CN104428096B - 焊接系统涌入电流控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种诸如远程悬持控制器或送丝器之类的焊接部件包括涌入电流控制电路。当电源是带电的且在输出电力时，可将焊接部件连接到焊接电源。电力被存储在部件中，诸如存储在电容器中，以用于本地电源的操作，诸如用于操作员接口、显示器等。一旦连接到电源，可延迟到电容器的电流施加以减少或防止起弧。还可限制涌入电流，如可限制电压一样，以同样地减少起弧并提供另外的益处。

Description

焊接系统涌入电流控制系统
相关申请的参考引用
本申请要求2012年6月8日提交的题为“WELDING SYSTEM INRUSH CURRENTCONTROL SYSTEM AND METHOD”的美国临时申请序号61/657,536的优先权和权益，该专利申请出于一切目的被通过引用整体地结合到本文中。
背景技术
本发明总体上涉及焊接系统，并且更具体地涉及用于一旦连接和/或通电就控制电流到某些焊接设备中的涌入的电路。
在所有工业领域中都已开发了各种类型的焊接系统和部件以用于结合金属工件。许多此类系统依赖于远程送丝器和悬持控制器，所述远程送丝器和悬持控制器可位于与提供焊接操作所需电力的电源相距一定距离处。送丝器例如用于提供用于金属惰性气体(MIG)、药芯焊丝焊接类似操作的焊丝流。送丝器可允许焊接操作设置的一定程度的控制，并且可允许用于其他焊接类型的电力的通过。其可以方便地位于与焊接电源相距一定距离处，诸如接近于工件的实际位置。这对于诸如建筑、造船、锅炉和工厂工作等应用而言是特别方便的。悬持控制器同样地可位于与焊接电源相距一定距离处，并且在多个方面不同于送丝器。例如，其可用来控制或改变焊接设置，同时不提供焊丝流。此类悬持控制器在其中在与电源相距一定距离处执行焊接操作的情况下特别有用，从而允许对焊接工艺的一定程度的控制而不需要返回到电源。
越来越多地要求远程送丝器和悬持控制器包括电容电路以便使得能够实现焊接操作的初始化、部件的供电以及可在焊接之前、期间和之后发生的某些电力事件的穿越。例如，可将悬持控制器用于焊条焊接和钨极隋性气体(TIG)焊接。在其中的某些中，焊弧的发起可能需要电容电路来存储用于发起弧的发起电力。送丝器还可能需要存储的能量以便对其控制机构进行供电，特别是在操作的某些阶段期间。如果装配有此类电容电路的部件第一次被连接到“带电电压源”，则相当大的电流量可流过连接以对电容电路充电。这可能随着完成连接而导致火花或弧。通过控制电流从带电电源到部件的涌入来避免此类起弧可能是有利的。同样地，由焊接电缆电压供电的附件设备(例如，送丝器、操作员远程接口等)需要某种形式的本地储能元件以允许其在使电极碰触工件(即，起弧)时所经历的不可避免但暂时的短路条件期间继续运行。不应允许存储元件以使附件设备缺乏的水平取出电流且因此可能需要某种限流器。
发明内容
本发明提供了被设计成响应于此类需要的电路和技术。根据一个实施例，例如，将焊接部件配置成从焊接电源接收电力。焊接部件包括储能电路，该储能电路在被连接到焊接电源时存储电能并且至少在焊接部件的操作时段期间提供用于焊接部件操作的电力。开关装置被配置成在焊接部件与焊接电源的连接期间是断开的，并且在连接之后闭合以对储能电路充电。电流控制电路被连接到开关装置，并且被配置成一旦焊接部件连接到焊接电源就闭合开关装置以调节电流到储能电路的施加。
所述电路可适合于限制到储能电路中的涌入电流，特别是一旦焊接部件连接到焊接电源，并且更特别地是在被连接到带电焊接电源时。焊接部件还可包括电压控制电路，该电压控制电路限制施加于储能电路的电压，从而允许利用较低的电压设备，诸如电容器。
还可将该电路配置成一旦焊接部件连接到焊接电源就延迟电流到焊接部件、特别是到储能电路的施加。此电路可包括例如固态开关，该固态开关只有在期望的延迟之后才切换至导通状态，诸如通过对被连接到开关的闸门的电容器充电。
根据其他实施例，储能电路可对位于焊接部件内的本地电源进行供电，其本身可向诸如用户接口和显示器之类的附件提供电力。该储能电路因此可允许在部件操作的某些部分期间对电源供电。
附图说明
当参考附图来阅读以下详细描述时，本发明的这些及其他特征、方面以及优点将得到更好的理解，其中在所有附图中相同的附图标记表示相同的部分，并且在所述附图中：
图1是根据本公开的各方面的具有焊接电源和高级工艺送丝器的焊接系统的框图；
图2是图1的高级工艺送丝器的实施例的框图；
图3是根据本公开的各方面的高级工艺送丝器的正面立体图；
图4是图3的高级工艺送丝器的实施例的顶视图；
图5是根据本公开的各方面的采用电力转换电路、继电器电路、感测电路以及送丝组件的高级工艺送丝器的实施例的框图；
图6是图5的继电器电路的实施例的示意图；
图7是用于使用高级工艺送丝器来产生受控波形输出的工艺的实施例的流程图；
图8是用于感测被供应给高级工艺送丝器的输入电力的极性的工艺的实施例的流程图；
图9A是用于对高级工艺送丝器的继电器电路进行致动的工艺的实施例的流程图的第一部分；
图9B是用于对高级工艺馈送器的继电器电路进行致动的工艺的图9A的流程图的第二部分；
图10是用于调整高级工艺送丝器的电力转换电路的工艺的实施例的流程图；
图11是总线电压、输入电流、输出电压和输出电流相对于时间的图表；
图12是总线电压、输入电流、输出电压和输出电流相对于时间的另一图表；
图13是用于在到焊接电源的通电或部件的连接期间控制电力到诸如送丝器或悬持控制器之类的焊接部件的施加的示例性电路的图；
图14是用于控制到焊接悬持控制器的涌入电流的示例性电路的略微更详细的图；以及
图15是用于控制到焊丝馈送器的涌入电流的示例性电路的类似详图。
具体实施方式
图1是对焊接应用进行供电的焊接系统10的实施例的框图。如所示，焊接系统10包括焊接电源12和连接焊炬14。焊接电源12向焊炬14供应输入电力。焊炬14可以是基于期望的焊接应用而被构造成用于焊条焊接、钨极隋性气体(TIG)焊接或气体金属极弧焊(GMAW)的焊炬。在某些实施例中，焊接电源12向被连接到焊炬14的悬持控制器16供应输入电力，该焊炬14被构造成用于焊条焊接和TIG焊接。操作员供应用于焊条焊接或TIG焊接的填料金属(如果有的话)。可将悬持控制器16构造成控制电源12和/或将焊接参数通知给操作员。在其他实施例中，焊接电源12向标准送丝器18供应输入电力。标准送丝器18向被构造成用于GMAW焊接或焊剂芯弧焊(FCAW)的焊炬14供应输入电力和填充金属。在某些实施例中，焊接电源12向高级工艺送丝器20供应输入电力。高级工艺送丝器20被构造成将焊接电源12的输入电力转换成焊接输出。在某些实施例中，高级工艺送丝器20的焊接输出可以是受控波形焊接输出。受控波形焊接输出包括适合于脉冲焊接工艺或短路焊接工艺的焊接输出。
焊接电源12被连接到交流(AC)源22，交流(AC)源22诸如为供应初级电力的电力网或引擎驱动发电机。焊接电源12可将初级电力处理成经由电力电缆24而被供应给焊炬14的输入电力。在某些实施例中，电力电缆24包括第一端子26和第二端子28，其中，一个端子具有正极性且另一个具有负极性。电力转换电路30将AC电流转换成作为直流(DC)或AC的输入电力。电力转换电路30可包括能够按照焊接系统12的需求的规定对电力进行转换的电路元件，诸如变压器、开关、升压转换器、逆变器等。在某些实施例中，电力转换电路30被构造成将初级电力转换成近似80V的DC输入电力以对悬持控制器16、标准送丝器18以及高级工艺送丝器20进行供应。输入电力可在约50至120V DC之间。
焊接电源12包括控制电路32和操作员接口34。控制电路32控制焊接电源12的操作，并且可从操作员接口34接收输入，通过该操作员接口，操作员可选择焊接工艺(例如，焊条焊接、TIG、MIG)并输入该输入电力的期望参数(例如，电压、电流、特定脉冲或非脉冲焊接体系等)。可将控制电路32构造成接收并处理关于系统12的性能和需求的多个输入。控制电路102可包括易失性或非易失性存储器，诸如ROM、RAM、磁存储器、光存储器或其组合。另外，可将多种控制参数连同代码一起存储在存储器中，所述代码被配置成在操作期间提供特定输出(例如，反转极性、预充电电容器、使能气流等)。
焊接电源12可包括被连接到控制电路32的极性反转电路36和通信电路38。极性反转电路38在被控制电路32指引时使第一和第二端子26、28的极性反转。例如，当电极具有称为DC电极负(DCEN)的负极性时，诸如TIG焊接之类的某些焊接工艺可启用期望的焊接。当电极具有称为DC电极正(DCEP)的正极性时，诸如焊条焊接或GMAW焊接之类的其他焊接工艺可启用期望的焊接。当在TIG焊接工艺与GMAW焊接工艺之间切换时，可将极性反转电路36配置成使极性从DCEN反转成DCEP。操作员可手动地使极性反转，或者控制电路32可指引极性反转电路36响应于通过通信电路38接收到的信号而使极性反转。通信电路38被配置成与焊炬14、悬持控制器16、标准送丝器18、高级送丝器20和/或被连接到电力电缆24的其他设备通信。在某些实施例中，通信电路38被配置成通过用来供应输入电力的焊接电力电缆24而发送和接收命令和/或反馈信号。在其他实施例中，将通信电路38配置成与另一设备进行无线通信。
包括悬持控制器16、标准送丝器18以及高级工艺送丝器20的设备通过输入端子40来接收输入电力，该输入端子40被配置成与电力电缆24的第一和第二端子26、28连接。在某些实施例中，第一端子26被配置成与输入端子40相连且第二端子28被配置成与被连接到工件44的夹持件42相连。在某些实施例中，输入端子40具有与被配置成连接到极性相同的各第一和第二端子26、28的限定极性的输入连接，并且夹持件42连接到悬持控制器16或送丝器18。高级工艺送丝器20被配置成利用输入端子40连接到第一和第二端子26、28，并且夹持件42被连接到高级工艺送丝器20。
对于某些焊接工艺(例如，TIG、GMAW)而言，在焊接期间利用保护气体。在某些实施例中，如以短划线所示，焊接电源12包括被配置成控制来自气源48的气流的一个或多个气体控制阀46。气体控制阀46可由控制电路32控制。可将焊接电源12连接到一个或多个气源48，因为某些焊接工艺可利用与其他不同的保护气体。在某些实施例中，焊接电源12被配置成经由组合的输入电缆50来为气体供应输入电力。在其他实施例中，气体控制阀46和气源48可与焊接电源12分离。例如，可将气体控制阀46设置在标准送丝器18或高级送丝器20内。图1中所示的标准和高级送丝器18、20被连接到配置成向焊接应用供应气体和焊丝54的GMAW焊炬52。
图2图示出用于将输入电力转换成受控波形焊接输出的高级工艺送丝器20的实施例的框图。高级工艺送丝器20通过被连接到工艺电路56的输入端子40而从焊接电源接收输入电力。在某些实施例中，用长电力电缆远离焊接电源来操作高级工艺送丝器20。工艺电路56可包括能够感测并控制由高级工艺送丝器20接收的输入电力的电路，诸如继电器电路、电压和电流感测电路、电力储存电路等。工艺电路56向电力转换电路58传送输入电力。
