CN203509332U - 脉冲控制和波形控制电流反馈电路 - Google Patents

脉冲控制和波形控制电流反馈电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种电流反馈电路。脉冲控制和波形控制电流反馈电路，包括电流采样电路、反馈电路、调整电路、电流给定电路，反馈电路包括运算放大器A、运算放大器B，电流采样电路的输出端连接运算放大器A的反相输入端，运算放大器A的输出端连接运算放大器B的反相输入端。电流给定电路的输出端连接运算放大器A的同相输入端。运算放大器B的反馈电阻为电阻R220。控制模块连接电子开关，电子开关与电阻R219串联后与电阻R220并联。本实用新型将脉冲控制和波形控制整合到一个控制电路中，简化了电焊机控制电路，既满足波形控制的实时性，又满足脉冲焊接放大倍数的要求。

Description

脉冲控制和波形控制电流反馈电路
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种电流反馈电路。
背景技术
在CO2/MAG/MIG电焊情况下，由于存在短路，产生较大的飞溅，需要对短路波形进行控制，控制短路过程中熔滴的能量，其实质是控制短路过程中焊接电流。在脉冲焊接时，需要对焊接脉冲电流进行控制，但脉冲焊接电流控制要求延时时间短，否则失去控制实时性。
通常波形控制电路的实时性要求比脉冲焊电流控制实时性高，而脉冲焊接的电流控制的放大倍数在脉冲时较小，否则运算放大器输出会饱和，对输入失去线性放大的作用。因此，一般采用两组电路分别进行脉冲控制和波形控制，整个控制电路复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种脉冲控制和波形控制电流反馈电路，以解决上述技术问题。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
脉冲控制和波形控制电流反馈电路，包括电流采样电路、反馈电路、调整电路、控制信号输出端，其特征在于，所述反馈电路包括一运算放大器A、一运算放大器B，所述电流采样电路的输出端连接所述运算放大器A的反相输入端，所述运算放大器A的输出端连接所述运算放大器B的反相输入端，所述运算放大器B的同相输入端接地；
还包括一用于给定脉冲或波形的电流给定电路，所述电流给定电路的输出端连接所述运算放大器A的同相输入端；
所述运算放大器B的反馈电阻为电阻R220；还包括一控制模块，所述控制模块连接一电子开关，所述电子开关与电阻R219串联后与所述电阻R220并联。
本实用新型将这两种焊接电流的控制整合到一个控制电路中，简化了电焊机控制电路的设计。本实用新型在运算放大器B并接一个电子开关。在脉冲焊脉冲峰值时，通过控制模块控制电子开关闭合，此时的放大倍数为R219与R220并联，放大倍数较小。在脉冲焊脉冲基值时，控制电子开关断开，此时的放大倍数为R220，放大倍数较大。在整个电流反馈回路中基本无电容，所以焊接电流反馈电路实时性很快。这样既满足波形控制的实时性，又满足脉冲焊接放大倍数的要求。
所述电流给定电路的输出端还连接一运算放大器C的反相输入端，所述运算放大器C的同相输入端接地，所述运算放大器C的输出端连接运算放大器D的反相输入端，所述运算放大器D的同相输入端接地；
还包括一第一放大器，所述运算放大器B的输出端连接所述第一放大器的反相输入端，所述运算放大器D的输出端连接所述第一放大器的同相输入端，所述第一放大器的输出端连接所述调整电路。本实用新型将电流给定电路输出的信号还进行处理，作为控制中值，使上述电路中的各运算放大器输出或正或负的情况下和中值叠加后，第一放大器输出的总是为正。
所述电流采样电路包括一霍尔传感器，所述霍尔传感器连接电压跟随器后接入运算放大器A的反相输入端。本实用新型通过霍尔传感器采集焊接电流信号，并将焊接电流信号经电压跟随器跟随后，作为运算放大器A的反相输入信号。
所述电流给定电路包括一电流给定输出端，所述电流给定输出端连接一第二放大器后分别接入运算放大器A的同相输入端、运算放大器C的反相输入端。本实用新型的给定电流经过放大后，从运算放大器A输出。另外，给定电流还作为中值输出到运算放大器C的同相输入端。
还包括一三极管，所述控制模块的控制端连接所述三极管的基极端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极端连接所述电子开关的控制端。在脉冲焊时，电流给定在一个脉冲周期内分别输出脉冲峰值和脉冲基值。脉冲峰值阶段，焊接电流大，三极管不导通，电子开关闭合，反馈电阻R219与R200并联，减少放大倍数，进行脉冲峰值的控制；基值阶段，焊接电流小，三极管导通，电子开关断开，只有R220作为反馈电阻，增大放大倍数，使基值电流恒定，保证基值期间电弧稳定燃烧。
所述调整电路包括一电阻R125和电容C75，所述调整电路通过所述电阻R125和电容C75滤波后，连接所述控制信号输出端。本实用新型的控制信号输出端用于控制PWM的脉冲宽度。
有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型将脉冲控制和波形控制整合到一个控制电路中，简化了电焊机控制电路，既满足波形控制的实时性，又满足脉冲焊接放大倍数的要求。
