CN210231869U - 一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路，该电路除包括整流模块、保护模块、逆变模块、电源电路、控制板模块、送丝电路，送丝电机模块以及引弧高压模块，还包括抗干扰隔离模块，连接所述控制板模块、送丝电路、送丝电机模块，用于在所述控制板模块控制下，将所述送丝电机模块与所述送丝电路进行隔离保护，或接通所述送丝电路和所述送丝电机模块以进行正常气体保护焊接，该控制板模块通过对抗干扰隔离模块及引弧高压模块的控制实现焊机在气体保护焊模式与等离子氩弧焊模式的切换，本实用新型可消除等离子氩弧焊接在高频引弧时的高频谐波，有效地预防送丝电机驱动部分被击穿或损坏现象。

Description

一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路

技术领域

本发明涉及焊接机技术领域，特别是涉及一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路。

背景技术

目前，现有技术中的无自动抗高频干扰的多功能焊机（传统多功能焊机）一般包括等离子氩弧焊和气体保护焊两个功能。如图1所示，从电路组成上来说，一种无自动抗高频干扰的多功能焊机包括整流模块10、保护模块20、逆变模块30、引弧高压模块40、电源电路50、控制板模块60、送丝电路70、送丝电机模块80以及焊枪和工件组成。其中，整流模块10由主开关K1、整流堆UR1、消噪电阻R7以及滤波电容C10-C13组成，用于在主开关闭合时将三相交流电转换为直流电压；保护模块20由采样变压器T3和保护电路组成，用于对流过逆变模块30的电流进行采样并在超过设定阈值时予以报警和保护；逆变模块30由开关管Q1-Q4、耦合变压器T4、整流管D1-D2以及消噪阻容网络R1/C4、R2/C5、R3/C6、R4/C7、R5/C8、R6/C9组成，用于在控制板模块60的开关信号的控制下产生交流高压，经耦合和整流后传输至焊枪并在工件的作用下形成焊接；引弧高压模块40由高频耦合变压器T1、引弧高压发生器HF、引弧电容C3和高压升压变压器T2组成，用于在控制板模块60的控制下产生引弧高压；电源电路50，用于将整流模块10输出的直流电压转换为系统需要的直流低压（未示出）、保护模块20进行采样所需电压和控制板模块60所需供电电压；控制板模块60，用于产生逆变模块30所需的开关信号和引弧高压模块40所需控制电压（等离子氩弧焊模式的引弧信号）；送丝电路70，用于给送丝电机模块80提供驱动电压；送丝电机模块80，用于在送丝驱动电压的驱动下完成送丝；焊枪和工件组合完成焊接工作。

传统多功能焊机在等离子氩弧焊接高频引弧时,由于焊机利用频率达几十万赫兹、电压高达数千伏（比如2500V）的高频高压，击穿空气间隙形成电弧,因此高频引弧是一个很强的谐波干扰源，这对同一系统的低电压直流24V送丝电路有很大可能造成击穿或损坏。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路，以通过控制板实现焊机于气体保护焊功能和等离子氩弧焊功能的工作切换，当电焊机切换在等离子氩弧焊接高频引弧时，通过抗干扰隔离模块对低电压送丝电机驱动部分和高频引弧电路部分进行电气隔离，可以有效消除等离子氩弧焊接在高频引弧时的高频谐波，有效地预防送丝电机驱动部分被击穿或损坏现象。

为达上述目的，本发明提出一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路，包括整流模块、保护模块、逆变模块、电源电路、控制板模块、送丝电路，送丝电机模块以及引弧高压模块，所述控制电路还包括：

抗干扰隔离模块，连接所述控制板模块、送丝电路、送丝电机模块，用于在所述控制板模块控制下，将所述送丝电机模块与所述送丝电路进行隔离保护，或接通所述送丝电路和所述送丝电机模块以进行正常气体保护焊接；

所述控制板模块用于产生所述逆变模块所需的开关信号和所述引弧高压模块所需控制电压，并产生所述抗干扰隔离模块所需的驱动信号，控制所述送丝电路向所述送丝电机模块提供驱动电压，所述控制板模块通过对所述抗干扰隔离模块及引弧高压模块的控制实现所述焊机在气体保护焊模式与等离子氩弧焊模式的切换。

优选地，当所述焊机工作于等离子氩弧焊模式时，所述控制板模块控制所述引弧高压模块工作，所述抗干扰隔离模块在所述控制板模块控制下将所述送丝电机模块与所述送丝电路进行隔离保护。

优选地，当所述焊机工作于气体保护焊模式时，所述控制板模块控制所述引弧高压模块不工作，所述抗干扰隔离模块在所述控制板模块控制下接通所述送丝电路和所述送丝电机模块以进行正常气体保护焊接。

优选地，所述抗干扰隔离模块的输入端连接所述送丝电路的输出端，所述抗干扰隔离模块的输出端连接所述送丝电机模块的输入端，其驱动信号源接口连接所述控制板模块。

优选地，所述抗干扰隔离模块至少包括两个转换继电器、第一吸收电容、第二吸收电容以及驱动信号源接口，所述两个转换继电器的一端连接所述送丝电路的输出端，另一端输出两路输出连接至所述送丝电机模块的输入端，所述第一吸收电容、第二吸收电容串联后跨接在所述抗干扰隔离模块的两路输出间，其公共端接地。

