CN109475962B - 具有可调节电流斜变率的焊接电源 - Google Patents

Abstract

公开一种具有可调节的电流斜变率的焊接电源(100)。示例焊接电源包括：开关模式电源(102)，以将主电力(112)转换为具有基于电流控制环路的输出电流的焊接型电力；电压感测电路(104)，以测量焊接电压；电压比较器(108)，以确定焊接电压与焊接电弧状况还是短路状况相对应；以及控制电路(106)，用于：选择电流斜变率；以及执行电流控制环路以控制输出电流，该控制电路被配置成在焊接电压对应于短路状况时以电流斜变率增大输出电流。

Description

具有可调节电流斜变率的焊接电源

相关申请案的交叉引用

本国际申请要求在2016年7月22日提交的题为“具有可调节电流斜变率的焊接电源(Welding Power Supplies Having Adjustable Current Ramping Rates)”的美国临时专利申请系列号62/365,768的优先权，以及在2017年5月1日提交的题为“具有可调节电流斜变率的焊接电源(Welding Power Supplies Having Adjustable Current RampingRates)”的美国专利申请系列号15/582,972的优先权。美国临时专利申请系列号62/365,768和美国专利申请系列号15/582,972的全部内容通过引用的方式纳入本文。

背景技术

本发明总地涉及焊接系统，并且更具体地说涉及具有可调节电流斜变率的焊接电源。

在过去，焊条焊接市场且更确切地说管道焊接应用已由直流发电机焊接机器主导。直流发电机中固有的由机器的磁性元件设计确定的电弧/焊接特性为管道焊接应用提供高质量的性能。通过选择直流发电机磁性元件上的抽头和/或改变发电机励磁电路中的电阻，可以改变机器响应。传统的电子控制逆变器/高频开关焊接电源没有复制直流发电机的焊接特性，而直流发电机的焊接特性使得直流发电机对于焊条焊接应用具有吸引力。虽然期望的行为是直流发电机中固有的，但是在传统的高频开关焊接电源中不存在这种行为。

发明内容

公开了具有可调节电流斜变率的焊接电源，该焊接电源基本上由至少一个附图说明并且结合这些附图进行描述，且更完整地在权利要求中阐述。

附图说明

图1是根据本发明各方面的具有可调节电流斜变率的示例焊接电源的示意图。

图2是说明可响应于检测焊接操作中的短路状况的示例电流斜变率的图形。

图3是说明在电流控制环路的多次重复时示例电流增加的图形。

图4是说明示例电流斜变实施方式的图形。

图5是表示示例机器可读指令的流程图，这些机器可读指令可执行以基于所选择的电流斜变率而响应于短路状况增大电流。

附图并非必须按比例绘制。在适当的情形下，类似或相同的附图标记用于指代类似或相同的部件。

具体实施方式

所公开的示例提供用于控制对于焊条焊接过程的电流响应的方法。所公开的示例控制在短路状况期间的电流上升速率。在焊条焊接中，在熔融金属的熔滴从焊接电极的端部转移至焊接熔池时发生短路。所公开的示例在短路期间增大焊接电流，以熔化熔滴并且返回至焊接电弧状况。电流的上升速率确定熔融熔滴掉落并且从电极转移并沉积到焊接熔池中的程度。所公开的示例可在焊接过程微控制器上的软件中实施，以使得开关模式电源能提供对挖掘电流的控制，以通过改变在焊接过程期间(确切地说，在短路期间)控制电流的方式来模拟直流发电机所特有的对挖掘电流的控制。

通常，电子/逆变器焊接电源已通过限制电源能输送的最大短路电流来控制短路期间的焊接电流响应。最大短路电流由操作者通过称为“挖掘”控制或“电弧力”控制的控制方式来控制。通常，“挖掘”控制或“电弧力”控制通过电源的用户界面上的旋钮或其他调节件来实现。通常，电流的上升速率针对逆变器电源是固定的，并且并不随着电弧力控制设定值(即，电流极限值)的增大或减小而改变。

作为在短路电流上设定电流上限的附加或替代，所公开的示例在短路状况中对电流的上升速率提供控制。在挖掘控制设定值于下限和上限之间被调节时，电流的上升速率在下限速率和上限速率之间改变。所公开的示例在由控制电路执行的软件中实施电流控制环路，例如控制逆变器或开关模式电源的焊接输出的微控制器。