电力转换电路58被构造成将来自焊接电源的输入电力转换成适合于执行焊接应用的焊接输出。电力转换电路58可包括能够将输入电力转换成焊接输出的电路元件，诸如升压转换器、降压转换器、内部总线、总线电容器、电压和电流传感器等。在某些实施例中，由高级工艺送丝器20接收到的输入电力是在大约20V至120V、大约40V至100V或大约60V至80V之间的DC电压。如参考输入电力所使用的，术语大约可意指在5伏内或期望电压的百分之十内。可将电力转换电路58构造成将输入电力转换成受控波形焊接输出，诸如脉冲焊接工艺或短路焊接工艺(例如，调节金属沉积(RMDTM))。设置在高级工艺送丝器20内的电力转换电路58在没有来自焊接电源与高级工艺送丝器20之间的电力电缆的衰减的情况下供应用于焊接应用的受控波形焊接输出。这增加了供应给焊炬的受控波形焊接输出的响应时间和准确度。增加受控波形焊接输出的响应时间可确保在焊接期间的指定时间向焊炬供应期望的焊接输出波形。例如，RMDTM焊接工艺利用具有在短路循环内的指定时间点改变的电流波形的受控波形焊接输出。增加受控波形焊接输出的响应时间还可改善波形脉冲的正时以产生期望焊接。
在某些实施例中，将电力转换电路58配置成向送丝组件60提供焊接输出。送丝组件60向焊炬供应焊丝54以用于焊接操作。送丝组件60包括诸如线轴、送丝驱动器、驱动辊以及送丝控制电路的元件。送丝组件60沿着焊接电缆62向焊炬馈送焊丝54。可通过被连接到焊炬的焊接电缆62和/或被连接到工件的工作电缆64来供应焊接输出。
高级工艺送丝器20的当前设想的实施例具有工艺操作员接口66和控制操作员接口68以用于控制焊接系统的参数。工艺操作员接口66被连接到工艺电路56以用于通过丝尺寸、丝类型、材料以及气体参数的选择进行的焊接工艺(例如脉冲、短路、FCAW)的操作员选择和调整。工艺操作员接口66被连接到送丝组件60以用于控制向焊炬供应焊丝54。控制操作员接口68被连接到工艺电路56以调整用于焊接应用的电压、安培数、送丝速度以及弧长。在某些实施例中，工艺操作员接口66和控制操作员接口68是单独接口，每个接口均具有各自的控制电路。另选地，工艺操作员接口66和控制操作员接口68可具有公共控制电路和/或形成公共控制和工艺操作员接口。工艺操作员接口66和/或控制操作员接口68可包括易失性或非易失性存储器，诸如ROM、RAM、磁存储器、光存储器或其组合。另外，可将多种参数连同代码一起存储在存储器中，该代码被配置成在操作期间提供用于默认参数的特定输出。
工艺操作员接口66被配置成接收输入，诸如丝材料(例如，钢、铝)、丝类型(例如，实心、有芯)、丝直径、气体类型等。一旦接收到输入，工艺电路56被配置成确定用于焊接应用的受控波形焊接输出。例如，工艺电路56至少部分地基于通过工艺操作员接口66接收到的输入来确定用于受控波形焊接输出工艺的脉宽、相对脉冲振幅和/或波形。送丝组件60可被配置成基于通过接收到的输入存储在存储器中的代码或指令来供应焊丝54。送丝组件60被连接到工艺操作员接口66和控制操作员接口68以便控制供应为用于焊接操作的焊丝54。送丝组件60至少部分地基于经由工艺操作员接口66或操作员接口68接收到的操作员输入来调整参数以便向焊炬供应焊丝54。控制操作员接口68被配置成接收用于诸如安培数、电压、极性、送丝速率、弧长、工艺类型(例如，RMDTM、脉冲焊接)等的参数的操作员输入。在某些实施例中，控制操作员接口被配置成在不影响受控波形焊接输出的形状的情况下调整受控波形焊接输出的功率。工艺电路56至少部分地基于经由控制操作员接口68接收到的操作员输入而调整电力转换电路58和送丝组件60。在某些实施例中，连接到工艺电路56的通信电路70被配置成通过用来提供输入电力的电力电缆而发送和接收命令和/或反馈信号。通信电路70使得工艺操作员接口66和/或控制操作员68能够控制焊接电源。例如，工艺操作员接口66和/或控制操作员68可被构造成控制由焊接电源供应的输入电力的安培数、电压或其他参数。在某些实施例中，工艺电路56在不限于在操作员接口34(图1)上设定的参数的情况下远离焊接电源而控制焊接电源。也就是说，工艺电路56和通信电路70使得操作员能够以等同于焊接电源的操作员接口34的控制优先级通过高级工艺送丝器20而远程地控制焊接电源。
高级工艺送丝器20的某些实施例包括用于沿着气体管线74向焊炬提供气体的阀组件72。阀组件72可由如短划控制线所示的工艺电路56和/或送丝组件60控制。例如，可将阀组件72配置成在焊接应用之前和之后向焊炬供应气体。在某些实施例中，阀组件72被配置成一旦从工艺操作员接口66或控制操作员接口68接收到净化命令就净化气体管线74。
如图3图示出设置在外壳76中的高级工艺送丝器20的实施例的正面立体图，该外壳76具有与控制操作员接口68分离的工艺操作员接口66。在某些实施例中，高级工艺送丝器20被设置在外壳76中，该外壳具有外壳底座78和外壳盖80以在外壳76被关闭时将保护送丝组件60免受操作环境的影响。外壳76可以是基本上便携式的(例如，手提箱馈送器)并被配置成用于向远离焊接电源的焊接应用的手动操作员传送。为了明了起见而用短划线示出了外壳盖80以举例说明设置在该外壳内的送丝组件60的实施例。
可如图3中所示地将控制操作员接口68设置在外壳76的外面。控制操作员接口68可包括一个或多个标度盘82、一个或多个显示器84以及一个或多个按钮86。在某些实施例中，可将标度盘82配置成调整输入电力或焊接输出的电压和/或安培数、丝速度或弧长或其组合。一个或多个按钮86可使得操作员能够选择先前存储在存储器中的工艺类型、操作员偏好或工艺参数或其组合。控制操作员接口68可使得能够实现存储在存储器中的工艺参数的操作员选择，诸如用于所选的受控波形焊接工艺的先前选择安培数和丝速度。可将显示器84配置成显示已调整的工艺参数和/或所选择的工艺类型(例如RMDTM、脉冲焊接、FCAW、MIG)。在某些实施例中，可将一个或多个显示器84、灯或其他设备配置成提供操作员可感知通知以通知操作员所连接的电力电缆的极性是否对应于各输入端子40。
高级工艺送丝器20的实施例包括设置在外壳76内以对送丝驱动器90进行供应的焊丝54的一个或多个线轴88。焊丝54通过送丝驱动器90和输出端子91而被拉向焊接电缆62。在某些实施例中，气体管线74可如图所示地位于焊接电缆62内。工作电缆64被连接到输出端子91。
图4示出具有设置在外壳76内的工艺操作员接口66的高级工艺送丝器20的实施例的顶视图。工艺操作员接口66可包括一个或多个按钮92和一个或多个指示器94以接收和显示丝和材料参数。在某些实施例中，可将工艺操作员接口66配置成接收气体参数。可将工艺操作员接口66的一个或多个按钮92配置成接收输入，诸如丝材料(例如，钢、铝)、丝类型(例如，实心、有芯)、丝直径、气体类型等。在某些实施例中，可不如通过控制操作员接口68选择的控制参数那么频繁地调整丝参数和/或气体参数。例如，可将工艺操作员接口66设置于在焊接期间常闭的外壳内。作为另一示例，可主要在改变焊丝54的线轴88时调整工艺操作员接口66。指示器94可包括显示器、灯或被配置成提供指示所选的丝参数和/或气体参数的操作员可感知通知的其他装置。送丝驱动器90的两个或更多驱动轮98被配置成沿着焊接电缆62指引焊丝54通过输出端子91。
图5示出具有工艺电路56、电力转换电路58以及送丝组件60的高级工艺送丝器20的实施例的框图。可将高级工艺送丝器20的实施例连接到具有电感100的长电力电缆24。如可感知的，电力电缆24可以是常规电力电缆24。如上文所讨论的，高级工艺送丝器20可远离焊接电源定位。例如，可将高级工艺送丝器20设置在距离焊接电源12大约30至200英尺、大约50至150英尺或大约100至150英尺之间。在某些实施例中，远程定位的高级工艺送丝器可在与焊接电源12不同的建筑物、结构或房间中。电感100可在使用期间随着电力电缆24被盘绕、延伸和移动而改变。
电力转换电路58被配置成从电力电缆24接收输入电力并将该输入电力转换成焊接输出。电力转换电路可在不考虑电力电缆24的电感100的情况下将输入电力转换成焊接输出。工艺控制电路102至少部分地基于从工艺操作员接口66和/或控制操作员接口68接收到的参数而控制电力转换电路58。工艺控制电路102控制升压转换器104和降压转换器106以将输入电力转换成焊接输出。可在升压转换器104与降压转换器106之间设置内部总线108。在本文中为了明了起见而仅讨论一个升压转换器104和降压转换器106，然而，电力转换电路58的其他实施例可具有一个或多个升压转换器104和/或一个或多个降压转换器106。升压转换器104和降压转换器106被配置成将输入电力转换成适合于受控波形焊接工艺的焊接输出，诸如对于RMDTM和脉冲焊接工艺而言。
升压转换器104从输入端子40接收DC电压且递升或增加供应给降压转换器106的总线电力的DC电压。如可认识到的，升压转换器104使用开关(例如，FET)将来自焊接电源的DC输入电力转换成基本上脉冲递升的电压DC总线电力以断开和闭合升压电路。DC总线电力的递升电压至少基于开关的占空比。改变开关的占空比影响向内部总线108供应递升电压DC总线电力时的正时。通过控制升压转换器104的开关，工艺控制电路102可调整DC总线电力的正时、电压以及安培数。
降压转换器106接收递升电压DC总线电力并将DC电压递减或减小以控制焊接输出的安培数。如可认识到的，降压转换器106使用开关(例如，FET)将脉冲、递升电压DC总线电力转换成脉冲、递减电压DC焊接输出以断开和闭合降压电路。如与升压转换器104的情况一样，改变降压转换器106的开关的占空比影响向焊炬供应递减电压DC焊接输出时的正时。在某些实施例中，可将多个降压转换器106并联地连接到内部总线108并单独地控制以影响对焊接输出的改变(例如，脉冲)的正时和振幅。通过控制降压转换器106的开关，工艺控制电路102可调整DC焊接输出的正时、电压以及安培数。控制电路102被配置成控制升压转换器104和降压转换器106的开关以基于操作员选择焊接工艺(例如，RMDTM、脉冲焊接、FCAW、MIG)而动态地调整供应给焊炬的DC焊接输出的电压和/或安培数。在某些实施例中，工艺控制电路102被配置成基于输入电力、总线电力或焊接输出或其组合的感测参数来控制升压转换器104和/或降压转换器106。例如，控制电路102可基于焊接输出的感测参数来控制升压转换器104以控制跨过内部总线108的电压。
在某些实施例中，可将电力储存电路(例如，总线电容器110)设置在内部总线108上。总线电容器110可针对在任何时间到电力转换电路58中的输入电力与来自电力转换电路58的焊接输出之间的差而保护升压转换器104和/或降压转换器106。如上文所讨论的，被升压转换器104转换的总线电力指向内部总线108，然后是降压转换器106。可将总线电容器110配置成储存总线电力直至其被降压转换器106接收到。储存和放出总线电容器110中的相对大量的电力可加热总线电容器。可将由升压转换器104供应的总线电力与由降压转换器106去除以转换成焊接输出的总线电力之间的电压差测量为电压纹波。减小电压纹波的量值可改善焊接质量和/或保持总线电容器110的温度。总线电容器110的尺寸和电容可基于电压纹波的量值，其至少部分地影响升压转换器104和降压转换器106的控制。总线电容器110可部分地使电压纹波衰减和/或延迟。
