CN202388099U - 一种焊接电压电流隔离变换调理电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种焊接电压电流隔离变换调理电路，其特征在于，焊接电压隔离变换调理电路由隔离放大模块P1、电容C33、电位器R50组成，由电阻R45、电阻R57、电阻R52构成输入端分压电路、由电阻R53、二极管D19构成输出端过压保护电路；电容C33接于隔离放大模块P1的两输出端之间，与电位器R50并联；焊接电流隔离变换调理电路由隔离放大模块P2、电容C37、电位器R60组成，由电阻R59、电阻R65、电阻R61构成输入端分压电路、由电阻R64、二极管D29构成输出端过压保护电路；电容C37接于隔离放大模块P2的两输出端之间，与电位器R60并联。该调理电路可实现电源、输入、输出三隔离，抗干扰能力强；可实现进行数字化控制的埋弧焊接控制器的焊接电流电压的精确采样。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种埋弧焊焊接送丝控制技术领域，特别是由dsPIC 30F系列单片机控制的具有网络通讯功能的送丝控制器的焊接电流电压变换调理电路。
背景技术
目前在埋弧焊钢管制造企业，同时需要2-10丝焊接，以提高金属熔敷率和焊接速度。焊接速度达到1.8米/分钟以上，单丝电流达到1500A以上。质量管理部门要求能对焊接参数进行记录和控制。客户对焊接质量要求几乎苛刻，因此对焊接设备提出更高要求。
通过调查得知：现有送丝控制技术以SCR功率器件做成的可调速驱动器为主，方向切换使用继电器或变换励磁方向，电流冲击大。一般没有能耗制动功能，只能工作在I和III象限，速度变化率低。硬件由多块电路板完成逻辑和模拟控制，结构复杂故障多、稳定性差。生产线一般由多个焊接控制箱组成的焊接系统，操作十分复杂、不友好。
因此，实现送丝控制技术的全数字化，可实现能耗制动及回馈功能、冲击小、送丝机力矩输出稳定，并可实现网络通讯功能的埋弧焊接控制器是目前急需解决的问题。
在数字化控制的埋弧焊接控制器中，向单片机输送隔离效果好、准确的电压、电流信号是很必要的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于埋弧焊接控制的焊接电压电流隔离变换调理电路，该调理电路可实现电源、输入、输出三隔离，抗干扰能力强；可实现进行数字化控制的埋弧焊接控制器的焊接电流电压的精确采样。
为实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案实现：
一种焊接电压电流隔离变换调理电路，焊接电压隔离变换调理电路由隔离放大模块P1、电容C33、电位器R50组成，由电阻R45、电阻R57、电阻R52构成输入端分压电路、由电阻R53、二极管D19构成输出端过压保护电路；电容C33接于隔离放大模块P1的两输出端之间，与电位器R50并联；
焊接电流隔离变换调理电路由隔离放大模块P2、电容C37、电位器R60组成，由电阻 R59、电阻R65、电阻R61构成输入端分压电路、由电阻R64、二极管D29构成输出端过压保护电路；电容C37接于隔离放大模块P2的两输出端之间，与电位器R60并联。
该电路可实现电源、输入、输出三隔离，供电24VDC，输入75mV，输出10V，频响5KHz。整个电路匹配到电压：0-100V输入/0-5V输出，电流：0-150mV输入/0-5V输出，电流取样分流器150mV/1500A。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
该调理电路可实现电源、输入、输出三隔离，抗干扰能力强；可实现进行数字化控制的埋弧焊接控制器的焊接电流电压的精确采样。
附图说明
图1是焊接电压隔离变换调理电路图；
图2是焊接电流隔离变换调理电路图；
图3是埋弧焊接控制器的系统硬件框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细说明本实用新型的具体实施方式。
图1为焊接电压隔离变换调理电路图，该电路主要由隔离放大模块P1、电容C33、电位器R50组成，由电阻R45、电阻R57、电阻R52构成输入端分压电路、由电阻R53、二极管D19构成输出端过压保护电路；电容C33接于隔离放大模块P1的两输出端之间，与电位器R50并联。
