一种电弧焊引弧电路制造技术

本发明专利技术提供了一种电弧焊引弧电路，用于产生高频电压以引燃电弧，所述电弧焊引弧电路包括：高压充放电电路，包括充放电电容；逆变升压电路，以对充放电电容进行充电；鉴幅电路，以判断充放电电容的充电电压是否达到放电标准电压，并在充放电电容达到放电标准电压时使得逆变升压电路停止工作；触发电路，与所述充放电电容相连接，以在放电阶段与充放电电容形成通路使得充放电电容放电形成高压脉冲；单片机电路，包括单片机，所述单片机与所述逆变升压电路、触发电路相连接，以对充电阶段、放电阶段及保持阶段进行定时控制，并且控制充电阶段、放电阶段及保持阶段不断进行循环直至引弧成功。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种电弧焊引弧电路，特别是一种可提供稳定高压脉冲的电弧焊引弧电路。
技术介绍
钨极惰性气体保护焊以及部分等离子焊普遍采用高频引弧方式，这种引弧方式的一致性和稳定性较差，而且对外界的干扰比较大。特别的，目前采用单片机、DSP、ARM等微机控制钨极惰性气体保护焊和等离子焊的越来越多，这类微机控制芯片对高频干扰非常敏感，抗扰性很差。另外，目前配套焊接机器人、专机等自动化设备使用的钨极惰性气体保护焊和等离子弧焊的数量也逐年增加，而这些自动化设备对高频干扰的抗扰性也具有一定的要求。为了解决高频干扰的问题，除了通过增加滤波环节等滤除高频的措施以外，最根本的解决方法就是改变引弧方式，从而彻底消除干扰源。而高压脉冲引弧方式可很好的解决干扰问题。但是，目前很多的高压脉冲引弧的设计受外界工况、器件老化、供电情况等的影响较大，导致波形不一致，从而会出现同一环境下引弧成功率不稳定的情况。因此，必须设计一种能够解决高频引弧带来干扰的同时提高引弧成功率的电弧焊引弧电路。目前，大多数技术中通常采用交流供电，然后再利用桥式整流后得到直流电，再利用定时器产生定频率的触发脉冲来控制功率器件将该直流电逆变为定频率的矩形波，通过升压变压器和高压整流电路后得到几千伏的高压电，再通过高压充放电电路和火花触发电路，从而达到引弧目的。但是，上述这种高频引弧电路，震荡频率为从100KHz到300KHz之间不等，震荡幅值是衰减的，并且每次仅能维持2至6ms，并且受到外界工况的影响，每次震荡的幅值和持续时间不相等，进而不能保证震荡波形的一致性，从而影响了引弧效果的稳定性和一致性。并且，该高频振荡对其他用电设备和焊机控制器都会带来严重的电磁干扰。
技术实现思路
本专利技术提供一种电弧焊引弧电路，用于产生高频电压以引燃电弧，所述电弧焊引弧电路的工作过程包括充电阶段、放电阶段及保持阶段；所述电弧焊引弧电路包括：高压充放电电路，包括充放电电容，所述充放电电容一端接地；逆变升压电路，与所述充放电电容相连接，以在充电阶段将低电平直流电转化成高电平交流电以对充放电电容进行充电；鉴幅电路，与所述高压充放电路相连接，以判断充放电电容的充电电压是否达到放电标准电压；并与所述逆变升压电路相连接，以在充放电电容达到放电标准电压时使得逆变升压电路停止工作；触发电路，与所述充放电电容相连接，以在放电阶段与充放电电容形成通路使得充放电电容放电形成高压脉冲；单片机电路，包括单片机，所述单片机与所述逆变升压电路、触发电路相连接，以对充电阶段、放电阶段及保持阶段进行定时控制，并且控制充电阶段、放电阶段及保持阶段不断进行循环直至引弧成功。作为本专利技术的进一步改进，所述鉴幅电路包括与所述充放电电容相连接的分压电路、三端可调稳压器及光耦；所述三端可调稳压器的输入端与所述分压电路相连接，接地端接地，输出端与所述光耦的输入阴极相连接；所述光耦的输入阳极与第一外接电压相连接，并且所述光耦的输入阳极通过第一电阻与光耦的输入阴极相连接，所述光耦的输出阳极与第二外接电压相连接，输出阴极与所述逆变升压电路相连接。