在某些实施例中，工艺控制电路102被配置成至少部分地基于输入电力和焊接输出的感测参数来控制升压转换器104和降压转换器106的占空比以减小总线电容器110的电压纹波。在第一连接112和第二连接114处由感测电路116通过输入传感器118来感测输入电力的电流和电压。感测电路116通过总线传感器120感测跨过总线电容器110在内部总线108处的电流和电压，并通过输出传感器122感测焊接输出的电流和电压。工艺控制电路102可至少部分地基于焊接输出、输入电力或总线电力或其组合的感测参数(例如，电压、电流)来驱动升压转换器104和降压转换器106。例如，感测电路116可利用焊接输出传感器122来感测焊接输出的电压和电流并利用输入传感器118和总线传感器120来感测输入电力和总线电力的电压。在某些实施例中，工艺控制电路102被配置成确定焊接输出电流和电压的乘积(即，功率)和电力转换电路58的损耗，确定该损耗与该乘积的和，将该和除以输入电压以确定期望的总线电流，并且驱动升压转换器104以控制总线电流。升压转换器104可将总线电流控制为期望的总线电流以使到内部总线108中的总线电力与从内部总线108去除的焊接输出基本上匹配。电力电缆24的电感100延迟了从焊接电源到内部总线108中的电流流动。基于输入传感器118和/或总线传感器120而不是焊接电源处的输入电力的电流和电压来控制升压转换器104减小了总线电容器110上的电压纹波。基于输入传感器118和/或总线传感器120来控制升压转换器104减少或消除了电感100对焊接输出的影响。在某些实施例中，工艺控制电路102被配置成控制升压转换器104和降压转换器106以至少在降压转换器106将总线电力转换成适合于受控波形焊接工艺(例如，脉冲焊接、短路焊接)的焊接输出的情况下减小内部总线108上的电压纹波。
可将工艺控制电路102配置成通过调整用于升压转换器104和降压转换器106内的开关的占空比的控制信号的正时来减小电压纹波。通过调整控制信号的正时，可将工艺控制电路102配置成使焊接输出电压和电流的脉冲(例如，相位)与输入电力的输入电流的脉冲大体上对准。工艺控制电路102可调整来自升压转换器104和/或降压转换器106的相对正时(例如，相移、时间提前、时间延迟)的信号脉冲以减小电压纹波。减小内部总线108上的电压纹波可使得总线电容器110能够更小、更轻、更凉、更高效、更廉价或其组合。可将工艺控制电路102配置成将电压纹波调谐至用于电力电缆24的任何电感100的最小值。这样，电感100可在不影响内部总线108上的电压纹波和/或来自降压转换器106的焊接输出的情况下在焊接系统的操作期间或在焊接操作之间改变。
沿着被连接到输入端子40的电力电缆24从焊接电源接收输入电力。在某些实施例中，输入端子40具有第一输入连接112和第二输入连接114，这两个输入连接具有各自的限定极性。如上文所讨论的，第一端子和第二端子28具有正极性和负极性，因此将输入电力极化。在某些实施例中，感测电路116被配置成使用输入传感器118来检测供应给第一输入连接112和第二输入连接114的极化输入电力的极性。可将感测电路116配置成检测第一和第二端子26、28的极性与第一和第二输入连接112、114的限定极性之间的失配。可将被连接到感测电路116的工艺控制电路102配置成只有当所检测的输入电力极性对应于第一和第二输入连接112、114的限定极性时才向电力转换电路58提供极化输入电力。可将高级工艺送丝器20配置成供应用于特定焊接应用的极化焊接输出。切换第一和第二端子26、28的极性使得端子26、28不对应于第一和第二输入连接112、114可将电力电缆62和工作电缆64的极性从DCEN切换至DCEP或从DCEP切换至DCEN。
在某些实施例中，高级工艺送丝器20被配置成将极性通知给操作员和/或自动地切换输入电力的极性。例如，可将工艺操作员接口66和/或控制操作员接口68配置成如果极化的输入电力的极性不对应于第一和第二输入连接112、114的限定极性，则提供操作员可感知通知。可将通信电路配置成通过到焊接电源的电力电缆来发送和接收命令和/或反馈信号。通信电路发送指示输入连接的极性之间的失配的信号，使得焊接电源可提供极性的操作员可感知通知和/或使输入电力的极性反转。在某些实施例中，焊接电源的极性反转电路36(图1)基于信号使极化的输入电力的极性反转，使得极化的输入电力的极性对应于第一和第二输入连接112、114的限定极性。
感测电路116还被配置成利用总线传感器120来测量内部总线108的电流和/或电压并利用焊接输出传感器122来测量焊接输出的电流和/或电压。工艺控制电路102通过感测电路116来监视输入传感器118、总线传感器12以及焊接输出传感器122。一旦检测到极化的输入电力和/或焊接输出达到阈值范围之外的值的改变，工艺控制电路102可断开继电器电路124以中断极化的输入电力到焊丝馈送器20的操作部件的提供。操作部件可包括但不限于电力转换电路58、焊丝馈送驱动器90或送丝控制电路或其任何组合。该阈值范围具有最大阈值(例如，大约80V、100V、120V或以上)和最小阈值(例如，大约20V、25V或30V)。在极化的输入电力和/或焊接输出在阈值范围内时操作电力转换电路可增加转换的稳定性或一致性。例如，在继电器电路124下游的短路可引起跨过内部总线108的电压下降和/或焊接输出的电压下降。断开继电器电路124可至少保护继电器电路124由于下游短路而引起的过多输入电力。继电器电路124可包括诸如闭锁继电器、非闭锁继电器、固态开关等电路元件。继电器电路124被配置成闭合以提供输入电力并且断开以中断至电力转换电路58的输入电力。在某些实施例中，电力储存电路可提供电力以断开继电器电路124并中断输入电力。电力储存电路可包括辅助电源126和/或内部总线108上的总线电容器110。
继电器电路124的当前设想的实施例包括在第一和第二继电器结点132、134处并联地连接的电力继电器128和旁路电路130。电力继电器128可以是被配置成在闭合时沿着第一电流路径129载送高安培数DC的闭锁继电器或非闭锁继电器。闭锁继电器可以比具有相同电流容量的非闭锁继电器更小且更轻。在某些实施例中，电力继电器128可以是由德国Wehingen的Gruner制造的753型继电器。旁路电路130可包括但不限于驱动电路、电压钳制装置(例如，金属氧化物电阻器)以及可对来自驱动电路的驱动信号进行响应的一个或多个开关。所述一个或多个开关被配置成在闭合时沿着第二电流路径131载送电流。可将电压钳制装置配置成响应于跨过继电器电路124的电压尖峰(例如，快速增加或减小)而对跨过第一和第二继电器结点132、134的电压进行钳制。电压尖峰可促使大的电流以另外的方式沿着第一和/或第二电流路径129、131流动。可将电压钳制装置配置成耗散储存在电力电缆24的电感100中的某些能量。在某些实施例中，旁路电路130可包括至少一对开关以在第一和第二端子26、28的极性不对应于连接的第一和第二端子112、114的各自限定极性的情况下保护驱动电路。旁路电路130还可包括并联地连接到电力继电器128的多个固态开关(例如，晶体管)，以提供期望的载流容量(诸如高安培数DC输入电力)。驱动电路可以是工艺控制电路102或由工艺控制电路102控制的分离电路。
工艺控制电路102被配置成向电力继电器128施加信号以断开和闭合电力继电器128，并向旁路电路130施加信号以与断开和闭合电力继电器128相协作地断开和闭合旁路电路130。在某些实施例中，基本上同时地施加用于断打和闭合电力继电器128及断开和闭合旁路电路130的信号。可将旁路电路130配置成在短时间内沿着到电力转换电路58的第二电流路径131载送输入电力的一小部分，以减小在该短时间内沿着通过电力继电器128的第一电流路径129载送的输入电力的其余部分。在被闭合时，旁路电路130的开关被配置成减小跨过电力继电器128的电流以使得电力继电器128能够在不起弧和/或使用磁性灭弧的情况下断开或闭合。在工艺控制电路102用信号通知电力继电器128断开或闭合之后，工艺控制电路102用信号通知旁路电路130的开关断开以中断沿着第二电流路径131的那部分输入电力。可将旁路电路130的开关配置成在电力继电器128被断开或闭合的情况下在短时间内沿着第二电流路径131载送输入电力。
闭合电力继电器128以在焊接期间向电力转换电路58提供输入电力。在某些实施例中，被连接到感测电路116的工艺控制电路102被配置成监视输入电力的电压和跨过内部总线108的电压。控制电路102被配置成至少部分地基于输入电压或跨过内部总线108的电压的下降而断开电力继电器128，该下降可指示在继电器电路124下游的短路。工艺控制电路102可用储存在电力储存电路(诸如辅助电源126或总线电容器110)中的电力对电力继电器130进行致动。例如，工艺控制电路102可使电力储存电路放电以对线圈供电从而断开或闭合电力继电器128。
在某些实施例中，可在焊接电源提供适合于到焊接输出的转换的输入电力之前对电力储存电路充电。可由处于初始水平的接收输入电流对内部总线108上的电力储存电路(例如，总线电容器110)充电。在某些实施例中，工艺控制电路102向焊接电源传送预充电信号以将输入电力的输入电流减小至初始水平。感测电路116可用总线传感器120来感测电力储存电路的电荷。在某些实施例中，工艺控制电路102可发起到焊接电源的信号以基于输入电力电压与跨过内部总线108的电压之间的比差而将输入电流增加至更大水平。在某些实施例中，工艺控制信号在第一电流路径129被闭合且第二电流路径131被断开之后以更大的水平接收输入电流。首先以初始水平接收输入电流且然后以更大的水平接收输入电流使得高级工艺送丝器20的分阶段初始化能够减小由工艺控制电路102和/或电力转换电路58取出的涌入电流和输入电力。例如，工艺控制电路102可在总线电压近似为输入电力电压的50％、75％或100％时发起到焊接电源的信号。在某些实施例中，经由通信电路70和电力电缆24将信号发送到焊接电源。
升压转换器104与降压转换器106之间的总线电容器110可执行高级工艺送丝器20内的若干个功能。总线电容器110可储存电力以断开或闭合继电器电路124从而中断到操作部件(例如，电力转换电路58、送丝驱动器90、送丝控制电路136)的输入电力流动。工艺控制电路102可基于总线电容器110和/或输入连接112、114的电压而断开或闭合继电器电路124。工艺控制电路102还可至少部分地基于总线电容器110和/或输入连接112、114的感测电压而向焊接电源发送信号。
在某些实施例中，旁路电路130被配置成如果在继电器电路124下游存在短路，则防止电力继电器128闭合。工艺控制电路102可通过闭合第二电流路径131来测试高级工艺馈送器20以确定内部总线108的电压是否可增加。在继电器电路124的下游短路的情况下，内部总线108的电压将不会增加。当工艺控制电路102确定了内部总线108的电压可增加时，工艺控制电路102可闭合电力继电器128以使得输入电力能够流到电力转换电路58。针对在继电器电路124下游的短路测试高级工艺送丝器20使得电力继电器128能够在短路的情况下保持断开。
由被连接到送丝驱动器90的送丝控制电路136来控制送丝组件60。可将送丝控制电路136连接到工艺操作员接口66、控制操作员接口68以及工艺控制电路102。送丝控制电路136控制送丝驱动器90以至少部分地基于经由工艺操作员接口66和控制操作员接口68接收到的参数而向焊接电缆62供应焊丝54。如上文所讨论的，可将工艺操作员接口66配置成接收用于气体参数的输入。被连接到气体管线74的阀组件72被配置成由工艺控制电路102和/或送丝控制电路136控制。
