逆变焊机的输出电压经过所述PWM调制模块,输出第一PWM信号和第二PWM信号,所述第一PWM信号和所述第二PWM信号之间的相位差为180度,其特征在于,还包括:初级驱动模块,所述初级驱动模块输入所述第一PWM信号和所述第二PWM信号,输出交流方波信号,所述交流方波信号的宽度正比于所述第一PWM信号和所述第二PWM信号的脉冲宽度;全桥整流模块,所述全桥整流模块的输入端连接所述初级驱动模块的输出端;滤波模块,所述滤波模块的输入端连接所述全桥整流模块的输出端;以及隔离输出模块,所述隔离输出模块的输入端连接所述滤波模块的输出端,所述隔离输出模块输出电压信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:上海沪工焊接集团股份有限公司
类型:新型
国别省市:上海;31

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