CN212634634U - 一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机，具有手工焊、氩弧焊、MIG/MAG气保焊功能；焊机内部设计为左右结构；一侧布置电路板和冷却风机；另一侧布置送丝机构；电路板分成三块，分别是滤波板整流桥和上电缓冲电路板、显示和操作控制电路板、主控制电路板，按电路功能主要有输入滤波、上电缓冲、逆变主电路、开关电源、IGBT驱动、气保焊的送丝和电磁气阀控制，输出电流、电压检测和反馈控制电路、焊枪开关检测，三种焊接方法的给定、反馈和PI控制及其PWM输出特性控制、快速点焊控制、显示和操作控制和过流过热保护控制电路；本实用新型焊机，不仅实现的焊接方法多，操作界面好，而且较好解决了焊机电磁兼容和可靠性问题。

Description

一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机

技术领域

本实用新型涉及一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机，焊机具有高抗干扰性或电磁兼容性和可靠性，一机多功能，可采用手工电弧焊、氩弧焊、MIG/MAG气体保护焊进行焊接；属于逆变焊机技术领域。

背景技术

目前，逆变式MIG/MAG气体保护焊机产品市场的竞争十分激烈，不仅体现在技术的先进性和优势上，还在很大程度上取决于焊机的电路及其功能和结构设计等方面。

国外市场上，IGBT逆变式MIG/MAG气体保护焊机的额定电流通常在160~650A（负载持续率100~35%）的水平。大多数的此类焊机产品都是单一MIG/MAG气体保护焊功能的，其应用范围会受到一定的限制。另外，焊机的操作界面比较传统，参数显示是普通的数码管，参数调节采用电位器，控制电路用分离元件模拟电路组成。此外，很多的焊机因无法满足EMC电磁兼容性的要求，不能出口到很多国家（如美国、澳大利亚等）或地区（如欧盟），对焊机企业带来不利的影响。

对于具有高抗干扰性或电磁兼容性的、多功能的（即还可采用手工电弧焊、氩弧焊等功能的MIG/MAG气体保护焊）焊机，由于其性能好，适应性更强，因而其市场的范围会更广。产品销售会更加有市场竞争力。然而，此类焊机，不同的电路、电路板和整机结构设计，控制原理和方式不同，电路板和整机的布局等不同，这些都会影响产品的性能、市场竞争力。本实用新型采用新的控制技术，实现高抗干扰性或电磁兼容性的、多功能化的，参数显示、触摸按键操作，单编码器参数设定，提升了产品的技术含量，同时，也有利于国际市场的产品竞争。因此，开发具有高抗干扰性或电磁兼容性的、多功能化的、技术含量高的逆变焊机是有一定技术难度的。这也是本实用新型需要解决的问题。

本实用新型焊机，具有手工电弧焊和氩弧焊及MIG/MAG气体保护焊三种焊接方法功能。其供电电源为220～240V，频率为50或60Hz。可满足高抗干扰性或电磁兼容性的要求，以及手工焊、氩弧焊和MIG/MAG气体保护焊三种种焊接方法的各项控制要求和状态指示。在整机和电路及电路板的设计，以及布线上采取了抗干扰等滤波措施，如输入设计了EMI输入滤波电路，因而，可满足EMC电磁兼容性的要求。这就减少了对电网的干扰，并对焊机自身工作的可靠性带来了有利的作用。所以，在同类产品中，具有明显的技术特点和性能优势。再者，本实用新型的各个控制电路板上的电子元器件，大尺寸的通过自动和少量人工插件的方式，安装在电路板上。而很多小尺寸的电子元器件则是通过自动贴片的方式，直接安装和焊接在电路板上。这样可以简化电路板的生产制作工艺，降低制造成本。其次，电路板之间的连接控制线尽量减少，提高了产品生产工艺和效率，整机尺寸小，重量轻。也就是说，采用本实用新型的设计思想和方式缩小了产品尺寸，降低了运输成本。同时，通过调整少量的零部件（如逆变主变压器、输出电抗器、IGBT型号等），即可容易形成不同规格的系列产品。因此，本实用新型焊机，不仅抗干扰性能强，焊接方法多功能，操作界面良好，而且焊机的电路原理、电路板和整机结构设计有自己的独特之处。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机，焊机具有手工电弧焊和氩弧焊及MIG/MAG气体保护焊三种焊接方法，触摸式选择按键，参数通过调节器进行调节，抗干扰性能强等特点。

