CN107088695A - 一种逆变焊机的电压电流调节控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，连接于第二整流电路与逆变电路之间，包括电压调节模块、电流调节模块以及控制模块，控制模块用于输入外部的给定控制信号，控制模块的电压输入端与电压调节模块的输出端电性连接以用于将控制模块的控制信号与电压调节模块输出的调节电压进行整合，控制模块的电流输入端分别与电流调节模块的输出端电性连接以用于将控制模块的控制信号与电流调节模块输出的调节电流进行整合，控制模块的反馈输出端与逆变电路电性连接，以控制逆变电机的工作运行，本发明设计简单，功能实用，实现了逆变焊机输出的焊接电流跟焊接电压趋于稳定的效果，使焊接的工艺效果更加优异，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及焊机领域，尤其是涉及一种逆变焊机的电压电流调节控制电路。
背景技术
如图1所示，传统的逆变焊机的工作过程是：将三相或单相工频交流电经第一整流电路1整流、经滤波电路2滤波后得到一个较平滑的直流电，由逆变电路3将该直流电变为交流电，经变压电路4降压后，再次经过第二整流电路5整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流，通过输出电路6输出。通常情况下，逆变焊机长时间工作，输出的焊接电弧慢慢变长，即焊接电压逐渐增大，而焊接电流会逐渐变小，从而导致焊接出现困难甚至无法焊接，因此需要一个调节电路连接第二整流电路5以调整焊接电流和焊接电压，并向逆变电路3输出，以实现整机的循环控制。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种逆变焊机的电压电流调节控制电路。
本发明采用的技术方案是：一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，连接于第二整流电路与逆变电路之间，包括：
电压调节模块，所述电压调节模块输入端与第二整流电路的电压输出端电性连接以用于引入第二整流电路的输出电压并且进行电压调节处理；
电流调节模块，所述电流调节模块输入端与第二整流电路的电流输出端电性连接以用于引入第二整流电路的输出电流并且进行电流调节处理；
控制模块，用于输入外部的给定控制信号，控制模块的电压输入端与电压调节模块的输出端电性连接以用于将控制模块的控制信号与电压调节模块输出的调节电压进行整合，控制模块的电流输入端分别与电流调节模块的输出端电性连接以用于将控制模块的控制信号与电流调节模块输出的调节电流进行整合，控制模块的反馈输出端与逆变电路电性连接，以控制逆变电机的工作运行。
电压调节模块包括：第一分压电阻R105和第二分压电阻R104，所述第一分压电阻R105一端分别与第二整流电路的电压输出端、控制模块的电压输入端电性连接、另一端与第二分压电阻R104电性连接，第二分压电阻R104另一端接地。
本发明还包括用于滤波、稳定电压的跟随器组件，所述跟随器组件的输入端与第二分压电阻R104电性连接、输出端与控制模块的电压输入端电性连接。
控制模块包括控制信号发生器、第一反相放大器U203以及第二反相放大器U224，所述控制信号发生器的输出端与第一反相放大器U203的输入端电性连接，第一反相放大器U203的输出端与第二反相放大器U224的输入端电性连接，第二反相放大器U224的输出端与控制模块的反馈输出端电性连接，所述第二分压电阻R104一端电性连接于第一反相放大器U203输出端，第二反相放大器U224的输出端用于输出整合后的控制信号。
电流调节模块包括第一输入电阻R108、第二输入电阻R109、第一运算放大器U211以及输出电阻R107，所述第二输入电阻R109一端与第二整流电路的电流输出端电性连接、另一端与第一运算放大器U211的反相输入端电性连接；第一输入电阻R108一端与第二整流电路的电流输出端电性连接、另一端与第一运算放大器U211的同相输入端电性连接，所述输出电阻R107一端与该第一运算放大器U211的反相输入端电性连接、另一端与第一运算放大器U211的输出端电性连接，第一运算放大器U211的输出端通过第三电阻R110与控制模块的电流输入端电性连接。
第一运算放大器U211的同相输入端、反相输入端均设置有用于稳压、起保护作用的稳压组件。
本发明还包括一保护模块，所述保护模块连接于逆变电路与控制模块的反馈输出端之间以用于检测逆变电路的温度信息并根据温度信息拉低控制模块的反馈输出端的电平。
