CN212420044U - 一种等离子切割机控制电路及等离子切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等离子切割机控制电路及等离子切割机，涉及等离子切割机技术领域。本实用新型中：电压取样电路包括辅助电源变压器、二极管、反向比例放大器和单片机；辅助电源变压器的输入端连接电源电压；辅助电源变压器的输出端连接取样二极管的阳极；二极管的阴极与反向比例控制器的输入端连接；反向比例控制器的输出端连接单片机的第一输入端；单片机的输出端连接PWM控制电路。本实用新型通过在开关电源变压器上取样，使取样的信号为隔离状态，不用再做隔离处理。取样回来的信号是实时的，能够实时监控输入电压的变化。

Description

一种等离子切割机控制电路及等离子切割机

技术领域

本实用新型属于等离子切割机技术领域，特别是涉及一种等离子切割机控制电路及等离子切割机。

背景技术

目前的等离子切割机的输入部分就只有普通的整流和波路，输出电流由前面板的电位器来调节的，如果前面板的电位器调好了电流的大小，输出是不变的。这个的缺点是：当输入电压降低时，输出还是那么大，不会改变，这样就如果造成输入电流增大，电流增大后，电源线的压降也就大，使用输入电压进一步降低。所以容易断弧。在发电机供电的时候，电压波动严复，等离子切割从空载到带载过程中，由于负载的存在，发电机的输出电压会下降，然后发电机会自动给油尝试拉高转速来补电。这时如果切割机突然由带载变成空载的时候，发电机也会突然输出高电压然后再回到正常，这个高电压会容易造成等离子切割机内部元器件过压损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等离子切割机控制电路及等离子切割机，通过在开关电源变压器上取样，使取样的信号为隔离状态，不用再做隔离处理。取样回来的信号是实时的，能够实时监控输入电压的变化。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种等离子切割机控制电路，包括单片机、输入电路、电压取样电路和PWM控制电路；所述输入电路向单片机输入控制信号，所述单片机根据输入电路的控制信号控制PWM控制电路的输出功率，所述电压取样电路采集输入电压的反馈信号并传输至单片机，所述单片机根据电压取样电路采集的信号对PWM控制电路的输出功率进行调整；

所述电压取样电路包括辅助电源变压器TE2、取样二极管RE36、反向比例放大器；其中，所述辅助电源变压器TE2的输入端与电压电源连接；所述辅助电源变压器TE2的输出端与取样二极管RE36的阳极连接；所述二极管RE36的阴极与反向比例控制器的输入端连接；所述反向比例控制器IC2D的输出端与单片机的第一输入端连接；所述单片机的输出端连接PWM控制电路；

所述单片机的1脚与输入电路连接；所述输入电路向单片机输入输出电流的给定信号；所述输入电路由5V电压源、电阻R1、可调电位器VR1、电阻R3和电容C20依次串联组成；所述单片机的P1.0脚接入到电阻R3和电容C20之间；所述单片机的输出信号通过信号输出端26脚传输至信号调理电路；所述信号调理电路包括电阻R30、电阻R27、电阻R26、电阻R25、电容C36、电容C35、电容C34、跟随器U3A和电阻R29；所述电阻R27、电阻R26和电阻R25依次串联连接在单片机信号输出端26脚与跟随器U3A的同向输入端之间；所述跟随器U3A的输出端与PWM控制电路连接。

进一步地，所述取样二极管RE36与电阻RE72一端连接；所述电阻RE72的另一端与电阻RE46、电阻RE47、电阻R105和放大器IC2D组成反向比例放大器的输入端相连接；

所述取样二极管RE36与反向比例控制器之间并联滤波电容C53和放电电阻R60。

进一步地，所述电容C34接入到电阻R26和电阻R27之间，所述电容C35接入到电阻R25和跟随器U3A之间，所述电容C36接入到电阻R25和电阻R26之间；所述电阻R30接入到电阻R27和单片机之间，所述电容C34、电容C35、电容C36和电阻R30的另一端均接地；