在一些示例中，电流斜变率可选自1Amp/ms至500Amp/ms的范围。在一些这样的示例中，电流斜变率可选自4Amp/ms至40Amp/ms的范围。在一些示例中，上限电流斜变率和下限电流斜变率的比值在5:1和500:1之间。当输出电压不再低于挖掘阈值(例如，已将短路状况清除)时，附加电流指令的积分数值被重置为零且电流返回至所命令的输出数值。

所公开的示例模拟直流发电机的响应，并且允许操作者更自由地操纵焊接。所公开的示例使得能够在焊条焊接管接头中维持更紧的电弧长度而不会导致电极粘结于管，这在各种焊接状况、接头装配和其他管接头焊接参数之间提供了更大的灵活性。所公开的示例还改善了操作者焊接管接头的速度和可靠性。

在一些情形中，控制电路可在电流增大时改变电流的上升速率，和/或提供电流的不同上升速率的区域。挖掘电压阈值可改变和/或电流增大可使用电压反馈来过滤，以提供对电流的上升速率的附加控制。附加地或替代地，控制电路可监测短路时间并且在已经过预设时间之后增大电流上升速率(例如，以给出操作电流时间来清除小的短路)。

所公开的示例焊接电源包括：开关模式电源，以将主电力转换为具有基于电流控制环路的输出电流的焊接型电力；电压感测电路，以测量焊接电压；电压比较器，以确定焊接电压与焊接电弧状况相对应还是与短路状况相对应；以及控制电路，用于：选择电流斜变率；以及执行电流控制环路以控制输出电流，该控制电路被配置成在焊接电压对应于短路状况时以一电流斜变率增大输出电流。

一些示例电源进一步包括用户输入装置以接收电流斜变率输入，其中，控制电路基于电流斜变率输入选择电流斜变率。一些这样的示例进一步包括第二用户输入装置以接收输出电流设定值，其中，当焊接电压对应于焊接电弧时，控制电路基于输出电流设定值控制输出电流。在一些示例中，电流斜变率输入的最大数值和电流斜变率输入的最小数值的比值在5:1和500:1之间。

在一些示例焊接电源中，控制电路控制开关模式电源，从而在焊接电压对应于短路状况时，以电流斜变率将输出电流增大至开关模式电源的电流上限。一些这样的示例进一步包括经由输入装置接收电流上限的数值。在一些示例中，电压感测电路测量在焊接电源的输出处的焊接电压。

在一些示例中，控制电路响应于确定焊接电压对应于短路状况而通过如下步骤执行电流控制环路：基于参考电压和焊接电压之间的差值来计算电压误差；将电压误差乘以与电流斜变率成比例的数值以确定电流调节值；缩放电流调节值以确定经缩放的电流调节值；对经缩放的电流调节值求积分以得到经缩放电流调节值的先前数值，以确定更新的经缩放电流调节值；以及将更新的经缩放电流调节值加至所命令的输出电流，以确定输出电流。

在一些示例中，控制电路通过在电流控制环路的每次执行时向输出电流重复地增加电流来增大输出电流。在一些这样的示例中，电流斜变率是线性的，且控制电路在电流控制环路的每次执行时向输出电流增加相同量的电流。在一些示例中，电流斜变率是非线性的，且控制电路基于输出电流、短路状况的持续时间、电流斜变率输入或焊接电压中的至少一个而在电流控制环路的每次执行时向输出电流增加可变量的电流。

在一些示例中，当焊接电压对应于短路状况持续至少一阈值时间段时，控制电路以电流斜变率增大输出电流。在一些示例中，电流斜变率在每毫秒1安培和每毫秒500安培之间。在一些这样的示例中，电流斜变率在每毫秒4安培和每毫秒40安培之间。在一些示例中，控制电路识别与输出电流、焊接电压、向控制电路输入的焊接参数、电极尺寸或者电极类型中的至少一个对应的焊接数据，该控制电路构造成基于焊接数据选择电流斜变率。

