本发明专利技术提供了一种三功能数字化电焊机，属于焊机技术领域。它解决了现有的电焊机电路复杂及稳定性差的问题。本三功能数字化电焊机，包括人机交换平台、与外界电源连接的整流滤波电路和与电焊机焊枪头连接的整流输出电路，整流滤波电路和整流输出电路之间依次连接有逆变控制电路和逆变电路，所述逆变控制电路驱动逆变电路工作，该电焊机还包括硬件反馈电路和MCU控制单元，所述的硬件反馈电路和MCU控制单元的各自两端分别与上述的逆变控制电路和整流输出电路连接。本三功能数字化电焊机具有电路简单、一致性好及稳定性好的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊机
，涉及一种三功能数字化电焊机。
技术介绍
现有的逆变焊机基本都采用模拟控制芯片和逻辑电路来实现的，每增加一种功能都要增加很多元件，要具备二种以上功能就额外需要电路板以及很多电路，这样不仅大幅度提高焊机成本，而且性能和可靠性会随着元件数量的增加而急剧下降，逆变焊机的性能特点完全依靠各元器件的参数，元器件参数不一致直接导致焊机性能不一致，而且元器件受温度、湿度等环境影响非常大，一致性很差。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种电路简单、一致性好且稳定的三功能数字化电焊机。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：三功能数字化电焊机，包括人机交换平台、与外界电源连接的整流滤波电路和与电焊机焊枪头连接的整流输出电路，所述整流滤波电路和整流输出电路之间依次连接有逆变控制电路和逆变电路，所述逆变控制电路驱动逆变电路工作，其特征在于：该电焊机还包括硬件反馈电路和MCU控制单元，所述的硬件反馈电路和MCU控制单元的各自两端分别与上述的逆变控制电路和整流输出电路连接。在上述的三功能数字化电焊机中，所述的硬件反馈电路包括电压反馈电路和电流反馈电路。在上述的三功能数字化电焊机中，所述的MCU控制单元包括高速比较器单元、高速模数转换器、高速数模转换器和采样电路，所述高速模数转换器与上述的采样电路连接，所述的高速数模转换器与上述的逆变控制电路连接。在上述的三功能数字化电焊机中，所述的采样电路包括温度采样电路、电压采样电路和电流采样电路。在上述的三功能数字化电焊机中，所述的MCU控制单元上还连接有气阀控制电路和送丝控制电路，上述高速数模转换器与气阀控制电路和送丝控制电路连接。在上述的三功能数字化电焊机中，所述的逆变控制电路包括PWM脉宽调制电路。与现有技术相比，本三功能数字化电焊机具有如下几个优点：1、采用软硬件双闭环控制系统来控制，使得控制精确，一致性好且稳定；2、通过MCU控制单元数字化控制来实现多功能操作，各功能之间共用电路，并通过软件功能来实现切换控制，简化电路结构同时，还降低成本，同时软件模块化设计，互不干预，稳定性好；3、系统利用高速比较器对电路进行保护，高速的响应速度提高了系统的可靠性，而轨对轨的输入扩大了系统的输入范围。附图说明图1是本专利技术的结构原理图。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。如图1所示，本三功能数字化电焊机包括人机交换平台、与外界电源连接的整流滤波电路和与电焊机焊枪头连接的整流输出电路，整流滤波电路和整流输出电路之间依次连接有逆变控制电路和逆变电路，逆变控制电路包括PWM脉宽调制电路，PWM脉宽调制电路控制驱动逆变电路工作。整流滤波电路、PWM脉宽调制电路、逆变电路和整流输出电路各自工作原理及相互之间结合的工作原理为本
常规技术手段，不再详细叙述。还包括气阀控制电路、送丝控制电路、硬件反馈电路和MCU控制单元，硬件反馈电路和MCU控制单元的各自两端分别与逆变控制电路和整流输出电路连接。MCU控制单元与PWM脉宽调制电路连接且控制PWM脉宽调制电路工作，其控制工作原理为本
常规技术，不再详细阐述。硬件反馈电路包括电压反馈电路和电流反馈电路，整理输出电路上的电压和电流其中一路直接反馈到硬件反馈电路的电压反馈电路和电流反馈电路上，硬件反馈电路中的控制电路根据反馈的电压电流信号分析产生一反馈信号一给逆变控制电路，该反馈信号一为硬件这一反馈闭环反馈的信号。MCU控制单元包括高速比较器单元、高速模数转换器、高速数模转换器和采样电路，采样电路包括温度采样电路、电压采样电路和电流采样电路，电压采样电路和电流采样电路的输入端连接有功率因素调整电路。高速模数转换器与采样电路连接，采样电路与整流输出电路连接用来采集整流输出电路的输出电压、输出电流及温度信息，高速数模转换器与气阀控制电路、送丝控制电路和PWM脉宽调制电路连接。