其中，所述信号调理电路对单片机输出的脉冲信号进行滤波处理。

进一步地，所述单片机的输出端与PWM控制电路之间还串联多组电阻。

一种等离子切割机，所述等离子切割机应用了一种等离子切割机控制电路。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型控制电路通过在开关电源变压器上取样，使取样的信号为隔离状态，不用再做隔离处理。取样回来的信号是实时的，能够实时监控输入电压的变化。

2、本实用新型通过单片机对信息进行处理，实时控制输出电流，达到控制输出功率的目的，当输入电压低时，输出跟着变低，从而达到减小电压波动大，产生浪涌电压，损坏设备。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种等离子切割机控制电路的电路图；

图2为一种等离子切割机控制电路中取样电路的电路图；

图3为一种等离子切割机的控制原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“并联”、“串联”、“一端”、“另一端”、“内”、“依次”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-2所示，本实用新型为一种等离子切割机控制电路，包括单片机、输入电路、电压取样电路和PWM控制电路；输入电路向单片机输入控制信号，单片机根据输入电路的控制信号控制PWM控制电路的输出功率，电压取样电路采集输入电压的反馈信号并传输至单片机，单片机根据电压取样电路采集的信号对PWM控制电路的输出功率进行调整；

电压取样电路包括辅助电源变压器TE2、取样二极管RE36、反向比例放大器；其中，辅助电源变压器TE2的输入端与电压电源连接；辅助电源变压器TE2的输出端与取样二极管RE36的阳极连接；二极管RE36的阴极与反向比例控制器的输入端连接；反向比例控制器IC2D的输出端与单片机的第一输入端连接；单片机的输出端连接PWM控制电路；

单片机的1脚与输入电路连接；输入电路向单片机输入输出电流的给定信号；输入电路由5V电压源、电阻R1、可调电位器VR1、电阻R3和电容C20依次串联组成；单片机的P1.0脚接入到电阻R3和电容C20之间；单片机的输出信号通过信号输出端26脚传输至信号调理电路；信号调理电路包括电阻R30、电阻R27、电阻R26、电阻R25、电容C36、电容C35、电容C34、跟随器U3A和电阻R29；电阻R27、电阻R26和电阻R25依次串联连接在单片机信号输出端26脚与跟随器U3A的同向输入端之间；跟随器U3A的输出端与PWM控制电路连接。

进一步地，取样二极管RE36与电阻RE72一端连接；电阻RE72的另一端与电阻RE46、电阻RE47、电阻R105和放大器IC2D组成反向比例放大器的输入端相连接；

取样二极管RE36与反向比例控制器之间并联滤波电容C53和放电电阻R60。

进一步地，电容C34接入到电阻R26和电阻R27之间，电容C35接入到电阻R25和跟随器U3A之间，电容C36接入到电阻R25和电阻R26之间；电阻R30接入到电阻R27和单片机之间，电容C34、电容C35、电容C36和电阻R30的另一端均接地；

其中，信号调理电路对单片机输出的脉冲信号进行滤波处理。

进一步地，单片机的输出端与PWM控制电路之间还串联多组电阻。

如图3所示，一种等离子切割机，等离子切割机应用了一种等离子切割机控制电路；其中等离子切割机的工作原理：发电机发电，电源输入到等离子切割机中，等离子切割机的整流部分，把发电机输出的交流电转变为直流电，送到等离子切割机的逆变，逆变再把直整流出来的直流电逆变成高频可控制的交流电，再送到等离子切割机的输出整流。最后输出到等离子切割枪。同时等离子切割中的控制板会对整流部分输出的直流电取样分析，对逆变进行控制，控制板对输出整流出来的电流也取样进行监控。