保护模块包括温度检测模块、开关模块以及接地端，温度检测模块用于检测逆变电路的温度信息并根据温度信息控制开关模块的导通或断开，温度检测模块的输入端连接逆变电路、输出端与开关模块的输入端电性连接，开关模块的输出端分别与控制模块的反馈输出端、接地端电性连接。
开关模块包括第二三极管Q1、第一比较器U43、光耦U18、第二比较器U241、第一电阻R131、第一三极管Q10，第二三极管Q1的基级与温度检测模块的输出端电性连接，第二三极管Q1的集电极与第一比较器U43的输入端连接，第二三极管Q1的发射极与光耦U18的第一接口电性连接，第一比较器U43的输出端与光耦U18的第二接口电性连接，光耦U18的第四接口与第二比较器U241的输入端电性连接，第二比较器U241的输出端与第一三极管Q10的基级电性连接以向第一三极管Q10输出高电平使第一三极管Q10导通，第一电阻R131的一端分别与控制模块的反馈输出端、第一三极管Q10的集电极电性连接，第一电阻R131的另一端分别与第一三极管Q10的发射极、接地端电性连接。
本发明的有益效果：本设计提供一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，控制模块将电压调节模块、电流调节模块输出的调节电压和调节电流进行整合以向逆变电路输出整合后的控制信号，实现逆变焊机输出的焊接电流跟焊接电压趋于稳定，使焊接的工艺效果更加优异；同时保护模块检测逆变电路的温度信息，当逆变电路温度过高时，保护模块拉低控制模块反馈输出端的电平，控制模块不向逆变电路输出控制信号，逆变电路不工作，避免了温度过高导致逆变电路工作时受到损坏。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是逆变焊机的工作原理方框图；
图2是本发明一优选实施例工作原理方框图；
图3是本发明一优选实施例的电路原理图；
图4是本发明一优选实施例中电流调节模块的电路原理图；
图5是本发明一优选实施例中电压调节模块的电路原理图；
图6是本发明一优选实施例中控制模块的电路原理图；
图7是本发明一优选实施例中保护模块的电路原理图。
具体实施方式
如图2-图7所示，一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，连接于第二整流电路5与逆变电路3之间，包括电压调节模块7、电流调节模块9以及控制模块8，电压调节模块7输入端与第二整流电路5的电压输出端电性连接以用于引入第二整流电路5的输出电压并且进行电压调节处理；所述电流调节模块9输入端与第二整流电路5的电流输出端电性连接以用于引入第二整流电路5的输出电流并且进行电流调节处理；控制模块8用于输入外部的给定控制信号，控制模块8的电压输入端与电压调节模块7的输出端电性连接以用于将控制模块8的控制信号与电压调节模块7输出的调节电压进行整合，控制模块8的电流输入端分别与电流调节模块7的输出端电性连接以用于将控制模块8的控制信号与电流调节模块9输出的调节电流进行整合，控制模块8的反馈输出端与逆变电路3电性连接，以控制逆变电机的工作运行。
电压调节模块7包括第一分压电阻R105和第二分压电阻R104，第一分压电阻R105一端分别与第二整流电路5的电压输出端、控制模块8的电压输入端电性连接、另一端与第二分压电阻R104电性连接，第二分压电阻R104另一端接地，第一分压电阻R105的阻值大于第二分压电阻R104的阻值，以实现降压的功能。
本发明还包括用于滤波、稳定电压的跟随器组件12，跟随器组件12的输入端与第二分压电阻R104电性连接、输出端与控制模块8的电压输入端电性连接，跟随器组件12输出的是第二分压电阻R104上的电压，跟随器组件12内跟随器的个数设置为两个。
控制模块8包括控制信号发生器81、第一反相放大器U203以及第二反相放大器U224，所述控制信号发生器81的输出端与第一反相放大器U203的输入端电性连接，第一反相放大器U203的输出端与第二反相放大器U224的输入端电性连接，第二反相放大器U224的输出端与控制模块的反馈输出端电性连接，所述第二分压电阻R104一端电性连接于第一反相放大器U203输出端，第二反相放大器U224的输出端用于输出整合后的控制信号。信号发生器81输出的控制信号为PWM脉冲信号，该PWM脉冲信号经第一反相放大器U203反相输出，并与第二分压电阻R104输出的电压进行整合，整合后的PWM脉冲信号仍然是反相信号，但其电压值得到了进一步的降低，整合后的PWM脉冲信号再经过第二反相放大器U224后输出同相的PWM脉冲信号以控制逆变电路3进行作业。