本实用新型焊机的供电电源为220～240V，频率为50或60Hz。

本实用新型焊机的内部采用左右布局结构，左边一侧布置送丝机构和送丝盘轴；焊丝盘轴安装在焊机内部的中隔板上；送丝机安装在底板上，靠近焊机的前面板，并与前面板上安装的欧式气保焊焊枪座连接在一起；右边另一侧布置多块控制电路板、冷却风机、电磁气阀和输出滤波电抗器；外加前、后面板上的一些电路和器件，如电源开关、显示和操作控制电路板、风扇、进气嘴和电磁气阀、正和负极性的输出快速接头座、极性转换插头及其连接线和欧式焊枪接口；在焊机内部，通过中隔板，把焊机的内部机械部分与主控制电路板部分分开；这样的结构，其控制电路板部分相当于被中隔板、外壳、底板、后面板和前面板组成的金属外壳包围，可起到隔离电磁干扰、防止电磁辐射等作用；另外，可对电路板上的功率器件，如散热器、IGBT管、快速恢复二极管等，有较好的冷却风道，得到较好的冷却，保障焊机工作的可靠性。

焊机的主要组成部分，包括：

1）送丝部分。主要包括：气体保护焊时用的送丝机、焊丝盘轴、焊枪欧式接口组件和控制电路板上的送丝控制电路部分。送丝机和焊丝盘轴安装在内部中隔板上。送丝机靠近焊机前面板。送丝机与前面板上安装的焊枪欧式接口组件进行相应的连接。气保焊时，气保焊焊枪与焊枪欧式接口组件配合连接。1或5Kg焊丝盘安装到焊丝盘轴上。焊丝安装后可送入到送丝机，再通过焊枪欧式接口组件输送到与之连接的焊枪头部。通过送丝机的送丝轮和压紧轮，在电路的控制下，可使焊丝从气保焊焊枪的导电嘴伸出。气保焊时，焊丝的送丝速度大小受控于电路板和对应的电位器控制。调节送丝速度即可改变焊接电流的大小。焊枪欧式接口组件上的保护气体接口通过一个气管连接到电磁气阀。保护气体从焊机外部接入到电磁气阀的气体输入口。当打开气瓶后，在焊机电路的控制作用下，可使电磁气阀通、断，从而使保护气体接入焊枪，并从焊枪头部流出，实现对焊接区的金属保护。手工焊时，则不对送丝部分进行控制。

2）外壳部分。包括提手、左侧盖板、塑料门扣、右侧盖板、机壳底板、支脚和前面板，还有中隔板。

3）后面板部分。该后面板上安装的零部件主要有：电源开关、保护气的气接头或进气嘴及电磁气阀、供电输入电源线及其拉不脱（也称为固线器）、冷却风扇部分。电源线连接到供电电网。电源开关控制焊机电源的通或断。冷却风扇对焊机内部的一些零部件进行强迫风冷。冷却风扇位于焊机的后部，冷风从焊机机箱后面板后部的进气孔进行。可使主控制板上的一些发热器件或零部件，如IGBT及散热器散热器、快速恢复二极管及散热器等零部件得到较好的冷却。这样的风道和冷却方式设计，有利于保障焊机电路工作的可靠性，也是本实用新型焊机实现较大电流和高负载持续率的重要原因之一。

4）前面板部分。安装的零部件主要有：焊枪欧式接口组件、黑色负极性输出快速接头座组件、红色正极性输出快速接头座组件、输出快速接头插头及连接线、操作和显示控制面板；输出快速接头插头及连接线用于焊机的焊接极性转换，即通过该插头及其连接线实现正极性或负极性焊接工艺，也就是现在焊丝或焊枪的焊接电缆是连接于焊接电源输出的正极，还是连接负极。