作为本专利技术的进一步改进，所述逆变升压电路包括逆变电路及反激变换电路，所述逆变电路包括电流模式控制器、NMOS管，所述NMOS管的源极接地、栅极与所述电流模式控制器的输出端相连接；所述反激变换电路包括第一变压器，所述第一变压器的初级绕组连接于第三外接电压和NMOS管的漏极之间，并且所述第一变压器的初级绕组的正极与所述第三外接电压相连接。作为本专利技术的进一步改进，所述逆变电路还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路包括第一电容、第二电阻、及第一二极管；所述第一电容与第二电阻相互并联且一端连接至所述第三外接电压，另一端连接至所述第一二极管的负极，所述第一二极管的正极与所述NMOS管的漏极相连接。作为本专利技术的进一步改进，所述第一变压器的次级绕组包括第一次级绕组，并且所述反激变换电路还包括第二二极管；所述第一次级绕组的负极与所述第二二极管的正极相连接，所述第二二极管的负极与所述充放电电容不接地的一端相连接以向所述充放电电容充电。作为本专利技术的进一步改进，所述逆变升压电路还包括电压源电路，所述第一变压器的次级绕组包括第二次级绕组，所述电压源电路还包括所述第二次级绕组，所述第二次级绕组的正极通过第二电容与所述鉴幅电路相连接。作为本专利技术的进一步改进，所述鉴幅电路包括与所述充放电电容相连接的分压电路、三端可调稳压器及光耦；所述三端可调稳压器的输入端与所述分压电路相连接，接地端接地，输出端与所述光耦的输入阴极相连接；所述光耦的输入阳极与所述第二电容远离第二次级绕组的正极的一端相连接，并通过第一电阻与光耦的输入阴极相连接，所述光耦的输出阳极与第二外接电压相连接，输出阴极与所述逆变升压电路相连接。作为本专利技术的进一步改进，所述触发电路包括三极管、第二变压器及可控硅；所述三极管的基极与所述单片机相连接，发射极接地，集电极与所述第二变压器的初级绕组的负极相连接，所述第二变压器的初级绕组的正极与第四外接电压相连接；所述第二变压器的次极绕组的正极与可控硅的控制极相连接，所述可控硅的阴极接地，所述可控硅的阳极与所述充放电电容不接地的一端相连接。作为本专利技术的进一步改进，所述单片机具有第一输出端及第二输出端，所述第一输出端与所述逆变升压电路相连接以控制充电阶段及保持阶段的时长，所述第二输出端与所述触发电路相连接以控制放电阶段的时长。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过单片机对充电阶段、放电阶段、保持阶段进行控制，对输出的高压脉冲的频率进行精准的控制，提高了输出波形的一致性和稳定性，且不会受到外界工况、器件老化、供电情况等的影响。并且，本专利技术采用逆变升压电路对充放电电容进行充电，可确保充放电电容达到放电标准电压，并且通过鉴幅电路保证了该电容电压的稳定性，因此，可进一步提高了输出波形的稳定性，大大提高了引弧的成功率。附图说明图1为本专利技术电弧焊引弧电路的电路图；图2为本专利技术电弧焊引弧电路中部分元件的电压的波形图；图3为本专利技术中电流模式控制器UC3843的datasheet的节选。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，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专利技术的保护范围内。根据图1和图2所示，本专利技术提供了一种电弧焊引弧电路，用于产生高频电压以引燃电弧。