附图说明
图1为本实用新型的一种电路示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。
参照图1，脉冲控制和波形控制电流反馈电路，包括电流采样电路、反馈电路、调整电路、控制信号输出端。
本实用新型的信号输入有两路，分别是电流采样电路的信号输入和电流给定电路的信号输入。电流采样电路的霍尔传感器连接电压跟随器IC7A、电压跟随器IC7B后接入运算放大器A（图示的IC33A）的反相输入端。电流给定电路的电流给定输出端连接第二放大器IC2C后分别接入运算放大器A的同相输入端、运算放大器C（即图示的IC33C）的反相输入端。
反馈电路的运算放大器A的输出端连接运算放大器B（图示的IC33B）的反相输入端，运算放大器B的同相输入端接地。运算放大器C的同相输入端接地，运算放大器C的输出端连接运算放大器D（图示的IC33D）的反相输入端，运算放大器D的同相输入端接地。还包括第一放大器IC27C，运算放大器B的输出端连接第一放大器IC27C的反相输入端，运算放大器D的输出端连接第一放大器IC27C的同相输入端，第一放大器IC27C的输出端通过电阻R125和电容C75滤波后，连接控制信号输出端。
运算放大器B的反馈电阻为电阻R220。还包括控制模块MCU1，控制模块MCU1连接三极管QR28的基极端，三极管QR28的发射极接地，三极管QR28的集电极端连接电子开关ADG211的控制端。三极管QR28与电阻R219串联后与电阻R220并联。
本实用新型将这两种焊接电流的控制整合到一个控制电路中，简化了电焊机控制电路的设计。在整个电流反馈回路中基本无电容，所以焊接电流反馈电路实时性很快。这样既满足波形控制的实时性，又满足脉冲焊接放大倍数的要求。
本实用新型的工作原理如下：
霍尔传感器采集到的焊接电流信号Uf经过电压跟随器IC7A和电压跟随器IC7B电压跟随后作为运算放大器A的反相输入信号；
给定信号Ug从第二放大器IC2C的输入端，经过第二放大器IC2C放大，从运算放大器A输出。输入波形控制信号或脉冲控制信号经过运算放大器C放大再叠加4V，作为中值输出到第一放大器IC27C的同相输入端。
在脉冲焊时，电流给定在一个脉冲周期内分别输出脉冲峰值和脉冲基值。脉冲峰值阶段，焊接电流大，三极管QR28不导通，电子开关ADG211即IC34的8号脚为高电平，电子开关ADG211闭合，反馈电阻R219与R220并联，减少放大倍数，进行脉冲峰值的控制；基值阶段，焊接电流小，三极管QR28导通，电子开关ADG211即IC34的8号脚为低电平，电子开关ADG211断开，只有R220作为反馈电阻，增大放大倍数，使基值电流恒定，保证基值期间电弧稳定燃烧。第一放大器IC27C的输出信号经过电阻R125和电容C75滤波，控制PWM的脉冲宽度。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.脉冲控制和波形控制电流反馈电路，包括电流采样电路、反馈电路、调整电路、控制信号输出端，其特征在于，所述反馈电路包括一运算放大器A、一运算放大器B，所述电流采样电路的输出端连接所述运算放大器A的反相输入端，所述运算放大器A的输出端连接所述运算放大器B的反相输入端，所述运算放大器B的同相输入端接地；
还包括一用于给定脉冲或波形的电流给定电路，所述电流给定电路的输出端连接所述运算放大器A的同相输入端；
所述运算放大器B的反馈电阻为电阻R220；还包括一控制模块，所述控制模块连接一电子开关，所述电子开关与电阻R219串联后与所述电阻R220并联。
2.根据权利要求1所述的脉冲控制和波形控制电流反馈电路，其特征在于，所述电流给定电路的输出端还连接一运算放大器C的反相输入端，所述运算放大器C的同相输入端接地，所述运算放大器C的输出端连接运算放大器D的反相输入端，所述运算放大器D的同相输入端接地；
还包括一第一放大器，所述运算放大器B的输出端连接所述第一放大器的反相输入端，所述运算放大器D的输出端连接所述第一放大器的同相输入端，所述第一放大器的输出端连接所述调整电路。
3.根据权利要求1或2所述的脉冲控制和波形控制电流反馈电路，其特征在于，所述电流采样电路包括一霍尔传感器，所述霍尔传感器连接电压跟随器后接入运算放大器A的反相输入端。
4.根据权利要求2所述的脉冲控制和波形控制电流反馈电路，其特征在于，所述电流给定电路包括一电流给定输出端，所述电流给定输出端连接一第二放大器后分别接入运算放大器A的同相输入端、运算放大器C的反相输入端。
5.根据权利要求1、2或4所述的脉冲控制和波形控制电流反馈电路，其特征在于，还包括一三极管，所述控制模块的控制端连接所述三极管的基极端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极端连接所述电子开关的控制端。
6.根据权利要求1所述的脉冲控制和波形控制电流反馈电路，其特征在于，所述调整电路包括一电阻R125和电容C75，所述调整电路通过所述电阻R125和电容C75滤波后，连接所述控制信号输出端。
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