实施例一：如图1所示，电压取样电路主要由TE2、DE36、C53、R60、RE72、RE46、RE47、R105、IC2D组成。其中TE2是控制板的辅助电源变压器,其输入端与电源连接，TE2的输出端与取样二极管RE36的阳极相连接用于取正激电压信息，电压值随着输入电压的变化而变化。RE36的阴极与电阻RE72相连接的一端相连接，其中二极管与反向比例控制器之间还并联滤波电容C53和放电电阻60，滤波电容C53把电压信息波平,电阻RE72相连接的另一端与E46、RE47、R105、IC2D组成反向比例放大器的输入端相连接，反向比例放大器的输出端相连接经过电阻R105输出到单片机的P1.2脚。这样通过在开关电源变压器进行信号的取样，不用再做隔离处理。取样回来的信号是实时的，能够实时监控输入电压的变化。

如图2所示，本实用新型公开的等离子切割机控制电路，由R1、VR1、R3、C20组成了输出电流的给定信号，VR1是个可调电位器，当VR1指定一个位置的时候经过R3送到单片机的信号也是固定的，这时单片机会实时监控P1.2脚的信号(P1.2脚取来的信号是输入电压的反馈信号)来控制输出的给定信号。图中输出的给定信号经过R30、R27、R26、R25、C34、C36、C35、U3A、R29处理后，送到PWM控制电路部分来控制输出电流，限制输出功率，经R30、R27、R26、R25、C34、C36、C35把单片机输出的脉冲信号滤平，U3A是跟随器。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种等离子切割机控制电路，其特征在于，包括单片机、输入电路、电压取样电路和PWM控制电路；所述输入电路向单片机输入控制信号，所述单片机根据输入电路的控制信号控制PWM控制电路的输出功率，所述电压取样电路采集输入电压的反馈信号并传输至单片机，所述单片机根据电压取样电路采集的信号对PWM控制电路的输出功率进行调整；

所述电压取样电路包括辅助电源变压器TE2、取样二极管RE36、反向比例放大器；其中，所述辅助电源变压器TE2的输入端与电压电源连接；所述辅助电源变压器TE2的输出端与取样二极管RE36的阳极连接；所述二极管RE36的阴极与反向比例控制器的输入端连接；所述反向比例控制器IC2D的输出端与单片机的第一输入端连接；所述单片机的输出端连接PWM控制电路；

所述单片机的1脚与输入电路连接；所述输入电路向单片机输入输出电流的给定信号；所述输入电路由5V电压源、电阻R1、可调电位器VR1、电阻R3和电容C20依次串联组成；所述单片机的P1.0脚接入到电阻R3和电容C20之间；

所述单片机的输出信号通过信号输出端26脚传输至信号调理电路；所述信号调理电路包括电阻R30、电阻R27、电阻R26、电阻R25、电容C36、电容C35、电容C34、跟随器U3A和电阻R29；所述电阻R27、电阻R26和电阻R25依次串联连接在单片机信号输出端26脚与跟随器U3A的同向输入端之间；所述跟随器U3A的输出端与PWM控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种等离子切割机控制电路，其特征在于，所述取样二极管RE36与电阻RE72一端连接；所述电阻RE72的另一端与电阻RE46、电阻RE47、电阻R105和放大器IC2D组成反向比例放大器的输入端相连接；

所述取样二极管RE36与反向比例控制器之间并联滤波电容C53和放电电阻R60。

3.根据权利要求1所述的等离子切割机控制电路，其特征在于，所述电容C34接入到电阻R26和电阻R27之间，所述电容C35接入到电阻R25和跟随器U3A之间，所述电容C36接入到电阻R25和电阻R26之间；所述电阻R30接入到电阻R27和单片机之间，所述电容C34、电容C35、电容C36和电阻R30的另一端均接地；

其中，所述信号调理电路对单片机输出的脉冲信号进行滤波处理。

4.根据权利要求1所述的等离子切割机控制电路，其特征在于，所述单片机的输出端与PWM控制电路之间还串联多组电阻。

5.一种等离子切割机，其特征在于，所述等离子切割机应用了上述权利要求1-4任一项所述的一种等离子切割机控制电路。

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