在一些示例中，控制电路存储与焊接操作相对应的焊接数据，并且基于先前的焊接操作来选择电流斜变率。在一些这样的示例中，控制电路基于从焊接数据确定短路率来选择电流斜变率。在一些示例中，电压比较器当焊接电压小于阈值电压时确定焊接电压对应于短路状况。

所公开的示例非瞬态机器可读介质包括机器可读指令，这些机器可读指令在由处理器执行时致使处理器：执行电流控制环路以控制开关模式电源，从而将主电力转换成具有输出电流的焊接型电力；确定测得的焊接电压与焊接电弧状况还是短路状况相对应；选择电流斜变率；执行电流控制环路以控制输出电流；以及响应于确定测得的焊接电压对应于短路状况，以电流斜变率增大输出电流。在一些这样的示例中，这些指令致使处理器访问从用户输入装置接收的电流斜变率输入。

图1是具有可调节电流斜变率的示例焊接电源100的示意图。示例焊接电源100是开关模式电源102、电压感测电路104、控制电路106、电压比较器108以及用户界面110。示例焊接电源100使得焊工能执行保护金属电弧焊(SMAW)，其也被称为“焊条”焊接。

图1的开关模式电源102将主电力112转换成焊接型电力。主电力112可以是任何合适的电力源，例如公用事业(例如，干线)电力、发动机电力和/或公用事业电力与发动机电力的任意组合。焊接型电力具有基于电流控制环路的输出电流。例如，可基于经由用户界面110选择的电流设定值和/或电压设定值来控制输出电流和/或焊接电压。开关模式电源102向焊炬114(例如，焊条电极保持器)输出焊接电力。焊炬114便于在工件116处建立焊接电弧。

电压感测电路104测量焊接电压。焊接电压可意指焊接电源100的输出电压和/或测得的电弧电压。在图1的示例中，电压感测电路104采样或测量焊接电源100的输出接线柱处的焊接电压。在一些其他的示例中，电压感测电路104可包括感测引线，以测量在工件116处和/或在焊接电路中的其他位置处的焊接电压。

测得的焊接电压被传递通过模拟滤波器电路。示例滤波器是具有4KHz的转折频率的四阶滤波器。输出电压反馈被供给至控制电路106。电压感测电路104和/或电压比较器108可实施模拟到数字转换器，以将电压转换为数字数值。控制电路106还经由软件、固件和/或硬件对电压反馈进行滤波。

控制电路106的电压比较器108确定焊接电压与焊接电弧状况还是短路状况相对应。例如，电压比较器108可在焊接电压至少是阈值电压时确定焊接电压对应于焊接电弧状况(例如，发生焊接电弧)，以及当焊接电压小于阈值时确定焊接电压对应于短路状况(例如，在电极和工件之间存在短路)。

控制电路106使用电流控制环路控制由开关模式电源102输出的输出电流和/或焊接电压。用户界面110可包括用户输入装置来接收输出电流设定值。控制电路106基于由电压感测电路104提供的电压信息(包括是否检测到短路状况)来执行电流控制环路。当焊接电压对应于焊接电弧(即，非短路状况)时，控制电路106基于输出电流设定值来控制由开关模式电源102输出的输出电流。

在一些示例中，电流控制环路由开关模式电源102实施。电压比较器108和增大电流的计算在由控制电路106执行的软件中实施，该控制电路将电流命令作为输出而输出至由开关模式电源102实施的电流控制环路。在一些其他示例中，电流控制环路在由控制电路106执行的软件中实施，该控制电路控制开关模式电源102的焊接输出。

在一些示例中，控制电路106基于电流斜变率输入选择电流斜变率。电流斜变率输入可从用户界面110接收。例如，用户界面110可包括挖掘电流斜变率控制或“电弧力”输入装置，以使得用户能选择或调谐电流斜变率。在一些示例中，用户界面110的输入装置模拟通常在直流发电机类型的焊接电源上发现的抽头选择和调谐选择。在图1的示例中，控制电路106以至少15千赫兹(KHz)的速率执行电流控制环路。

附加地或替代地，作为电流斜变率输入，用户界面110能够选择不同的焊条焊接操作，例如6010焊条焊接、7018焊条焊接、下坡管焊接等等。控制电路106可基于所选择的焊条焊接操作选择预定的电流斜变率。