优选地，所述控制板模块的第一输出端连接所述逆变模块，第二输出端连接至所述送丝电路的输入端，第三输出端连接至所述抗干扰隔离模块的驱动信号源接口；第四输出端连接至所述引弧高压模块的高压升压变压器T2的初级。

与现有技术相比，本发明一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路通过利用控制板模块实现焊机于气体保护焊模式和等离子氩弧焊模式之间切换，当电焊机切换在等离子氩弧焊接高频引弧时，通过抗干扰隔离模块对低电压送丝电机驱动部分和高频引弧电路部分进行电气隔离;可有效消除等离子氩弧焊接在高频引弧时的高频谐波,有效地预防送丝电机驱动部分被击穿或损坏现象，提高产品的可靠性。

附图说明

图1为传统无自动抗高频干扰的多功能焊机控制电路的电路结构图；

图2为本发明一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路的电路结构图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图2为本发明一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路的电路结构图。如图2所示，本发明一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路，包括：整流模块10、保护模块20、逆变模块30、电源电路40、控制板模块50、送丝电路60、抗干扰隔离模块70、送丝电机模块80以及引弧高压模块90。

其中，整流模块10由主开关K1、整流堆UR1、消噪电阻R7以及滤波电容C10-C13组成，用于在主开关闭合时将三相交流电转换为直流电压；保护模块20由采样变压器T3和保护电路组成，用于对流过逆变模块30的电流进行采样并在超过设定阈值时予以报警和保护；逆变模块30由开关管Q1-Q4、耦合变压器T4、整流管D1-D2以及消噪阻容网络R1/C4、R2/C5、R3/C6、R4/C7、R5/C8、R6/C9组成，用于在控制板模块50的开关信号的控制下产生交流高压，经耦合和整形后传输至焊枪并在工件的作用下形成焊炬，完成焊接工作；电源电路40，用于将整流模块10输出的直流电压转换为系统需要的直流低压（未示出）、保护模块20采样所需电压和控制板模块50所需供电电压；控制板模块50，用于产生逆变模块30所需的开关信号和引弧高压模块90所需控制电压，并产生抗干扰隔离模块70所需的驱动信号，控制送丝电路60经抗干扰隔离模块70向送丝电机模块80提供驱动电压；送丝电路60，用于经抗干扰隔离模块70给送丝电机模块80的送丝电机提供驱动电压；抗干扰隔离模块70由继电器KA1、吸收电容C1-C2以及驱动信号源接口1-2组成，用于在工作于等离子氩弧焊模式时将引弧高压模块90的高频高压与送丝电路60进行隔离保护，而当工作于气体保护焊模式时，在选择开关的触发下接通送丝电路60和送丝电机模块80以进行正常气体保护焊接；送丝电机模块80，由直流24V的送丝电机和输出线缆组成，用于在送丝驱动电压的驱动下完成送丝；引弧高压模块90由高频耦合变压器T1、引弧高压发生器HF、引弧电容C3和高压升压变压器T2组成，用于在控制板模块50的控制下产生引弧高压。

三相交流电经主开关K1后连接至整流堆UR1的交流输入端，整流堆UR1的输出正端连接至电源电路40的输入端和滤波电容C10、C11、C13的一端、消噪电阻R7的一端以及采样变压器T3的初级的一端，整流堆UR1的输出负端连接至滤波电容C10、C13、消噪电阻R7的另一端、滤波电容C12的一端、以及采样变压器T3的初级的一端，滤波电容C11-C12的另一端接地；

采样变压器T3的初级的另一端连接至开关管Q1、Q3的集电极，开关管Q1、Q3的发射极分别连接至开关管Q2、Q4的集电极，开关管Q2、Q4的发射极连接至整流堆UR1的输出负端，消噪阻容网络R1/C4串联后跨接在开关管Q1的集电极和发射极之间，消噪阻容网络R2/C5串联后跨接在开关管Q2的集电极和发射极之间，消噪阻容网络R3/C6串联后跨接在开关管Q3的集电极和发射极之间，消噪阻容网络R4/C7串联后跨接在开关管Q4的集电极和发射极之间，开关管Q1-Q4的基极连接至控制板模块50的开关信号输出端（控制板模块50的第一组输出），开关管Q1的发射极和开关管Q2的集电极连接至耦合变压器T4的初级的一端，开关管Q2的发射极和开关管Q4的集电极连接至耦合变压器T4的初级的另一端，耦合变压器T4的次级的一端经整流管D1连接至焊枪，耦合变压器T4的次级的另一端经整流管D2亦连接至焊枪，耦合变压器T4的次级的中间抽头经高频耦合变压器T1的次级连接至工件，消噪阻容网络R5/C8串联后跨接在整流管D1的阳极和阴极间，消噪阻容网络R6/C9串联后跨接在整流管D2的阳极和阴极间；