本专利技术利用了微芯的MCU的新型模拟外设功能，采用的高速模数转换器，12位的完全差分转换器，转换速率能够达到75ksps，系统采用的高速模数转换器还与整流滤波电路的输出端连接来采用输入电压以及通过采样电压从整流输出电路上采样的输出电流，根据采样的数据调整焊机的工作状态，达到最佳的焊接效果；采用的高速数模转换器，可以提供一个可变的电压参考，具有256个可选择输出电压，系统采用固定参考电压和数模转换器，为电路的给定提供给定电压，弥补模拟元件的不一致性，提高系统精度；采用的高速比较器单元，响应速度为50ns，轨对轨输入，可以通过软件控制输出的滞后时间，内部可以连接高速模数转换器和固定参考电压，系统利用高速比较器单元对电路进行保护，高度的相应速度提高了系统的可靠性，而轨对轨的输入扩大了系统的输入范围。固定参考电压，独立于电源的稳定参考电压，可选择输出电压为1.024V、2.048V和4.096V，参考电压为高速数模转换器和高速模数转换器提供参考电压。采用软硬件双闭环控制系统：整流输出电路的输出反馈同时给硬件反馈电路和数字化MCU控制单元，整体系统反馈是受硬件反馈电路和数字化MCU控制单元同时作用的。数字化MCU控制单元的反馈信号同时给了高速比较器单元和高速模数转换器，高速比较器单元直接和设定值进行比较，控制动态响应快，软件上我们用于保护作用；高速模数转换器受制于采样电路的采用频率的限制，速度相对高速比较器单元要滞后，用于逆变电路的调整。系统只有在硬件反馈电路和数字化MCU控制单元同时失效的情况下才会出问题，这样大大提高了系统的稳定性。本系统具有三种功能，分别是气保焊、氩弧焊和手工焊，其各功能的切换及控制是通过人机交换平台与MCU控制单元通信并由MCU控制单元通过软件设计调整来实现，三种功能共用电路，无需增加过多额外电路，所有均通过软件来实现，大大简化电路设计及制造，结构简单，成本低。其工作原理分别如下：当工作在气保焊程序时，一方面通过硬件反馈电路的硬件闭环实现气保焊最大短路电流限制保护以及气保焊输出电压初步调节，另一方面通过数字化MCU控制单元的软件闭环实现气保焊输出电流、输出电压采样运算与内置焊接专家数据库进行精密匹配并通过送丝控制电路控制送丝速度及通过气阀控制电路控制气保焊气阀气流量达到最佳焊接匹配效果及去小球减少飞溅使工件品质稳定，同时实时监测焊接过程中温度、电流、电压等变化实现双重保护并保存数据。当工作在氩弧焊程序时，一方面通过硬件反馈电路的硬件闭环实现氩弧焊最大短路电流限制保护，另一方面通过数字化MCU控制单元的软件闭环实现氩弧焊基值电流、峰值电流、输出电压采样运算与内置焊接专家数据库查表匹配并控制氩弧焊气阀气体流量前吹后吹时间达到最好焊接成形及保护效果使工件品质稳定，同时实时监测焊接过程中温度、电流、电压等变化实现双重保护并保存数据。当工作在手工焊程序时，一方面通过硬件反馈电路的硬件闭环实现手工焊最大短路电流限制保护，另一方面通过数字化MCU控制单元的软件闭环实现手工焊焊接电流、焊接弧压采样运算自动弥补焊接过程中加长电缆线等损耗使焊接工件品质稳定，同时实时监测焊接过程中温度、电流、电压等变化实现双重保护并保存数据本文中所描述的具体实施例仅仅是对本专利技术精神作本文档来自技高网...
【技术保护点】
三功能数字化电焊机，包括人机交换平台、与外界电源连接的整流滤波电路和与电焊机焊枪头连接的整流输出电路，所述整流滤波电路和整流输出电路之间依次连接有逆变控制电路和逆变电路，所述逆变控制电路驱动逆变电路工作，其特征在于：该电焊机还包括硬件反馈电路和MCU控制单元，所述的硬件反馈电路和MCU控制单元的各自两端分别与上述的逆变控制电路和整流输出电路连接。
【技术特征摘要】
1.三功能数字化电焊机，包括人机交换平台、与外界电源连接的整流滤波电路和与电焊机焊枪头连接的整流输出电路，所述整流滤波电路和整流输出电路之间依次连接有逆变控制电路和逆变电路，所述逆变控制电路驱动逆变电路工作，其特征在于：该电焊机还包括硬件反馈电路和MCU控制单元，所述的硬件反馈电路和MCU控制单元的各自两端分别与上述的逆变控制电路和整流输出电路连接。2.根据权利要求1所述的三功能数字化电焊机，其特征在于，所述的硬件反馈电路包括电压反馈电路和电流反馈电路。3.根据权利要求1所述的三功能数字化电焊机，其特征在于，所述的MCU控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：林仙根，王银君，
申请(专利权)人：浙江颐顿机电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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