电流调节模块9包括第一输入电阻R108、第二输入电阻R109、第一运算放大器U211以及输出电阻R107，所述第二输入电阻R109一端与第二整流电路的电流输出端电性连接、另一端与第一运算放大器U211的反相输入端电性连接；第一输入电阻R108一端与第二整流电路的电流输出端电性连接、另一端与第一运算放大器U211的同相输入端电性连接，所述输出电阻R107一端与该第一运算放大器U211的反相输入端电性连接、另一端与第一运算放大器U211的输出端电性连接，第一运算放大器U211的输出端通过第三电阻R110与控制模块8的电流输入端电性连接。该电流调节模块9根据第一运算放大器U211的同相输入端与反相输入端输入端之间的电位差值进行放大，第一输入电阻R108的阻值与第二输入电阻R109的阻值相同，因此电压放大的倍数为输出电阻R107与第二输入电阻R109的阻值比值大小，经过第一运算放大器U211放大的电压通过输出电阻R107向控制模块8的电流输入端输出放大电流。
第一运算放大器U211的同相输入端、反相输入端均设置有用于稳压、起保护作用的稳压组件13，稳压组件13包括反向并联的第一二极管V42和第二二极管V43、第三二极管V40和第四二极管V41，第一二极管V42和第二二极管V43串联在第一运算放大器U211的反相输入端，第三二极管V40和第四二极管V41串联在第一运算放大器U211的同相输入端，以限制和稳定第一运算放大器U211的输入电压。
本发明还包括一保护模块11，保护模块11连接于逆变电路3与控制模块8的反馈输出端之间以用于检测逆变电路3的温度信息并根据温度信息拉低控制模块8的反馈输出端的电平。在逆变电路3一般采用IGBT作为逆变的元器件，而IGBT对温度较为敏感，而且温度过高会对IGBT在运作过程中受到损害，因此当保护模块11检测到逆变电路3温度达到75℃时，就会启动，拉低控制模块8的反馈输出端的电平，使其无法向逆变电路3输出控制信号，逆变电路3不工作。
保护模块11包括温度检测模块111、开关模块112以及接地端16，温度检测模块111用于检测逆变电路3的温度信息并根据温度信息控制开关模块112的导通或断开，温度检测模块111的输入端连接逆变电路3、输出端与开关模块112的输入端电性连接，开关模块112的输出端分别与控制模块8的反馈输出端、接地端16电性连接。
开关模块112包括第二三极管Q1、第一比较器U43、光耦U18、第二比较器U241、第一电阻R131、第一三极管Q10，第二三极管Q1的基级与温度检测模块111的输出端电性连接，第二三极管Q1的集电极与第一比较器U43的输入端连接，第二三极管Q1的发射极与光耦U18的第一接口电性连接，第一比较器U43的输出端与光耦U18的第二接口电性连接，光耦U18的第四接口与第二比较器U241的输入端电性连接，第二比较器U241的输出端与第一三极管Q10的基级电性连接以向第一三极管Q10输出高电平使第一三极管Q10导通，第一电阻R131的一端分别与控制模块8的反馈输出端、第一三极管Q10的集电极电性连接，第一电阻R131的另一端分别与第一三极管Q10的发射极、接地端16电性连接。其工作原理是，温度检测模块111控制第二三极管Q1导通，第一比较器U43输出高电平，光耦U18第一接口和第二接口没有得到足够的信号输入，光耦U18的第四接口输出高电平，第二比较器U241的输入端与光耦U18的第四接口连接，第二比较器U241的输出端输出高电平，第一三极管Q10导通，控制模块8的反馈输出端的控制信号经过第一三极管Q10流向接地端16，因此没有控制信号作用于逆变电路3，逆变电路3不工作。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，连接于第二整流电路(5)与逆变电路(3)之间，其特征在于，包括：
电压调节模块(7)，所述电压调节模块(7)输入端与第二整流电路(5)的电压输出端电性连接以用于引入第二整流电路(5)的输出电压并且进行电压调节处理；
电流调节模块(9)，所述电流调节模块(9)输入端与第二整流电路(5)的电流输出端电性连接以用于引入第二整流电路(5)的输出电流并且进行电流调节处理；
控制模块(8)，用于输入外部的给定控制信号，控制模块(8)的电压输入端与电压调节模块(7)的输出端电性连接以用于将控制模块(8)的控制信号与电压调节模块(7)输出的调节电压进行整合，控制模块(8)的电流输入端分别与电流调节模块(7)的输出端电性连接以用于将控制模块(8)的控制信号与电流调节模块(9)输出的调节电流进行整合，控制模块(8)的反馈输出端与逆变电路(3)电性连接，以控制逆变电机的工作运行。