对于操作和显示控制面板部分，从焊机的外部看该控制面板上设有二个数码显示管，上方的右边是电压显示数码管，其右下角设有电压“V”单位LED指示灯；在电压显示数码管的下方是电流显示数码管，其右下角设有电流“A”单位LED指示灯；在电流显示数码管的下方，设置有一个焊接参数调节器；在电压显示数码管的左边，设置有一个焊丝直径选择按键，通过该按键可选择1.0mm铝焊丝、0.8mm和1.0mm碳钢和不锈钢焊丝，并有三个对应的焊丝直径LED指示灯；在电流显示数码管的左边，设置有一个焊接方法选择按键，通过该按键可选择气保焊（MIG/MAG）/氩弧焊（TIG）/手工焊（MMA），并有三个对应的焊接方法LED指示灯；在焊接方法选择按键的下方，设置有一个电流（A）/VRD（手工焊时的空载低电压输出）和电压（U）微调选择按键，通过该按键可选择VRD功能（此功能只能是在用户选择手工焊的前提下才能选择）、电流和电压调节功能，也就是说，当选择了手工焊MMA的前提下，选择VRD功能时，对应的VRD的LED指示灯会点亮；当选择了气保焊（MIG/MAG）的前提下，如果通过功能按键，选择电压微调（对应的“U”符号LED指示灯会点亮）时，此时，可通过焊接参数调节器或编码器对焊接电压参数进行微调；如果通过功能按键，选择电流（对应的“A”单位符号LED指示灯会点亮）时，此时，可通过焊接参数调节器调节焊接电流参数；该调节器还具有按键功能，用于参数的快速调节；VRD是指选择手工焊（MMA）状态下的空载低电压输出控制。即如果选择了MMA，才能选择VRD功能。选择VRD后，若焊机没有进行焊接操作，也就是处于空载的时候，焊机的输出电压会很低，会在20VDC以下。这样，可使焊机的使用更加安全；在选择手工焊（MMA）、氩弧焊（TIG）方法的情况下，可调节的参数为焊接电流；此外，手工焊下焊接时，“V”、“A”单位符号的LED指示灯会点亮，也就是电压数码管和电流数码管可以分别显示焊接电压、预置和焊接电流；氩弧焊下焊接时，“V”、“A”符号的LED指示灯也会点亮，电压数码管和电流数码管可以分别显示焊接电压、预置和焊接电流；MIG/MAG气保焊下焊接时，“V”、“A”符号的LED指示灯也会点亮，电压数码管和电流数码管可以分别显示预置和焊接电压、预置和焊接电流；焊接参数调节旋钮，用于调节上述每种焊接方法下对应的焊接参数；通过按键选择“U”符号指示灯点亮，可通过调节器对电压进行微调；通过按下调节器按键，可实现对参数的快速调节；电压数码管还用于显示“O.H”、“O.C”符号，显示时，“V”符号的LED指示灯也会点亮；“O.H”符号出现时表示焊机出现过热现象；“O.C”符号出现时表示焊机出现过流现象。

当焊机内部IGBT的散热器温度过高，超过温度继电器的动作温度时，在控制电路的作用下，一方面可通过电压数码管显示“O.H”符号，指示发生过热现象，另一方面，可使焊机停止焊接或输出。在焊机不输出的情况下，冷却风机的作用会使IGBT散热器的温度降低。当降低到热保护器的恢复动作温度时，热保护器恢复，焊机过热现象消除。过热指示符号也不显示。同时，焊机可再次焊接使用。这样的设计，比较方便焊机操作者的选择和使用。

当焊机出现过流现象时，在控制电路的作用下，一方面可通过电压数码管显示“O.C”符号，指示发生过流现象，另一方面，可使焊机停止焊接或输出。在焊机不输出的情况下，可关闭焊机的电源开关，之后，再合上电源开关。如果焊机过流现象消除，过流指示“O.C”符号也不显示，并且，焊机可以再次进行焊接，则表示焊机的控制电路是正常的。如果关闭焊机的电源开关后再次合上电源开关，过流现象无法消除，过流指示“O.C”符号仍然显示，并且，焊机无法进行焊接，则表示焊机的控制电路出现故障，需要进行维修。