图6示出了沿着线6-6的图5的旁路电路130的实施例的示意图。如上所讨论的，旁路电路130在第一和第二继电器结点132、134处与电力继电器128并联地连接。旁路电路130包括被并联地连接到电力继电器128的一个或多个开关138，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在某些实施例中，可以反串并联配置来布置固态开关。电力继电器128和旁路电路130由工艺控制电路控制成基本上同时地断开和闭合以减少跨过电力继电器128起弧。闭合电力继电器128使得电流能够沿着第一电流路径129流动且闭合开关138使得电流能够沿着第二电流路径131流动。第二电流路径131可包括位于并联开关之间的许多分支140、142、144和146。改变分支的数目影响沿着第二电流路径131的载流容量，因此当电力继电器128被致动时影响沿着第一路径129的电流。当致动电力继电器128时减小沿着第一路径129的电流减少了电力继电器的触点之间的起弧。工艺控制电路被配置成通过闸门138或其他控制开关来控制一个或多个开关138以同时地或连续地断开和闭合一个或多个开关138。一个或多个开关138被配置成断开，除非被工艺控制电路控制为闭合。
一旦从工艺控制接收到控制信号，一个或多个开关138被配置成闭合，从而断开第二电流路径131。在一个或多个开关138被闭合的情况下，工艺控制电路控制电力继电器128以在由于沿着第二电流路径131的电流从而沿着第一电流路径129的电流减小的情况下来致动成断开或闭合。在电力继电器128被致动成断开或闭合之后，工艺控制电路断开一个或多个开关138以断开第二电流路径131。来自控制一个或多个开关138和电力继电器128的控制信号可以是基本上同时地断开和闭合第一和第二电流路径129、131的脉冲。也就是说，电力继电器128可在大约5至50毫秒、10至40毫秒或大约20至30毫秒内断开和闭合第一和第二电流路径129、131。
旁路电路130包括电压钳制装置150(例如，金属氧化物电阻器、变阻器)以保护一个或多个开关138和电力继电器128的过压。一旦断开电力继电器128，第一和第二继电器结点132、134之间的电压可随着总线电容器、电力电缆和/或辅助电源或其他电路释放储存电荷而增加。电压钳制装置150被配置成在较高电压下具有比在较低电压下更大的电阻。电压钳制装置150随着第一和第二继电器结点132、134之间的电压增加而沿着第三电流路径152载送更多的电流，从而将沿着第一和第二电流路径129、131的电流保持在阈值水平以下。
可根据如图7-10中所示的多个方法来利用图5的高级工艺送丝器。在图7-10的所有所示实施例的情况下都可利用高级工艺送丝器的某些实施例。在图7-10的所示实施例中的仅某些的情况下可利用高级工艺送丝器的其他实施例。图7示出了在高级工艺送丝器内将输入电力转换成受控波形焊接输出的方法154。该方法的第一步骤156用于从焊接电源接收输入电力。在某些实施例中，输入电力可以是大约80V的极化DC输入电力。该输入电力如果其被直接地供应给焊炬的话则可能不适合于受控波形焊接工艺。在步骤158中，操作员可打开高级工艺送丝器的外壳。操作员可打开外壳以安装或改变焊丝线轴或调整与焊丝和气源有关的参数。在步骤160处，外壳内的工艺操作员接口在外壳于步骤162处被关闭之前接收焊丝和/或气体参数。在步骤164处，工艺控制电路确定工艺参数。该工艺参数包括受控波形输出、安培数、焊丝的馈送速率等。可基于通过工艺操作员接口接收到的参数来确定工艺参数。在某些实施例中，控制电路在操作员没有直接选择工艺类型的情况下基于存储在存储器中的代码和/或指令而自动地确定用于受控波形焊接输出的工艺参数。高级工艺送丝器可在步骤166处与焊接电源通信以至少部分地基于接收到的工艺和/或焊丝参数来调整输入电力。在某些实施例中，步骤166可在高级工艺送丝器的操作期间的任何时间发生。在方框168处，高级工艺送丝器将输入电力转换成焊接输出。该焊接输出可以是适合于短路焊接工艺或脉冲焊接工艺的受控波形焊接输出。由高级工艺送丝器内的电力转换电路转换的焊接输出未被连接到焊接电源的电力电缆的电感所衰减。高级工艺送丝器在步骤170处接收保护气体。可通过焊接电源或分离的气源来供应保护气体。在步骤172处，高级工艺送丝器至少部分地基于在步骤160和164处接收到的输入而向焊炬提供焊丝和气体。在步骤174处，至少部分地基于在步骤164处接收到的输入而向焊炬提供焊接输出。焊接输出可由于电力转换电路与焊炬之间的相对短的距离和低的电感而适合于受控波形焊接工艺。
图8示出感测由高级工艺送丝器接收到的输入电力的极性的方法176。在步骤178处，高级工艺送丝器从焊接电源接收极化的输入电力。沿着电力电缆的第一和第二端子供应极化的输入电力。在两个输入连接处接收输入电力，每个输入连接均具有限定的极性。在方框180处，感测电路在第一和第二输入连接处利用输入传感器来检测极化的输入电力的极性和电压。在某些实施例中，在方框182处，接收到的输入电力可对电力储存电路(诸如辅助电源和/或总线电容器)充电。
一旦步骤180处检测到输入电力的极性，感测电路在节点184处验证第一和第二端子是否对应于输入连接的限定极性。如果在极性之间存在失配，则高级工艺送丝器内的工艺控制电路可通过工艺操作员接口、控制操作员接口和/或焊接电源利用操作员可感知通知将失配的极性通知给操作员。另选地，在方框188处，工艺控制电路可与焊接电源通信以如方框190处所示指引焊接电源改变输入电力的极性。如果输入电力的极性与限定的极性连接的极性匹配，则工艺控制电路在节点192处确定输入电力和输入电压是否是基本上稳定的。如果输入电压是稳定的，则向电力转换电路供应输入电力。工艺控制电路可在焊接过程期间在节点192处周期性地感测并确定输入电压是否是稳定的。如果输入电压是不稳定的，则工艺控制电路可中断向电力转换电路的极化的输入电力供应。工艺控制电路可通过断开在电力转换电路上游的电力继电器和/或与焊接电源通信以停止为高级工艺送丝器供应输入电力来中断极化的输入电力。如果输入电力被中断，则可在接收到极化的输入电力时从步骤178开始重复方法176。
如果输入电压是稳定的，则在方框196处向电力转换电路供应输入电力以将极化的输入电力转换成焊接输出。该焊接输出可以是适合于短路焊接工艺或脉冲焊接工艺的受控波形焊接输出。另外，该焊接输出可适合于FCAW工艺或GMAW焊接工艺。由高级工艺送丝器20内的电力转换电路转换的焊接输出未被连接到焊接电源的电力电缆的电感所衰减。高级工艺送丝器在步骤170处接收保护气体。可通过焊接电源或分离的气源来供应保护气体。在步骤172处，高级工艺送丝器向焊炬提供焊丝和气体。在步骤174处，向焊炬提供焊接输出。所提供的焊接输出可由于电力转换电路与焊炬之间的相对短的距离和低的电感而适合于受控波形焊接工艺。
图9A示出了对高级工艺送丝器的电路元件预充电且与电力继电器并联地使用旁路电路的方法198的第一部分。当高级工艺送丝器被电连接到焊接电源时，高级工艺送丝器在步骤199处向焊接电源发送预充电信号。预充电信号指挥焊接电源将预充电输入电力的电流局限于初始水平。在步骤200处，高级工艺送丝器以初始水平接收输入电力。在步骤201处，工艺控制电路向旁路电路发送控制信号以闭合第二电流路径，从而将处于初始水平的输入电力传送到电力储存电路(例如内部总线上的总线电容器)。处于初始水平的输入电力在步骤202处对电力储存电路(例如总线电容器)充电。感测电路在步骤204处检测输入电力和总线电力的电压。总线电力的电压是储存在总线电容器中的电力的度量。在节点206处，工艺控制电路比差输入电力和总线电力的电压。在某些实施例中，在节点206处，工艺控制电路如上文用图5所述地测试继电器电路以确定在继电器电路下游短路的存在。如果在下游存在短路(例如，电压在阈值以下)，则工艺控制电路可不闭合电力继电器，使得输入电力不通过短路。工艺控制电路可在下游短路的情况下在方框207处断开旁路电路。在旁路电路断开之后，电压钳制装置在方框209处对电压进行钳制以至少部分地保护继电器电路。工艺控制电路可在方框211处向焊接电源、工艺操作员接口和/或控制操作员接口发送信号。在某些实施例中，该信号可控制焊接电源以停止输入电力的产生。在其他实施例中，信号控制操作员接口在方框213处向操作员指示故障(例如，短路)。如果总线电力的电压在阈值以上(例如，电力储存电路被充电)且不存在短路，则工艺控制电路在步骤208处向电力继电器发送控制信号以闭合第一电流路径。
在电力继电器被闭合之后，在步骤210处，工艺控制电路向旁路电路发送控制信号以断开第二电流路径。在某些实施例中，工艺控制电路在方框212处向焊接电源发送信号。该信号指挥焊接电源将输入电力的电流增加至更大水平。在其他实施例中，焊接电源被构造成在步骤210处在限定的时间段之后将电流增加至更大水平。在某些实施例中，高级工艺送丝器的工艺控制电路可基本上同时地或在小于大约50毫秒、小于大约30毫秒或小于大约15毫秒内执行步骤208和210。高级工艺送丝器在方框214处接收处于更大水平的输入电力。处于更大水平的该输入电力适合于在方框216处转换成焊接输出以用于期望的焊接工艺。
高级工艺送丝器的电力转换电路在步骤216处将处于更大水平的输入电力转换成焊接输出。该焊接输出可以是适合于短路焊接工艺或脉冲焊接工艺的受控波形焊接输出。另外，该焊接输出可适合于FCAW工艺或GMAW焊接工艺。由高级工艺送丝器内的电力转换电路转换的焊接输出未被连接到焊接电源的电力电缆的电感所衰减。图9B示出可在方框216期间和之后配置的方法198的第二部分。在焊接过程期间，在节点218处，感测电路监视输入电力和总线电力的电压以控制继电器电路。在某些实施例中，感测电路还可用图8中的方法176如上所述地检测输入电力的极性，以将极性失配通知给操作员或使焊接电源处的极性反转。
如果感测电路检测到跨过内部总线的下降电压和/或输入电力的下降电压，则工艺控制电路在步骤220、224和226处对继电器电路进行致动以中断到电力转换电路的输入电力。工艺控制电路在步骤220处向旁路电路发送控制信号以闭合第二电流路径。同时地或在步骤220之后不久，工艺控制电路在步骤224处向电力继电器发送控制信号以断开第一电流路径。工艺控制电路可使电力储存电路中的至少某些放电以驱动电力继电器断开。例如，电力储存电路可储存电力以在从工艺控制电路接收到控制信号时驱动磁性线圈断开电力继电器。在电力继电器断开之后，在步骤226处，工艺控制电路向旁路电路发送控制信号以断开第二电流路径。在某些实施例中，高级工艺送丝器的工艺控制电路可基本上同时地或在小于大约50毫秒、小于大约30毫秒或小于大约15毫秒内执行步骤220、224和226。在第一和第二电流路径断开之后，跨过继电器电路的电压可由于储存在电力电缆和/或电力储存电路内的电力而增加。继电器电路的电压钳制装置在方框228处对电压进行钳制以减少储存能量对电力继电器或旁通电路的影响。在整个方法198中，诸如如果感测电路检测到输入电力和总线电力的稳定电压，则高级工艺送丝器可在步骤230处与焊接电源通信。高级工艺送丝器可指挥焊接电源调整输入电力(例如，停止供应输入电力)。