图2为焊接电流隔离变换调理电路图，该电路主要由隔离放大模块P2、电容C37、电位器R60组成，由电阻R59、电阻R65、电阻R61构成输入端分压电路、由电阻R64、二极管D29构成输出端过压保护电路；电容C37接于隔离放大模块P2的两输出端之间，与电位器R60并联。
该电路可实现电源、输入、输出三隔离，供电24VDC，输入75mV，输出10V，频响5KHz。整个电路匹配到电压：0-100V输入/0-5V输出，电流：0-150mV输入/0-5V输出，电流取样分流器150mV/1500A。
见图3，一种埋弧焊接控制器，包括单片机、焊接电压电流隔离变换调理电路、整流单元、多组隔离电源、母线电压检测单元、母线电压调节单元、全桥PWM脉宽驱动单元、电枢电压电流采样电路、电机励磁调节单元、功率接口。
所述的单片机通过功率接口分别与母线电压调节单元、母线电压检测单元、全桥PWM脉宽驱动单元、电枢电压电流采样电路、电机励磁调节单元、及焊接电压电流隔离变换调理电路相连接，通过检测焊接电压电流信号、励磁电流信号、电枢电压电流信号、母线电压信号及PWM脉宽驱动电流信号，实现对电机转速大小、转向的闭环控制。
来自焊机的110V交流电经整流单元整流变成直流电，直流电分为三路：一路给直流电机供电，一路变换成多组低压隔离电源，为各低压单元器件供电；还有一路为励磁电源；整流后的电信号经电压检测单元、全桥PWM脉宽驱动单元、电枢电压电流采样电路输入电机，由全桥PWM脉宽驱动单元实现对直流电机转速、正反转的控制；直流电机与电机励磁调节单元相连接。
通过焊接电压及焊接电流隔离变换调理电路，得到焊接电压信号及焊接电流信号，该信号输入给单片机，由单片机通过功率接口将控制信号传递给全桥PWM脉宽驱动单元，由全桥PWM脉宽驱动单元实现对电机的控制，该闭环控制构成焊接电压、电流控制环。
全桥PWM脉宽驱动单元的输出端设有电枢电压电流采样电路，电枢电压电流采样电路检测全桥PWM脉宽驱动单元发出的PWM脉宽驱动电流电压信号，该信号通过功率接口输入单片机，经单片机内置的DSP数字信号处理器进行处理，将控制信号输出至全桥PWM脉宽驱动单元，全桥PWM脉宽驱动单元发出驱动信号给直流电机，该闭环控制构成电枢电压电流控制环。
电机励磁调节单元与电机相连接，提供稳定的励磁电流，保证送丝机力矩稳定；电机励磁调节单元通过励磁电流检测电阻发出电流信号，该电流信号通过功率接口传输至单片机，由单片机发控制信号经功率接口传递给电机励磁调节单元，构成电机励磁控制环。
母线电压检测单元对经整流后的母线电压进行实时采样，并将采样得到的模拟信号输入单片机；由单片机对模拟信号进行模数转换得到数字信号，然后通过单片机内置的DSP数字信号处理器对该数字信号进行处理得到电压调节信号，该电压调节信号输入母线电压调节单元，通过分压电阻实现母线电压的精确控制及能耗制动；母线电压调节单元的作用是：在焊机工作工程中，产生瞬时的高电压时将高电压泄放掉，起到保护作用。
该控制器还包括通讯接口，所述的通讯接口集成Modbus通讯功能，可实现多台焊接控制器联网，并实现上位机通讯。所述的单片机设有隔离、抗干扰的焊机隔离接口。
Claims (1)
1.一种焊接电压电流隔离变换调理电路，其特征在于，焊接电压隔离变换调理电路由隔离放大模块P1、电容C33、电位器R50组成，由电阻R45、电阻R57、电阻R52构成输入端分压电路、由电阻R53、二极管D19构成输出端过压保护电路；电容C33接于隔离放大模块P1的两输出端之间，与电位器R50并联；
焊接电流隔离变换调理电路由隔离放大模块P2、电容C37、电位器R60组成，由电阻R59、电阻R65、电阻R61构成输入端分压电路、由电阻R64、二极管D29构成输出端过压保护电路；电容C37接于隔离放大模块P2的两输出端之间，与电位器R60并联。
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|---|---|---|---|---|
| CN112748356A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 常州星宇车灯股份有限公司 | 一种隔离式信号调理模块 |
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