对于控制板电路部分，电路板设计为五块电路板，分别是EMI输入滤波板（EMCPCB）、整流桥和上电缓冲电路板、显示和操作控制电路板（Display PCB）、主控制电路板（Main PCB）和控制板（Control PCB）。按功能来说，主要设计有输入滤波电路；上电缓冲电路；逆变主电路；开关电源电路；IGBT驱动控制电路；气保焊时的送丝控制电路和电磁气阀控制电路；输出电流、电压的检测和反馈信号控制电路；气保焊的焊枪开关检测控制电路；三种焊接方法的给定、反馈和PI（比例+积分）控制及其PWM输出特性控制电路；气保焊时的快速点焊控制电路；显示和操作控制电路；初级电流检测和过流保护控制电路；过热保护控制电路等电路。各电路之间，按照本实用新型的电路原理图关系连接在一起。可满足高抗干扰性或电磁兼容性的要求，手工焊、氩弧焊和MIG/MAG气体保护焊三种种焊接方法的各项控制要求和状态指示。例如，通过本实用新型电路，可方便地实现：1）手工焊、氩弧焊和气保焊的功能转换和状态指示；2）手工焊和氩弧焊的输出特性和参数显示及状态指示等控制；3）手工焊的VRD功能控制；4）气保焊的提前送气、滞后闭气时间控制；平特性输出控制；电压、电流或送丝速度调节，焊丝直径选择等控制功能和状态指示。最终在控制电路的作用下，分别实现手工电弧焊、氩弧焊和MIG/MAG气保焊三种焊接方法的控制性能要求。在整机和电路及电路板的设计，以及布线上采取了抗干扰等滤波措施，如输入设计了EMI滤波电路等，因而，可满足EMC电磁兼容性的要求。这就减少了对电网的干扰，并对焊机自身工作的可靠性带来了有利的作用。所以，在同类产品中，具有明显的技术特点和性能优势。再者，本实用新型的各个控制电路板上的电子元器件，大尺寸的通过自动和少量人工插件的方式，安装在电路板上。而很多小尺寸的电子元器件则是通过自动贴片的方式，直接安装和焊接在电路板上。这样可以简化电路板的生产制作工艺，降低制造成本。其次，电路板之间的连接控制线尽量减少，提高了产品生产工艺和效率，整机尺寸小，重量轻。

对不同电流等级和负载持续率要求的本实用新型焊机，可通过调整电路板上少量的零部件规格参数，形成不同输出额定电流和负载持续率的产品，使产品系列化。例如，改变IGBT器件的电流等级和散热器尺寸；改变快速恢复二极管的型号和参数；改变逆变主变压器和输出滤波电抗器的规格和参数等，即可容易形成不同规格的系列产品。当然，这些变化，目的是使产品的制作成本与相应机器的规格参数和性能指标相匹配。这样，每种规格型号的焊机才能实现最优化的成本控制。这就提升了所开发产品的市场竞争力。

本实用新型焊机，由于具有具有高抗干扰性或电磁兼容性，数码管显示，触摸式按键操作，三种焊接方法的使用功能，解决了操作界面差、容易干扰电网和自身抗干扰弱的问题，因而比其它的焊机有更好的性能和适应性。其良好的电路及其结构设计也是本实用新型的优势所在，也是满足高效和低成本生产、高可靠性、制造技术先进性的重要保障。本实用新型焊机的电路原理、电路板和整机结构设计有自己的独特之处。本实用新型专利申请保护的内容就在于保护这种焊机的电路和结构设计。

附图说明】

附图1是利用本实用新型制成的一种示例焊机的结构示意图；

附图2是本实用新型焊机的电路原理框图；

附图3是本实用新型焊机的电源电路部分的原理图；

附图4是本实用新型焊机的控制电路原理图；

附图5是本实用新型焊机的显示和操作控制电路原理图；

附图6是本实用新型主控制板的结构示意图；

附图中各部件名称如下：1、手柄；2、左侧盖板；3、塑料门扣；4、右侧盖板；5、送丝机；6、送丝盘轴组件；7、中隔板；8、控制板；9、主控制板；10、电源开关；11、电磁气阀；12、电源输入线及其拉不脱；13、EMI滤波板；14、冷却风扇；15、机壳底板；16、支脚；17、前面板；18、负极性输出快速接头座组件（黑）；19、正极性输出快速接头座组件（红）；20、输出快速接头插头及连接线；21、操作和显示控制面板；22、焊枪欧式接口组件；23、整流桥和上电缓冲电路板；24、驱动变压器；25、IGBT；26、电源变压器；27、主变压器；28、输出滤波电抗器；29、快恢复二极管；30电解电容。