高级工艺送丝器在步骤170处接收保护气体。可通过焊接电源或分离的气源来供应保护气体。在步骤172处，高级工艺送丝器向焊炬提供焊丝和气体。在步骤174处，向焊炬提供焊接输出。所提供的焊接输出可由于电力转换电路与焊炬之间的相对短的距离和低的电感而适合于受控波形焊接工艺。
图10示出控制输入电力的电流以减小内部总线上的电压纹波的方法232。该方法232的第一步骤234是用于从焊接电源接收输入电力。在某些实施例中，输入电力可以是大约80V的极化DC输入电力。在整个方法232中，高级工艺送丝器可如步骤236处所示与焊接电源通信。电力转换电路的升压转换器在步骤238处接收输入电力并将输入电力转换成总线电力。沿着内部总线从升压转换器向降压转换器传送总线电力。感测电路在步骤240处检测总线电力的电流和电压。在步骤242处，降压转换器将来自内部总线的总线电力转换成焊接输出。该焊接输出可以是适合于短路焊接工艺或脉冲焊接工艺的受控波形焊接输出。另外，该焊接输出可适合于FCAW工艺或GMAW焊接工艺。感测电路还在步骤244处检测焊接输出的电流和电压。
工艺控制电路接收所检测的电流并处理所检测的测量结果以调整电力转换电路。在某些实施例中，工艺控制电路被配置成确定总线电力的期望电流以减小跨过内部总线的电压纹波。工艺控制电路可通过以下方式来确定总线电力的期望电流：确定焊接输出电流和电压的乘积；确定该乘积和转换损耗的和；并将该和除以总线电压。工艺控制电路可基于从步骤240和244所检测的电流和电压测量结果而在步骤248处调整至升压和降压转换器的命令信号。在某些实施例中，工艺控制电路调整至电力转换电路的命令信号以使进入内部总线的总线电力与进入降压转换器的总线电力在时间上基本上匹配。这减小了跨过内部总线的电压纹波。工艺控制电路被配置成至少部分地基于焊接输出来调整总线电力的电流。在某些实施例中，工艺控制电路被配置成调整升压转换器的开关的占空比以使输入电力到总线电力的转换在时间上提前或延迟(例如，相移)。在某些实施例中，工艺控制电路还被构造成调整降压转换器的开关的占空比以使输入电力到焊接输出的转换在时间上提前或延迟(例如，相移)。在某些实施例中，工艺控制电路被配置成基于反馈而动态地调整升压转换器和降压转换器以将电压纹波调谐至最小值。工艺控制电路被构造成将电压纹波调谐至用于电力电缆的任何电感的最小值。
高级工艺送丝器在步骤170处接收保护气体。可通过焊接电源或分离的气源来供应保护气体。在步骤172处，高级工艺送丝器向焊炬提供焊丝和气体。在步骤174处，向焊炬提供焊接输出。所提供的焊接输出可由于电力转换电路与焊炬之间的相对短的距离和低的电感而适合于受控波形焊接工艺。
图11是示出了在没有调整电力转换电路的情况下高级工艺送丝器的总线电压、输入电流以及焊接输出参数相对于时间的实施例的图表249。图表249示出了由升压转换器供应的内部总线上的一系列输出电流以及由降压转换器从内部总线取出的适合于受控波形焊接工艺的焊接输出。信号250是如在内部总线上测量的电压纹波。信号252是由降压转换器取出的焊接输出的输出电流，并且信号254是由降压转换器取出的焊接输出的输出电压。信号256是由升压转换器从输入电力供应的已转换的总线电力的电流。所示的每个信号均具有规则时段，然而，输出电流和电压252、254的输出正时(例如，相位)在总线电流256的输入正时(例如，相位)之前。也就是说，总线电流256的峰值260的正时与焊接输出电流252和焊接输出电压254的峰值258的正时错开(例如，延迟)。图表249的输出峰值258与输入峰值260之间的相对时间差促使电压纹波具有大的峰-峰振幅262。
图12是示出高级工艺送丝器的总线电压、输入电流和焊接输出参数相对于时间的图表264，对于该高级工艺送丝器而言调整电力转换电路以减小电压纹波。在本实施例中，电压纹波250的峰-峰振幅262基本上比在图11的图表249中的小。工艺控制电路控制升压转换器和/或降压转换器内的开关的占空比以减小电压纹波250。例如，工艺控制电路调整输出电流和电压的输出峰值258的正时、调整总线电流的输入峰值260的正时或其组合。图12示出其中工艺控制电路延迟了输出峰值258的正时以与输入峰值260的正时更紧密地相一致，从而减小电压纹波250的峰-峰振幅262。在某些实施例中，当输入电流256和输入电压信号在时间上与输出电流252和输出电压254对准时减小电压纹波250。输入电流256和输入电压信号的乘积可近似等于转换损耗(例如，来自升压转换器和降压转换器)与输出电流252和输出电压254信号的乘积之和。在某些实施例中，工艺控制电路控制由升压转换器和降压转换器进行的转换以细化脉冲波形的形状从而进一步减小电压纹波。例如，图表264的实施例的总线电流256比图表249的实施例更快速地增加和减小。另外，工艺控制电路可控制由升压转换器供应的总线电流256以与降压转换器所取出的焊接输出252的电流紧密地匹配，如图表264中所示。
图13示出如上述类型的可在被连接到焊接电源的悬持控制器中或远程送丝器中使用的示例性电流管理系统。总体上由附图标记268指示的电流管理系统被设计成经由电力电缆24而连接到焊接电源。由于焊接电源12可通常是带电的(即，被供电并向电缆24提供输出电力)，所以电流管理系统268可用于多种功能，诸如将涌入电流限制到远程部件内的储能装置和/或延迟电流到储能装置的施加，以在部件被连接到带电焊接电源时避免端子连接处起弧。在所示的实施例中，电流管理系统268包括被连接到部件内的本地电源272的至少一个储能装置270。可使用本地电源来为各种附件提供电力，所述附件诸如为用户接口、显示器等。储能装置270可包括一个或多个类型的装置，诸如电容器、电池、这些装置的组合或任何其他适当的储能装置。还提供了充电/放电控制电路276，以便调节电流到储能装置270的施加且用于调节来自储能装置的电力的流动。可如图所示地在总线电路布置中连接这些装置，其中焊接电力被提供给与此电路并联的焊炬。此外，可将电流和电压传感器结合到电路中以便调节某些部件的操作，特别是在悬持控制器或送丝器到电源的初始连接期间以及在操作期间。
如下面参考图14和15更全面地所述的，电流管理系统268用于借助充电/放电控制电路的操作来限制到储能装置中的电流。特别地，在使用期间，电流可确保诸如在起弧开始(例如，TIG操作中的提升起弧开始)期间焊接电力输出不会“饿死”本地电源272。此外，可经由该电路而使得电流取出足够低以在悬持控制器或送丝器被连接到带电焊接电源时防止起弧。此外，可在开路电压(即，“穿越”)的损失期间使用来自储能装置的能量来保持到附件274的电力。
图14示出诸如可适合于到诸如焊接悬持控制器之类的远程部件的限制涌入电流的示例性充电/放电控制电路276。在这里将储能装置270示为一系列电容器。通过电阻器280和开关282来限定充电路径278。在所示的实施例中，电阻器280是相对低的电阻，诸如100欧姆，但可以使用任何适当电阻，并且开关282包括MOSFET，但可使用任何适当的开关。电阻器280一旦部件连接到带电电源就首先限制电流到电容器的流动。到电容器的电流在齐纳二极管286(或另一装置，诸如模拟采取组合方式的齐纳二极管和误差放大器的各方面的电路)的控制下受到电阻器280和开关282的限制。可通过选择单独的电气部件来使得此电流足够低以在悬持控制器被连接到焊接电源开路电流电压时防止起弧。出于保护目的而提供二极管284。限流效果由二极管286(或如上所述的其他装置)和电阻器288提供，它们一起起作用以通过控制开关282的导电状态来限制电流。例如，在电流电路设计中，不允许电流流动超过约0.5安培。也就是说，开关282允许负责电容器，并且此开关保持在导电状态，但是被部件286和288的相互作用而被抑制为受限电流。
此外，提供一起起作用以限制电压的附加二极管290(其也可以是与误差放大器相组合地模拟二极管的各方面的电路)和附加电阻器292。也就是说，如在所示图中连接的这些部件用于减小开关282的偏置以有效地限制装置的电压。因此，可利用相对低压的电容器。
在操作中，该电路在部件最初被连接到带电电源时有效地限制电流的涌入，在这种情况下任何火花局限于大约0.5安培。然后允许在这种情况下为一系列电容器的储存装置充电。然后，由电容器来提供“穿越”能力，这些电容器在焊接电力通过二极管而损耗期间对本地电源272进行馈送。应注意的是图14中所示且事实上图13和下述图15的电路意图是除在远程部件中提供的任何其他电路之外的电路，无论是悬持控制器还是送丝器。也就是说，那些部件无论如何可包括上述类型的各种感测、处理、控制、送丝以及其他电路。
图15示出了可被用于远程设备中的电流和/或电力管理、在这种情况下特别适合于上述类型的送丝器的另一示例性电流。该电路还包括本地电源272以及存储装置270(在这种情况下为多个电容器)。电流到电容器的施加被延迟直至通过电阻器298而将另一电容器296充电至固态开关294的闸门阈值。此延迟然后防止或降低在部件最初被连接到带电焊接电源时起弧的可能性。此外，通过第二固态开关300和二极管302的相互作用来有效地限制跨过电容器的电压。也就是说，当二极管302变成导电状态时，对开关300的闸门供电，将开关294置于不导电状态。从电容器出来的电流穿过开关294的封装的内部二极管。
可容易地设想到图15的电路的各种增强，例如可以在开关294与电容器296之间提供比较器以提供其中有效地避免开关294的线性模式的“启用捕捉”操作。电路因此提供双向、低阻抗储能布置，该布置一旦初始化连接就有效地减少或避免起弧，同时在操作期间提供期望的本地电源能力和穿越能力。
虽然在本文中已图示出和描述了本发明的仅某些特征，但本领域的技术人员将想到许多修改和变更。因此应理解的是所附权利要求旨在覆盖落在本发明的主旨精神内的所有此类修改和变更。

Claims (23)

1.一种被配置成从被激活的焊接电源接收电力的焊接部件，该焊接部件包括：
储能电路，该储能电路在被连接到所述被激活的焊接电源时存储电能，并且至少在所述焊接部件的操作时段期间提供用于所述焊接部件的所述操作的电力；
本地电源，该本地电源位于所述焊接部件内；
输入端，该输入端被配置成连接到所述被激活的焊接电源，其中，所述被激活的焊接电源在所述本地电源的第一侧被连接到所述输入端，并且所述储能电路在所述本地电源的与所述第一侧相反设置的第二侧被连接到所述本地电源，从而在所述焊接部件的操作期间所述被激活的焊接电源和所述储能电路均向所述本地电源提供电力；
附件，该附件被连接到所述本地电源且在操作期间由所述本地电源供电；
开关装置，该开关装置被连接在所述本地电源和所述储能电路之间，其中，所述开关装置被配置成在所述焊接部件与所述被激活的焊接电源的连接期间是断开的，并且在连接之后闭合以对所述储能电路充电；以及
电流控制电路，该电流控制电路被连接到所述开关装置，并且被配置成在所述焊接部件的所述输入端初始连接到所述被激活的焊接电源期间闭合所述开关装置以限制从所述被激活的焊接电源到所述储能电路的涌入电流。
2.根据权利要求1所述的焊接部件，其中，所述电流控制电路包括至少一个二极管、电阻器或其任意组合。
3.根据权利要求1所述的焊接部件，该焊接部件包括电气部件，所述电气部件被连接到所述开关装置的闸门以控制所述开关装置的操作并从而限制所述涌入电流。
4.根据权利要求1所述的焊接部件，其中，所述电流控制电路被配置成限制将所述焊接部件与所述被激活的焊接电源连接的触点的起弧。