在一些示例中，控制电路106可自动地识别焊条焊接操作(例如，焊条类型)并且基于焊条焊接操作选择预定的电流斜变率。控制电路106可例如通过读取附着于焊条的标识和/或观察诸如短路事件的频率和/或持续时间之类的焊接特征来识别特定的焊条类型。例如，某些类型的焊条电极可导致在一定范围频率内发生短路事件。

在一些示例中，控制电路106识别与输出电流、焊接电压、向控制电路106输入的焊接参数、电极尺寸和/或电极类型相对应的焊接数据。控制电路106可使用焊接数据作为电流斜变率输入来选择电流斜变率。例如，焊工可经由用户界面110来指定焊条电极的尺寸和/或类型。作为响应，控制电路106识别并选择预调谐的电流斜变率来用于所指定的电极。

在一些示例中，控制电路106存储与焊接操作相对应的焊接数据(例如，由操作者执行的一个或多个先前的焊接操作)。控制电路106可使用所存储的数据作为电流斜变率输入来选择电流斜变率。例如，所存储的焊接数据可指示在一定时间段期间发生多少短路，以确定短路率。控制电路106可选择电流斜变率以使得挖掘响应适应于该短路率。

上文描述了示例类型的电流斜变率输入。控制电路106可使用输入的组合来选择电流斜变率。

控制电路106执行电流控制环路来控制输出电流。在图1的示例中，在焊接电压对应于短路状况时，控制电路106以电流斜变率增大输出电流。控制电路106可监视短路期间的焊接电压，以识别何时将要清除短路。例如，当焊接电压开始增大(或者针对一定数量的连续样本增大)时，控制电路106可停止增大电流，以减小由于清除短路引起的飞溅物。

图2是说明可响应于检测到焊接操作中的短路状况而使用的示例电流斜变率202、204、206的图形200。可经由用户界面110来选择和/或调谐电流斜变率202-206。示例控制电路106控制开关模式电源102的输出电流，直到焊接电压208下降为低于挖掘电压阈值210为止。

在图2的示例中，在实施电流斜坡202-206之前，在检测到焊接电压208减小至低于电压阈值210之后，控制电路106持续浸湿阶段212地将输出电流保持在电流设定值处。浸湿阶段212可以是静态的和/或能例如基于输出电流水平而调节。例如，如果随着时间过去斜变频繁地发生，则缩短浸湿阶段212，反之亦然。附加地或替代地，在使得输出电流返回至电流设定值之前，在清除短路之后(例如，当焊接电压208增大至高于电压阈值210时)，控制电路106可实施向下斜变阶段214。例如，电流斜变率206在向下斜变阶段214期间具有恒定的电流减小量，以从峰值电流返回至电流设定值。电流斜变率204在向下斜变阶段214期间具有电流的即刻部分断崖式下降，且然后具有恒定的电流减小直至电流设定值。在一些示例中，作为电流的恒定减小或线性减小的替代，控制电路106可实施非线性减小，例如电流的抛物线形减小。

图3是说明示例电流斜坡302的图形300，其中，控制电路106致使在电流控制环路的多个重复处增加电流(例如，阶跃式上升)。控制电路106可通过基于测得的焊接电压重复地测试是否存在短路状况来执行图3中说明的重复电流增加，且在短路状况持续时，向用在电流控制环路的先前重复中的电流增加一单位电流。

如图3中所示，当焊接电压208下降至低于阈值焊接电压210时，控制电路106通过以所选择的电流斜变率增大输出电流来作出响应。

焊接电压作为反馈由控制电路106监视。当焊接电压下降至低于阈值(例如，19伏特)时，将焊接电压从阈值电压中减去以确定电压误差(例如，误差＝19V-V_反馈)。V_反馈的最低数值是0V，因此，误差的最高数值是19V。控制电路将电压误差乘以与“挖掘”或“电弧力”控制调节值成比例的数值，以确定电流调节值。控制电路106实施缩放因子，从而为输出电流提供合适的缩放以确定经缩放的电流调节值。