具体实施方式

附图1是利用本实用新型制成的一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机的结构设计示意图。

焊机的主要组成部分包括：

1）送丝部分。主要包括：气体保护焊时用的送丝机5，括号中的数字代表附图1中的零部件系列号，下同，不再重复说明）、焊丝盘轴6、焊枪欧式接口组件22和控制电路板上的送丝控制电路部分。送丝机5和焊丝盘轴6安装在内部中隔板7上。送丝机5靠近焊机前面板17。送丝机5与前面板17上安装的焊枪欧式接口组件22进行相应的连接。气保焊时，气保焊焊枪与焊枪欧式接口组件22配合连接。（1或5Kg）焊丝安装到焊丝盘轴6上。焊丝安装后可送入到送丝机5，再通过焊枪欧式接口组件22输送到与之连接的焊枪头部。通过送丝机5的送丝轮和压紧轮，在电路的控制下，可使焊丝从气保焊焊枪的导电嘴伸出。气保焊时，焊丝的送丝速度大小受控于电路板和对应的电位器控制。调节送丝速度即可改变焊接电流的大小。焊枪欧式接口组件22上的保护气体接口通过一个气管连接到电磁气阀11。保护气体从焊机外部接入到电磁气阀11的气体输入口。当打开气瓶后，在焊机电路的控制作用下，可使电磁气阀11通、断，从而使保护气体接入焊枪，并从焊枪头部流出，实现对焊接区的金属保护。手工焊时，则不对送丝部分进行控制。

2）外壳部分。包括提手1、左侧盖板2、塑料门扣3、右侧盖板4、机壳底板15、支脚16和前面板17，还有中隔板7。

3）后面板部分。该后面板上安装的零部件主要有：电源开关10、保护气的气接头或进气嘴及电磁气阀11、供电输入电源线及其拉不脱（也称为固线器）12、冷却风扇14部分。电源线12连接到供电电网。电源开关10控制焊机电源的通或断。冷却风扇14对焊机内部的一些零部件进行强迫风冷。冷却风扇14位于焊机的后部，冷风从焊机机箱后面板后部的进气孔进行。可使主控制板9上的一些发热器件或零部件，如IGBT及散热器散热器、快速恢复二极管及散热器等零部件得到较好的冷却。这样的风道和冷却方式设计，有利于保障焊机电路工作的可靠性，也是本实用新型焊机实现较大电流和高负载持续率的重要原因之一。

4）前面板17部分。安装的零部件主要有：焊枪欧式接口组件22、黑色负极性输出快速接头座组件18、红色正极性输出快速接头座组件19、输出快速接头插头及连接线20、操作和显示控制面板21；输出快速接头插头及连接线20用于焊机的焊接极性转换，即通过该插头及其连接线实现正极性或负极性焊接工艺，也就是现在焊丝或焊枪的焊接电缆是连接于焊接电源输出的正极，还是连接负极。