电源电路40的输出连接至保护模块20的电源输入端、采样输入端和控制板模块50的电源输入端，采样变压器T3的次级的一端连接至保护模块20的输入端，采样变压器T3的次级的另一端接模拟地，保护模块20的输出连接至控制板模块50的一输入端；控制板模块50的第二输出端连接至送丝电路60的输入端，送丝电路60的输出端连接至抗干扰隔离模块70的输入端，控制板模块50的第三组输出端连接至抗干扰隔离模块70的驱动信号源接口；控制板模块50的第四组输出（在等离子氩弧焊模式下的引弧信号）连接至引弧高压模块90的高压升压变压器T2的初级；

高频耦合变压器T1的初级的一端与高压升压变压器T2的次级的一端相连并连接至引弧高压发生器HF的一端，高频耦合变压器T1的初级的另一端经过引弧电容C3与高压升压变压器T2的次级的另一端相连并连接至引弧高压发生器HF的另一端；抗干扰隔离模块70的两路输出连接至送丝电机模块80的送丝电机的输入端，吸收电容C1-C2串联后跨接在抗干扰隔离模块70的两路输出间，吸收电容C1-C2的公共端接地。

可见，本发明通过控制板模块实现气体保护焊模式和等离子氩弧焊模式的切换，当控制板模块切换在气体保护焊接过程中时，高频引弧电路部分（引弧高压模块90）不工作，抗干扰隔离模块70、送丝电机模块80工作正常，性能稳定；而当控制板模块切换在等离子氩弧焊接过程中时，控制高频引弧电路部分（引弧高压模块90）工作，通过抗干扰隔离模块70上的转换继电器KA1、吸收电容C1、C2，驱动信号源接口1、2，对送丝电机模块80和送丝电路60进行电气隔离，从而避免由送丝电机模块80引入高频引弧电路部分（引弧高压模块90）导致干扰而损坏低压电路，可以有效消除等离子氩弧焊机在高频引弧时的高频谐波，有效地预防了送丝电机驱动部分被击穿或损坏现象，切实提高了产品的可靠性。

综上所述，本发明一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路通过利用控制板模块实现焊机于气体保护焊模式和等离子氩弧焊模式之间切换，当电焊机切换在等离子氩弧焊接高频引弧时，通过抗干扰隔离模块对低电压送丝电机驱动部分和高频引弧电路部分进行电气隔离;可有效消除等离子氩弧焊接在高频引弧时的高频谐波,有效地预防送丝电机驱动部分被击穿或损坏现象，提高产品的可靠性。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (6)

1.一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路，包括整流模块、保护模块、逆变模块、电源电路、控制板模块、送丝电路，送丝电机模块以及引弧高压模块，其特征在于，所述控制电路还包括：

抗干扰隔离模块，连接所述控制板模块、送丝电路、送丝电机模块，用于在所述控制板模块控制下，将所述送丝电机模块与所述送丝电路进行隔离保护，或接通所述送丝电路和所述送丝电机模块以进行正常气体保护焊接；

所述控制板模块用于产生所述逆变模块所需的开关信号和所述引弧高压模块所需控制电压，并产生所述抗干扰隔离模块所需的驱动信号，控制所述送丝电路向所述送丝电机模块提供驱动电压，所述控制板模块通过对所述抗干扰隔离模块及引弧高压模块的控制实现所述焊机在气体保护焊模式与等离子氩弧焊模式的切换。

2.如权利要求1所述的一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路，其特征在于：当所述焊机工作于等离子氩弧焊模式时，所述控制板模块控制所述引弧高压模块工作，所述抗干扰隔离模块在所述控制板模块控制下将所述送丝电机模块与所述送丝电路进行隔离保护。

3.如权利要求2所述的一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路，其特征在于：当所述焊机工作于气体保护焊模式时，所述控制板模块控制所述引弧高压模块不工作，所述抗干扰隔离模块在所述控制板模块控制下接通所述送丝电路和所述送丝电机模块以进行正常气体保护焊接。

4.如权利要求3所述的一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路，其特征在于：所述抗干扰隔离模块的输入端连接所述送丝电路的输出端，所述抗干扰隔离模块的输出端连接所述送丝电机模块的输入端，其驱动信号源接口连接所述控制板模块。

5.如权利要求4所述的一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路，其特征在于：所述抗干扰隔离模块至少包括两个转换继电器、第一吸收电容、第二吸收电容以及驱动信号源接口，所述两个转换继电器的一端连接所述送丝电路的输出端，另一端输出两路输出连接至所述送丝电机模块的输入端，所述第一吸收电容、第二吸收电容串联后跨接在所述抗干扰隔离模块的两路输出间，其公共端接地。

6.如权利要求5所述的一种自动抗高频高压击穿的多功能焊机控制电路，其特征在于：所述控制板模块的第一输出端连接所述逆变模块，第二输出端连接至所述送丝电路的输入端，第三输出端连接至所述抗干扰隔离模块的驱动信号源接口；第四输出端连接至所述引弧高压模块的高压升压变压器T2的初级。

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