然后，将经缩放的电流调节值积分(例如，加到经缩放的电流调节值的先前数值中)，以确定更新的经缩放的电流调节值。对经缩放的电流调节值进行积分的效果是引起如图3中所示的电流阶跃。控制电路重复执行电流控制环路，例如每100毫秒(μs)重复一次。在每次重复(例如，每100μs)时，控制电路106监视输出电压，并且在焊接电压仍然低于电压阈值时，控制电路106加上额外的经缩放的电流调节值。控制电路106控制开关模式电源102的输出，以根据所命令的数值增大输出电流。因此，控制电路106以由挖掘或电弧力设定值所控制的速率增加电流。

图4是说明示例电流斜变率402、404的图表400。图4的示例电流斜变率402以电流斜变率将挖掘电流从电流设定值增大至一电流上限。该电流上限可以是开关模式电源102的最大额定电流。附加地或替代地，上限电流水平可由用户(例如，经由用户界面110)选择，和/或可由控制电路106基于所选择的电流斜变率402来计算。例如，控制电路106可使用一种关系：这种关系针对较高电流斜变率402设定较高电流上限并针对较低电流斜变率404设定较低电流上限。

图2、3和4并非是按比例绘制的。例如，图3中说明的上限电流和下限电流之间的差值被夸大，以说明在电流斜变期间增加的电流单位。

虽然参照图2、3和4示出并且描述了示例电流增大方法和电流减小方法，但也可实施其他线性的、基本上线性的和/或非线性的电流增大函数和/或电流减小函数。例如，电流增大和/或电流减小可以是指数的、阶跃式上升或下降、在短期内的一个或多个阈值时间段之后的增大或减小斜变率和/或任何其他期望的函数。

图5是表示示例机器可读指令500的流程图，这些机器可读指令可被执行以基于所选择的电流斜变率而响应于短路状况增大电流。

在框502处，控制电路106基于电流斜变率输入来选择电流斜变率(例如，图2-4的电流斜变率202、204、206、302、402、404中的任何电流斜变率和/或其他电流斜变率)。例如，电流斜变率输入可从用户界面110中的用户输入装置接收。

在框504处，控制电路106控制开关模式电源102以将主电力112转换成具有输出电流的焊接型电力。输出电流可基于经由用户界面110选择的电流设定值来确定，并且利用反馈而使用电流控制环路来控制。控制电路106执行电流控制环路，以控制来自开关模式电源102的输出电流。例如，控制电路106可计算用于由开关模式电源102中的电流控制环路使用的电流设定值，和/或直接地控制开关模式电源102来输出所计算的电流。

在框506处，电压感测电路104测量焊接电压。例如，焊接电压可使用电压感测引线而在电源100的输出处和/或更靠近于电弧位置而测得。

在框508处，控制电路106的电压比较器108确定焊接电压是否小于挖掘电压阈值。挖掘电压阈值表示这样的电压，低于该电压，控制电路106进入挖掘操作模式。挖掘电压阈值可例如表示用于识别短路状况的存在的检测极限。

当焊接电压并不小于挖掘电压阈值时(框508)，在框510处，控制电路106将输出电流设定至电流设定值。例如，控制电路106可使得输出电流立即下降至电流设定值，或者可实施从挖掘电流向电流设定值的向下斜变阶段或者随着时间过去的其他方式的电流减小。

当焊接电压并不小于挖掘电压阈值时(框508)，在框512处，控制电路106确定输出电流是否小于电流上限。例如，控制电路106可控制开关模式电源102，从而以电流斜变率增大输出电流直至电流上限。电流上限可以直至开关模式电源102的最大输出电流。

当输出电流小于电流上限时(框512)，在框514处，控制电路106确定焊接电压是否增大。如果焊接电压增大，控制电路106可确定短路开始清除。

如果焊接电压并不增大(框514)，在框516处，控制电路106基于电流斜变率增大输出电流。例如，控制电路106可基于焊接电压和挖掘电压阈值之间的差值、电流斜变率和先前控制环路重复执行中所使用的电流水平来计算电流增大量。