2.根据权利要求1所述的一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，其特征在于，所述电压调节模块(7)包括：
第一分压电阻R105和第二分压电阻R104，所述第一分压电阻R105一端分别与第二整流电路(5)的电压输出端、控制模块(8)的电压输入端电性连接、另一端与第二分压电阻R104电性连接，第二分压电阻R104另一端接地。
3.根据权利要求2所述的一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，其特征在于：还包括用于滤波、稳定电压的跟随器组件(12)，所述跟随器组件(12)的输入端与第二分压电阻R104电性连接、输出端与控制模块(8)的电压输入端电性连接。
4.根据权利要求2所述的一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，其特征在于：所述控制模块(8)包括控制信号发生器(81)、第一反相放大器U203以及第二反相放大器U224，所述控制信号发生器(81)的输出端与第一反相放大器U203的输入端电性连接，第一反相放大器U203的输出端与第二反相放大器U224的输入端电性连接，第二反相放大器U224的输出端与控制模块的反馈输出端电性连接，所述第二分压电阻R104一端电性连接于第一反相放大器U203输出端，第二反相放大器U224的输出端用于输出整合后的控制信号。
5.根据权利要求1所述的一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，其特征在：所述电流调节模块(9)包括第一输入电阻R108、第二输入电阻R109、第一运算放大器U211以及输出电阻R107，所述第二输入电阻R109一端与第二整流电路的电流输出端电性连接、另一端与第一运算放大器U211的反相输入端电性连接；第一输入电阻R108一端与第二整流电路的电流输出端电性连接、另一端与第一运算放大器U211的同相输入端电性连接，所述输出电阻R107一端与该第一运算放大器U211的反相输入端电性连接、另一端与第一运算放大器U211的输出端电性连接，第一运算放大器U211的输出端通过第三电阻R110与控制模块(8)的电流输入端电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，其特征在于：所述第一运算放大器U211的同相输入端、反相输入端均设置有用于稳压、起保护作用的稳压组件(13)。
7.根据权利要求1所述的一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，其特征在于：还包括一保护模块(11)，所述保护模块(11)连接于逆变电路(3)与控制模块(8)的反馈输出端之间以用于检测逆变电路(3)的温度信息并根据温度信息拉低控制模块(8)的反馈输出端的电平。
8.根据权利要求7所述的一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，其特征在于：所述保护模块(11)包括温度检测模块(111)、开关模块(112)以及接地端(16)，温度检测模块(111)用于检测逆变电路(3)的温度信息并根据温度信息控制开关模块(112)的导通或断开，温度检测模块(111)的输入端连接逆变电路(3)、输出端与开关模块(112)的输入端电性连接，开关模块(112)的输出端分别与控制模块(8)的反馈输出端、接地端(16)电性连接。
9.根据权利要求8所述的一种逆变焊机的电压电流调节控制电路，其特征在于：所述开关模块(112)包括第二三极管Q1、第一比较器U43、光耦U18、第二比较器U241、第一电阻R131、第一三极管Q10，第二三极管Q1的基级与温度检测模块(111)的输出端电性连接，第二三极管Q1的集电极与第一比较器U43的输入端连接，第二三极管Q1的发射极与光耦U18的第一接口电性连接，第一比较器U43的输出端与光耦U18的第二接口电性连接，光耦U18的第四接口与第二比较器U241的输入端电性连接，第二比较器U241的输出端与第一三极管Q10的基级电性连接以向第一三极管Q10输出高电平使第一三极管Q10导通，第一电阻R131的一端分别与控制模块(8)的反馈输出端、第一三极管Q10的集电极电性连接，第一电阻R131的另一端分别与第一三极管Q10的发射极、接地端(16)电性连接。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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