所述电弧焊引弧电路包括：高压充放电路10，包括充放电电容C4，所述充放电电容C4的一端接地；逆变升压电路20，与所述充放电电容C4相连接，以在充电阶段将低电平直流电转化为高电平交流电以对充放电电容C4进行充电；鉴幅电路30，与所述高压充放电路10相连接，以判断所述充放电电容C4内的充电电压是否已达到放电标准电压；并且还与所述逆变升压电路20相连接，以在充放电电容C4达到放电标准电压时，使得逆变升压电路20停止工作，以停止对充放电电容C4充电；触发电路40，与所述充放电电容C4相连接，以在放电阶段与所述充放电电容C4形成通路使得充放电电容放电，从而形成高压脉冲，进行引弧；单片机电路50，包括单片机N1，所述单片机N1与所述逆变升压电路20、触发电路40相连接，以对充电阶段、放电阶段及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电弧焊引弧电路，用于产生高频电压以引燃电弧，其特征在于：所述电弧焊引弧电路的工作过程包括充电阶段、放电阶段及保持阶段；所述电弧焊引弧电路包括：高压充放电电路，包括充放电电容，所述充放电电容一端接地；逆变升压电路，与所述充放电电容相连接，以在充电阶段将低电平直流电转化成高电平交流电以对充放电电容进行充电；鉴幅电路，与所述高压充放电路相连接，以判断充放电电容的充电电压是否达到放电标准电压；并与所述逆变升压电路相连接，以在充放电电容达到放电标准电压时使得逆变升压电路停止工作；触发电路，与所述充放电电容相连接，以在放电阶段与充放电电容形成通路使得充放电电容放电形成高压脉冲；单片机电路，包括单片机，所述单片机与所述逆变升压电路、触发电路相连接，以对充电阶段、放电阶段及保持阶段进行定时控制，并且控制充电阶段、放电阶段及保持阶段不断进行循环直至引弧成功。

【技术特征摘要】
1.一种电弧焊引弧电路，用于产生高频电压以引燃电弧，其特征在于：所述电弧焊引弧电路的工作过程包括充电阶段、放电阶段及保持阶段；所述电弧焊引弧电路包括：高压充放电电路，包括充放电电容，所述充放电电容一端接地；逆变升压电路，与所述充放电电容相连接，以在充电阶段将低电平直流电转化成高电平交流电以对充放电电容进行充电；鉴幅电路，与所述高压充放电路相连接，以判断充放电电容的充电电压是否达到放电标准电压；并与所述逆变升压电路相连接，以在充放电电容达到放电标准电压时使得逆变升压电路停止工作；触发电路，与所述充放电电容相连接，以在放电阶段与充放电电容形成通路使得充放电电容放电形成高压脉冲；单片机电路，包括单片机，所述单片机与所述逆变升压电路、触发电路相连接，以对充电阶段、放电阶段及保持阶段进行定时控制，并且控制充电阶段、放电阶段及保持阶段不断进行循环直至引弧成功。2.根据权利要求1所述的电弧焊引弧电路，其特征在于：所述鉴幅电路包括与所述充放电电容相连接的分压电路、三端可调稳压器及光耦；所述三端可调稳压器的输入端与所述分压电路相连接，接地端接地，输出端与所述光耦的输入阴极相连接；所述光耦的输入阳极与第一外接电压相连接，并且所述光耦的输入阳极通过第一电阻与光耦的输入阴极相连接，所述光耦的输出阳极与第二外接电压相连接，输出阴极与所述逆变升压电路相连接。3.根据权利要求1所述的电弧焊引弧电路，其特征在于：所述逆变升压电路包括逆变电路及反激变换电路，所述逆变电路包括电流模式控制器、NMOS管，所述NMOS管的源极接地、栅极与所述电流模式控制器的输出端相连接；所述反激变换电路包括第一变压器，所述第一变压器的初级绕组连接于第三外接电压和NMOS管的漏极之间，并且所述第一变压器的初级绕组的正极与所述第三外接电压相连接。4.根据权利要求3所述的电弧焊引弧电路，其特征在于：所述逆变电路还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路包括第一电容、第二...

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