5.根据权利要求4所述的焊接部件，其中，所述电流控制电路被配置成使得将连接所述焊接部件与所述被激活的焊接电源的触点的起弧限制为不超过约0.5安培。
6.根据权利要求1所述的焊接部件，其中，所述电流控制电路包括电容器，所述电容器被连接到所述开关装置的闸门以在连接之后提供用于闭合所述开关装置的信号。
7.根据权利要求6所述的焊接部件，该焊接部件包括电阻器，所述电阻器串联在所述电容器与电源侧之间，一旦连接所述电源侧就从所述被激活的焊接电源接收电流。
8.根据权利要求1所述的焊接部件，其中，所述储能电路被配置成在穿越事件期间向所述本地电源提供电力以保持提供至所述焊接部件的附件的电力。
9.根据权利要求8所述的焊接部件，其中，所述穿越事件包括开路电压的损失。
10.根据权利要求1所述的焊接部件，其中，所述附件包括用户接口和显示器。
11.根据权利要求1所述的焊接部件，该焊接部件包括电压控制电路，所述电压控制电路被配置成限制施加于所述储能电路的电力的电压。
12.根据权利要求1所述的焊接部件，其中，所述电流控制电路包括比较器以用于提供双向、低阻抗储能布置。
13.一种被配置成从被激活的焊接电源接收电力的焊接部件，该焊接部件包括：
储能电路，该储能电路在被连接到所述被激活的焊接电源时存储电能，并且至少在所述焊接部件的一个操作时段期间提供用于所述焊接部件的所述操作的电力；
本地电源，该本地电源位于所述焊接部件内；
输入端，该输入端被配置成连接到所述被激活的焊接电源，其中，所述被激活的焊接电源在所述本地电源的第一侧被连接到所述输入端，并且所述储能电路在所述本地电源的与所述第一侧相反设置的第二侧被连接到所述本地电源，从而在所述焊接部件的操作期间所述被激活的焊接电源和所述储能电路均向所述本地电源提供电力；
附件，该附件被连接到所述本地电源并在操作期间由所述本地电源供电；
开关装置，该开关装置被连接在所述本地电源和所述储能电路之间，其中，所述开关装置被配置成在所述焊接部件与所述被激活的焊接电源的连接期间是断开的，并且在连接之后闭合以对所述储能电路充电；以及
电流控制电路，该电流控制电路被连接到所述开关装置，并且被配置成在随着所述焊接部件的所述输入端初始连接到所述被激活的焊接电源的一定延迟之后闭合所述开关装置，从而限制从所述被激活的焊接电源到所述储能电路的涌入电流。
14.根据权利要求13所述的焊接部件，其中，所述电流控制电路被配置成限制当所述焊接部件的所述输入端与所述被激活的焊接电源连接时的起弧。
15.根据权利要求13所述的焊接部件，其中，所述电流控制电路包括电容器，所述电容器被连接到所述开关装置的闸门以在连接之后提供用于闭合所述开关装置的信号。
16.根据权利要求15所述的焊接部件，该焊接部件包括电阻器，所述电阻器串联在所述电容器与电源侧之间，一旦连接所述电源侧就从所述被激活的焊接电源接收电流。
17.根据权利要求13所述的焊接部件，该焊接部件包括电压控制电路，所述电压控制电路被配置成限制施加于所述储能电路的电力的电压。
18.根据权利要求13所述的焊接部件，其中，所述电流控制电路包括比较器以用于提供双向、低阻抗储能布置。
19.一种被配置成从被激活的焊接电源接收电力的焊接部件，该焊接部件包括：
储能电路，该储能电路在被连接到所述被激活的焊接电源时存储电能，并且至少在所述焊接部件的一个操作时段期间提供用于所述焊接部件的操作的电力；
本地电源，该本地电源位于所述焊接部件内；
输入端，该输入端被配置成连接到所述被激活的焊接电源，其中，所述被激活的焊接电源在所述本地电源的第一侧被连接到所述输入端，并且所述储能电路在所述本地电源的与所述第一侧相反设置的第二侧被连接到所述本地电源，从而在所述焊接部件的操作期间所述被激活的焊接电源和所述储能电路均向所述本地电源提供电力；
附件，该附件被连接到所述本地电源并且在操作期间由所述本地电源供电；
开关装置，该开关装置被连接在所述本地电源和所述储能电路之间，其中，所述开关装置被配置成在所述焊接部件与所述被激活的焊接电源的连接期间是断开的，并且在连接之后闭合以对所述储能电路充电；以及
电流控制电路，该电流控制电路被连接到所述开关装置，并被配置成随着所述焊接部件的所述输入端初始连接到所述被激活的焊接电源而以一定方式闭合所述开关装置，从而限制到所述储能电路中的涌入电流。
20.根据权利要求19所述的焊接部件，该焊接部件包括电压控制电路，所述电压控制电路被配置成限制施加于所述储能电路的电力的电压。
21.根据权利要求19所述的焊接部件，该焊接部件包括电气部件，所述电气部件被连接到所述开关装置的闸门以控制所述开关装置的操作并从而限制所述涌入电流。
22.根据权利要求19的焊接部件，其中，所述电流控制电路被构造成限制当所述焊接部件的所述输入端与所述被激活的焊接电源连接时的起弧。
23.根据权利要求19所述的焊接部件，所述电流控制电路包括比较器以用于提供双向、低阻抗储能布置。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9878393B2 (en) 2012-06-08 2018-01-30 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feeder power control system and method
US9662735B2 (en) 2012-06-08 2017-05-30 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feeder power application system and method
US10384289B2 (en) 2012-06-08 2019-08-20 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feeder bus control system and method
US9305729B2 (en) * 2013-08-21 2016-04-05 Littelfuse, Inc. Capacitive driven normal relay emulator using voltage boost
US20150129581A1 (en) * 2013-11-12 2015-05-14 Lincoln Global, Inc. System and method for pendant component for a welding system
USD765111S1 (en) 2014-06-24 2016-08-30 Lincoln Global, Inc. Display screen or portion thereof with graphical user interface
US20160016249A1 (en) * 2014-07-17 2016-01-21 Illinois Tool Works Inc. Welding process wire feeder adapter
US10173279B2 (en) 2014-11-21 2019-01-08 Lincoln Global, Inc. Welding system
US10456851B2 (en) * 2015-07-17 2019-10-29 Illinois Tool Works Inc. Welding system with potted circuit board and method of making thereof
US10525544B2 (en) * 2015-10-29 2020-01-07 Lincoln Global, Inc. System and method of communicating in a welding system over welding power cables
US10471532B2 (en) * 2015-10-29 2019-11-12 Lincoln Global, Inc. System and method of communicating in a welding system over welding power cables
US10532419B2 (en) * 2015-10-29 2020-01-14 Lincoln Global, Inc. System and method of communicating in a welding system over welding power cables
US20170151622A1 (en) * 2015-11-30 2017-06-01 Illinois Tool Works Inc. Welding process wire feeder adapter insulator
EP3366403A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-29 Lincoln Global, Inc. Welding system with shielding gas control
US20190030635A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Lincoln Global, Inc. Welding power supply identification of remote switch operation
US11894642B2 (en) * 2018-07-12 2024-02-06 Illinois Tool Works Inc. Reconfigurable welding-type power sockets and power plugs

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6982398B2 (en) * 2004-06-01 2006-01-03 Illinois Tool Works Inc. Fuel saving engine driven welding-type device and method of use
US7183517B2 (en) * 2003-11-26 2007-02-27 Illinois Tool Works, Inc. Portable welding-type apparatus with interchangeable energy storage device

Family Cites Families (82)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3562487A (en) 1966-06-08 1971-02-09 Exxon Research Engineering Co Systems for generating a constant current within limited voltage ranges
US4034184A (en) 1975-06-30 1977-07-05 Union Carbide Corporation Welding torch oscillator control system