在增大电流之后(框516)，如果焊接电压增大(框514)，如果输出电流并不小于电流上限(框512)，或者在将输出电流设定至电流设定值之后(框510)，控制返回至框504以继续执行电流控制环路。在一些示例中，在首次增大输出电流之前，在检测到测得的焊接电压小于阈值电压之后，控制电路106等待一定时间间隔(例如，浸湿阶段)。附加地或替代地，当焊接电压返回至高于阈值的电压时，控制电路106可在使得输出电流返回至电流设定值水平之前在向下斜变阶段期间以斜变率减小电流和/或等待。电流减小可由一个或多个线性和/或非线性斜变、一个或多个相同和/或不同的电流阶跃和/或任何其他减小方式来执行。

本文的装置和/或方法可以硬件、软件或硬件与软件的组合的方式实施。本文的方法和/或系统能以集中方式在至少一个计算系统、处理器和/或其他逻辑电路中实施，或者以分散方式实施，在该分散方式中，不同的要素分散在若干互连的计算系统、处理器和/或其他逻辑电路上。适合于执行这里描述的方法的任何种类的计算系统或其他设备也是合适的。硬件和软件的典型组合可以是整合到焊接电源中的处理系统，其具有程序或其他代码，该程序或其他代码当被下载和执行时控制焊接电源，以使得焊接电源执行这里描述的方法。另一种典型实施方式可以包括专用集成电路或芯片，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)和/或片上系统(SoC)。一些实施方式可以包括非瞬态机器可读(例如，计算机可读)介质(例如，FLASH存储器、光盘、磁性存储盘等)，其上存储有可由机器执行的一行或多行代码，由此致使机器执行例如这里所描述的过程。如这里所使用的，术语“非瞬态机器可读介质”被定义为包括所有类型的机器可读存储介质并且排除传播的信号。

控制电路106可以识别给定焊接的焊接状况并针对焊接状况自动地寻找电流上升速率的最佳数值。示例控制电路实施方式可以是Atmel Mega16微控制器、STM32F407微控制器、现场可编程逻辑电路和/或能够执行使焊接控制软件发生作用的指令的任何其他控制或逻辑电路。控制电路也可以用模拟电路和/或数字和模拟电路的组合来实施。各示例在这里参照发动机驱动的焊条焊机进行了描述，但是也可以针对任何类型的高频开关电源的用途而被使用或修正。

虽然本文的方法和/或系统已参照某些实施方式进行了描述，但本领域技术人员应理解的是，可作出各种改变并且可进行等同物替代，而不会偏离本文的方法和/或系统的范围。此外，可作出许多修改，以使得特定的情况或材料适应于本发明的教示，而不会偏离本发明的范围。例如，所公开的示例的框和/或部件可组合、拆分、重新设置和/或以其他方式修改。因此，本文的方法和/或系统并不局限于所公开的特定实施方式。替代地，本文的方法和/或系统会包括落在所附权利要求的范围内的所有实施方式，无论是字面上还是在等同原则下。

Claims (19)

1.一种焊接电源，包括：

开关模式电源，所述开关模式电源被配置为:

将主电力转换为具有基于电流控制环路的输出电流的焊接型电力，所述焊接型电力输出至保护金属电弧焊(SMAW)过程；

电压感测电路，所述电压感测电路被配置为测量焊接电压；

电压比较器，所述电压比较器被配置为确定所述焊接电压与焊接电弧状况还是短路状况相对应；以及

控制电路，所述控制电路被配置为用于：

选择电流斜变率；以及

执行所述电流控制环路以控制输出至所述保护金属电弧焊(SMAW)过程的所述输出电流，所述控制电路被配置成在所述焊接电压对应于所述短路状况时以所述电流斜变率增大所述输出电流，

其中，所述控制电路被配置成响应于确定所述焊接电压对应于所述短路状况而通过以下步骤执行所述电流控制环路：

基于参考电压和所述焊接电压之间的差值计算电压误差；

将所述电压误差乘以与所述电流斜变率成比例的数值以确定电流调节值；

缩放所述电流调节值以确定经缩放的电流调节值；

将所述经缩放的电流调节值求积分到所述经缩放的电流调节值的先前数值，以确定更新的经缩放的电流调节值；以及

向所命令的输出电流增加所述更新的经缩放的电流调节值，以确定所述输出电流。

2.根据权利要求1所述的焊接电源，其中所述控制电路被配置为执行所述电流控制环路以当测量的焊接电压高于电压阈值和所述测量的焊接电压低于所述电压阈值时，控制所述开关模式电源。