US4247751A (en) 1978-08-28 1981-01-27 The Lincoln Electric Company Automatic presettable welding system
US4246463A (en) 1979-02-13 1981-01-20 The Lincoln Electric Company Method and apparatus for arc welding of metal plates from one side only
JPS58381A (ja) 1981-06-25 1983-01-05 Mitsubishi Electric Corp ホットワイヤ式ア−ク溶接装置
US4435632A (en) 1982-02-12 1984-03-06 Hobart Brothers Company Three phase square wave welding power supply
GB8323036D0 (en) 1983-08-26 1983-09-28 Alcan Int Ltd Electric arc welding apparatus
US4508954A (en) 1984-05-18 1985-04-02 Oxo Welding Equipment Co., Inc. Portable arc voltage wirefeed welding system
SE451972B (sv) 1985-06-28 1987-11-09 Tetra Pak Ab Sett och anordning for att reglera energitillforseln till ett ultraljudforseglingsdon
DE3637641A1 (de) 1986-11-12 1988-05-11 Inst Elektroswarki Patona Einrichtung zum lichtbogenschweissen mit wechselstrom und abschmelzender elektrode
US4769754A (en) 1987-07-27 1988-09-06 Miller Electric Mfg., Co. Stabilized welding power source including a series-resonant current-regulated converter using a transformer having an air-gapped core
US4947021A (en) 1987-12-29 1990-08-07 The Lincoln Electric Company Method and apparatus for TIG welding
US4964029A (en) 1988-05-18 1990-10-16 Viteq Corporation AC to DC power converter with input current waveform control for buck-boost regulation of output
US4876433A (en) 1988-06-29 1989-10-24 Hitachi Seiko, Ltd. Inverter controlled-type power source for arc welding
US4963715A (en) * 1989-03-27 1990-10-16 Venable Industries, Inc. Variable polarity power supply for welding
US5025127A (en) 1989-06-30 1991-06-18 Gilliland Malcolm T Electronic welding station with AC and reversible polarity DC outputs
US5235504A (en) 1991-03-15 1993-08-10 Emerson Electric Co. High power-factor converter for motor drives and power supplies
JP2613531B2 (ja) 1992-09-11 1997-05-28 株式会社三社電機製作所 アーク溶接機
US5278390A (en) 1993-03-18 1994-01-11 The Lincoln Electric Company System and method for controlling a welding process for an arc welder
US5852278A (en) 1995-12-28 1998-12-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Arc welding and arc plasma cutting machines having improved DC high-voltage generator
US5790395A (en) * 1997-02-27 1998-08-04 Hagen; Thomas E. Low in-rush current power factor control circuit
US6051810A (en) 1998-01-09 2000-04-18 Lincoln Global, Inc. Short circuit welder
US5991169A (en) 1998-03-16 1999-11-23 Lincoln Global, Inc. Arc welding power supply
US6023037A (en) 1998-11-05 2000-02-08 Lincoln Global, Inc. Electric ARC welder and plasma cutter
US6207929B1 (en) 1999-06-21 2001-03-27 Lincoln Global, Inc. Tandem electrode welder and method of welding with two electrodes
US6248976B1 (en) 2000-03-14 2001-06-19 Lincoln Global, Inc. Method of controlling arc welding processes and welder using same
US6504132B1 (en) 2000-09-05 2003-01-07 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder for variable AC input
US6515259B1 (en) 2001-05-29 2003-02-04 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder using high frequency pulses
US6552303B1 (en) 2001-05-29 2003-04-22 Lincoln Global, Inc. System for enabling arc welders
JP3736411B2 (ja) 2001-09-28 2006-01-18 松下電器産業株式会社 ア−ク溶接装置
JP4739621B2 (ja) 2001-12-25 2011-08-03 株式会社ダイヘン 消耗電極式アーク溶接装置
US6723954B2 (en) 2002-01-22 2004-04-20 Hobart Brothers Company Straight polarity metal cored wire
US7102099B2 (en) 2002-07-23 2006-09-05 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for feeding wire to a welding arc
US6984806B2 (en) 2002-07-23 2006-01-10 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for retracting and advancing a welding wire
US7072774B1 (en) 2002-08-28 2006-07-04 Lincoln Global, Inc. System and method for determining and employing consumable use by electric arc welders
US7091445B2 (en) 2002-10-25 2006-08-15 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder and method for controlling the welding process of the welder
US7067766B2 (en) 2002-11-04 2006-06-27 Gino Saccon Solid state switch for arc welding
US6974931B2 (en) 2003-05-07 2005-12-13 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for pulse and short circuit arc welding
US7064290B2 (en) 2003-09-08 2006-06-20 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder and method for controlling the welding process of the welder
US7049545B2 (en) 2003-09-23 2006-05-23 Illinois Tool Works Inc. MIG welding machine having 115V inverter
US7075032B2 (en) 2003-11-21 2006-07-11 Sansha Electric Manufacturing Company, Limited Power supply apparatus
US20070187376A1 (en) * 2003-11-26 2007-08-16 Illinois Tool Works Inc. Welder or Cutter Using an Energy Storage Device With Or Without a Charger
US9579742B2 (en) 2006-01-09 2017-02-28 Lincoln Global, Inc. Series arc welder
US8895896B2 (en) 2004-01-12 2014-11-25 Lincoln Global, Inc. Modified series arc welding and improved control of one sided series arc welding
US7294808B2 (en) 2004-03-15 2007-11-13 Lincoln Global, Inc. Remote wire feeder
CN2684986Y (zh) 2004-03-17 2005-03-16 镇江市天华机电产品有限责任公司 储能式点焊机智能控制系统
US8080761B2 (en) * 2004-08-17 2011-12-20 Lincoln Global, Inc. Hybrid powered welder
US7180029B2 (en) 2004-04-16 2007-02-20 Illinois Tool Works Inc. Method and system for a remote wire feeder where standby power and system control are provided via weld cables
US9012807B2 (en) 2004-04-16 2015-04-21 Illinois Tool Works Inc. Remote wire feeder using binary phase shift keying to modulate communications of command/control signals to be transmitted over a weld cable
US7842903B2 (en) 2005-10-31 2010-11-30 Lincoln Global, Inc. Short arc welding system
US8269141B2 (en) 2004-07-13 2012-09-18 Lincoln Global, Inc. Power source for electric arc welding
US9956639B2 (en) 2005-02-07 2018-05-01 Lincoln Global, Inc Modular power source for electric ARC welding and output chopper
US8785816B2 (en) 2004-07-13 2014-07-22 Lincoln Global, Inc. Three stage power source for electric arc welding
US8581147B2 (en) 2005-03-24 2013-11-12 Lincoln Global, Inc. Three stage power source for electric ARC welding
ATE556468T1 (de) 2004-09-03 2012-05-15 Watlow Electric Mfg Leistungssteuerungssystem
JP2006122957A (ja) 2004-10-29 2006-05-18 Daihen Corp 溶接電源の出力制御方法
US7408756B2 (en) 2005-02-03 2008-08-05 Lincoln Global, Inc. Electro mechanical contactor device for welding wire feeder
US8604389B2 (en) 2006-02-06 2013-12-10 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feed speed control system method
US10099308B2 (en) 2006-02-09 2018-10-16 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for welding with battery power
US7952051B2 (en) 2006-05-31 2011-05-31 Illinois Tool Works Inc. Electronic polarity reversing switch for a multi-process welding power source
US8969763B2 (en) 2006-10-17 2015-03-03 Lincoln Global, Inc. Remote sense lead magnitude and polarity detection controller
DE102007007287A1 (de) 2007-02-14 2008-08-21 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Dreiphasiges Leistungselektronikgerät
US8759714B2 (en) * 2007-07-06 2014-06-24 Illinois Tool Works Inc. Portable generator and battery charger verification control method and system
US7782032B2 (en) 2007-12-03 2010-08-24 California Polytechnic Corporation System method and apparatus for a multi-phase DC-to-DC converter
US8824175B2 (en) 2008-02-13 2014-09-02 Illinois Tool Works Inc. Constant voltage welder capacitor ripple current reduction method and system
US8264188B2 (en) * 2008-07-31 2012-09-11 Illinois Tool Works Inc. Voltage regulated DC supply circuit for a wire feed drive system
WO2010101596A1 (en) 2008-12-17 2010-09-10 Nelson Stud Welding, Inc Capacitor charge and discharge circuit for fastener welding
CN101856763A (zh) 2009-04-07 2010-10-13 上海沪工电焊机制造有限公司 焊机输出稳定系统以及方法
US8803031B2 (en) 2009-06-02 2014-08-12 Lincoln Global, Inc. Wire feeder with auto-configure power supply
US8735775B2 (en) * 2009-06-11 2014-05-27 Illinois Tool Works Inc. Hybrid wire feeder systems and methods
US8405001B2 (en) * 2009-07-13 2013-03-26 Illinois Tool Works Inc Hybrid welding systems and devices
US8330077B2 (en) 2009-09-03 2012-12-11 Illinois Tool Works Inc. Remote welding system and method
US8569652B2 (en) * 2009-11-17 2013-10-29 Illinois Tool Works Inc. Incremental hybrid welding systems and methods
US9089922B2 (en) 2010-01-22 2015-07-28 Illinois Tool Works Inc. Welding system having a power grid interface
KR101531532B1 (ko) 2010-02-11 2015-06-25 삼성전자주식회사 원격 접속에 기초해 홈 네트워크 디바이스의 서비스를 이용하는 방법 및 장치
US8395085B2 (en) 2010-02-23 2013-03-12 Illinois Tool Works Inc. Wire feed speed referenced variable frequency pulse welding system
US9950384B2 (en) 2010-03-11 2018-04-24 Illinois Tool Works Inc. Welding power supply with regulated background power supply
US9156103B2 (en) 2010-06-17 2015-10-13 Illinois Tool Works Inc. Modular direct current power source
US20120097644A1 (en) 2010-10-26 2012-04-26 Illinois Tool Works Inc. Modular data over power converter for welding power supply
US8829869B2 (en) 2011-11-08 2014-09-09 Lincoln Global, Inc. Dynamic power factor correction and dynamic control for converter in power supply
US8969764B2 (en) 2011-11-09 2015-03-03 Lincoln Global, Inc. Apparatus and method for short circuit welding with AC waveform
US10384289B2 (en) 2012-06-08 2019-08-20 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feeder bus control system and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7183517B2 (en) * 2003-11-26 2007-02-27 Illinois Tool Works, Inc. Portable welding-type apparatus with interchangeable energy storage device
US6982398B2 (en) * 2004-06-01 2006-01-03 Illinois Tool Works Inc. Fuel saving engine driven welding-type device and method of use

Also Published As

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