3.根据权利要求1所述的焊接电源，其中所述控制电路被配置为执行所述电流控制环路以在所述焊接电弧状况和所述短路状况时控制所述开关模式电源。

4.根据权利要求1所述的焊接电源，进一步包括第一用户输入装置以接收电流斜变率输入，所述控制电路被配置成基于所述电流斜变率输入来选择所述电流斜变率。

5.根据权利要求4所述的焊接电源，进一步包括第二用户输入装置以接收输出电流设定值，所述控制电路被配置成当所述焊接电压对应于焊接电弧状况时，基于所述输出电流设定值控制所述输出电流。

6.根据权利要求4所述的焊接电源，其中，所述电流斜变率输入的最大数值与所述电流斜变率输入的最小数值的比值在5:1和500:1之间。

7.根据权利要求1所述的焊接电源，其中，所述控制电路被配置成控制所述开关模式电源，从而在所述焊接电压对应于所述短路状况时，以所述电流斜变率将所述输出电流增大至所述开关模式电源的电流上限。

8.根据权利要求7所述的焊接电源，进一步包括经由输入装置接收所述电流上限的数值。

9.根据权利要求1所述的焊接电源，其中，所述电压感测电路被配置成测量在所述焊接电源的输出处的所述焊接电压。

10.根据权利要求1所述的焊接电源，其中，所述控制电路被配置成通过在所述电流控制环路的每次执行时向所述输出电流重复地增加电流来增大所述输出电流。

11.根据权利要求10所述的焊接电源，其中，所述电流斜变率是线性的，且所述控制电路被配置成在所述电流控制环路的每次执行时向所述输出电流增加相同量的电流。

12.根据权利要求1所述的焊接电源，其中，所述电流斜变率在每毫秒4安培和每毫秒40安培之间。

13.根据权利要求1所述的焊接电源，其中，所述电流斜变率在每毫秒1安培和每毫秒500安培之间。

14.根据权利要求1所述的焊接电源，其中，所述控制电路被配置成识别与所述输出电流、所述焊接电压、向所述控制电路输入的焊接参数、电极尺寸或者电极类型中的至少一个对应的焊接数据，所述控制电路被配置成基于所述焊接数据选择所述电流斜变率。

15.根据权利要求1所述的焊接电源，其中，所述控制电路被配置成存储与焊接操作相对应的焊接数据，且所述控制电路被配置成基于先前的焊接操作选择所述电流斜变率。

16.根据权利要求15所述的焊接电源，其中，所述控制电路被配置成基于从所述焊接数据确定短路率而选择所述电流斜变率。

17.根据权利要求1所述的焊接电源，其中，所述电压比较器配置为当所述焊接电压小于阈值电压时确定所述焊接电压对应于所述短路状况。

18.一种非瞬态机器可读介质，所述非瞬态机器可读介质包括机器可读指令，所述机器可读指令在由处理器执行时致使所述处理器：

执行电流控制环路以控制开关模式电源，从而将主电力转换成具有输出电流的焊接型电力，所述焊接型电力输出至保护金属电弧焊(SMAW)过程；

确定测量的焊接电压与焊接电弧状况还是短路状况相对应；

选择电流斜变率；

执行所述电流控制环路以控制输出至所述保护金属电弧焊(SMAW)过程的所述输出电流；以及

响应于确定所述测量的焊接电压对应于所述短路状况，以所述电流斜变率增大输出至所述保护金属电弧焊(SMAW)过程的所述输出电流，

其中所述处理器被配置成响应于确定所述焊接电压对应于所述短路状况而通过以下步骤执行所述电流控制环路：

基于参考电压和所述焊接电压之间的差值计算电压误差；

将所述电压误差乘以与所述电流斜变率成比例的数值以确定电流调节值；

缩放所述电流调节值以确定经缩放的电流调节值；

将所述经缩放的电流调节值求积分到所述经缩放的电流调节值的先前数值，以确定更新的经缩放的电流调节值；以及

向所命令的输出电流增加所述更新的经缩放的电流调节值，以确定所述输出电流。

19.根据权利要求18所述的机器可读介质，其中，所述机器可读指令致使所述处理器访问从用户输入装置接收的电流斜变率输入。

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