对于操作和显示控制面板21部分，从焊机的外部看该控制面板上设有二个数码显示管，上方的右边是电压显示数码管，其右下角设有电压“V”单位LED指示灯；在电压显示数码管的下方是电流显示数码管，其右下角设有电流“A”单位LED指示灯；在电流显示数码管的下方，设置有一个焊接参数调节器；该调节器还具有按键功能，用于参数的快速调节；在电压显示数码管的左边，设置有一个焊丝直径选择按键，通过该按键可选择1.0mm铝焊丝、0.8mm和1.0mm碳钢和不锈钢焊丝，并有三个对应的焊丝直径LED指示灯；在电流显示数码管的左边，设置有一个焊接方法选择按键，通过该按键可选择气保焊（MIG/MAG）/氩弧焊（TIG）/手工焊（MMA），并有三个对应的焊接方法LED指示灯；在焊接方法选择按键的下方，设置有一个电流（A）/VRD（手工焊时的空载低电压输出）和电压微调（U）选择按键，通过该按键可选择VRD功能（此功能只能是在用户选择手工焊的前提下才能选择）、电流和电压调节功能，也就是说，当选择了手工焊MMA的前提下，选择VRD功能时，对应的VRD的LED指示灯会点亮；当选择了气保焊（MIG/MAG）的前提下，如果通过功能按键，选择电压（对应的“U”符号LED指示灯会点亮）时，此时，可通过焊接参数调节器或编码器微调焊接电压参数；如果通过功能按键，选择电流（对应的“A”符号LED指示灯会点亮）时，此时，可通过焊接参数调节器调节焊接电流参数；VRD是指选择手工焊（MMA）状态下的空载低电压输出控制。即如果选择了MMA，才能选择VRD功能。选择VRD后，若焊机没有进行焊接操作，也就是处于空载的时候，焊机的输出电压会很低，会在20VDC以下。这样，可使焊机的使用更加安全；在选择手工焊（MMA）、氩弧焊（TIG）方法的情况下，可调节的参数为焊接电流；此外，手工焊下焊接时，“V”、“A”单位符号的LED指示灯会点亮，也就是电压数码管和电流数码管可以分别显示焊接电压、预置和焊接电流；氩弧焊下焊接时，“V”、“A”单位符号的LED指示灯也会点亮，电压数码管和电流数码管可以分别显示焊接电压、预置和焊接电流；MIG/MAG气保焊下焊接时，“V”、“A”符号的LED指示灯也会点亮，电压数码管和电流数码管可以分别显示预置和焊接电压、预置和焊接电流；焊接参数调节旋钮，用于调节上述每种焊接方法下对应的焊接参数；通过按键选择“U”符号指示灯点亮，可通过调节器对电压进行微调；通过按下调节器按键，可实现对参数的快速调节；电压数码管还用于显示“O.H”、“O.C”符号，显示时，“V”符号的LED指示灯也会点亮；“O.H”符号出现时表示焊机出现过热现象；“O.C”符号出现时表示焊机出现过流现象。操作和显示控制面板21部分的电路原理图见附图2中的Main PCB部分和附图5部分。

当焊机内部IGBT的散热器温度过高，超过温度继电器的动作温度时，在控制电路的作用下，一方面可通过电压数码管显示“O.H”符号，指示发生过热现象，另一方面，可使焊机停止焊接或输出。在焊机不输出的情况下，冷却风机的作用会使IGBT散热器的温度降低。当降低到热保护器的恢复动作温度时，热保护器恢复，焊机过热现象消除。过热指示符号也不显示。同时，焊机可再次焊接使用。这样的设计，比较方便焊机操作者的选择和使用。

当焊机出现过流现象时，在控制电路的作用下，一方面可通过电压数码管显示“O.C”符号，指示发生过流现象，另一方面，可使焊机停止焊接或输出。在焊机不输出的情况下，可关闭焊机的电源开关，之后，再合上电源开关。如果焊机过流现象消除，过流指示“O.C”符号也不显示，并且，焊机可以再次进行焊接，则表示焊机的控制电路是正常的。如果关闭焊机的电源开关后再次合上电源开关，过流现象无法消除，过流指示“O.C”符号仍然显示，并且，焊机无法进行焊接，则表示焊机的控制电路出现故障，需要进行维修。

5）控制板8部分，即附图2中的Control PCB部分，主要包括逆变PWM和IGBT驱动控制电路的低压侧驱动电路；送丝和电磁阀等控制电路；输出特性控制电路等部分。具体电路及其元器件、零部件见相关的附图4所示。

6）主控制板9，即附图2中的Main PCB部分和附图6所示，主要包括整流桥和上电缓冲电路板23，以及由R10~R13电阻、电容C11、C14，C8和C9电解电容30、IGBT1和IGBT3及IGBT4和IGBT2四只 IGBT管25、T1逆变主变压器27、初级或直流母线电流检测互感器L3，D8、D9、D11~D12快速恢复二极管29、L2输出电流滤波电抗器或电感28、输出电流检测分流器FL1，以及滤波电容C0、C12、C6、C7、C20~C23，电阻R0、R9、R2、R5、R23~R25组成的逆变焊机主电路的大部分电路，包括IGBT驱动控制电路的高压侧驱动电路，也包括驱动变压器24；还包括开关电源电路（POWER部分，包括电源变压器26，还有由场效应管Q1、二极管D2、稳压管D3、电阻R6~R8、电容C5组成的电路部分。

整流桥和上电缓冲电路板23上设有继电器、热敏电阻、整流桥或整流桥、二极管和插头，整流桥和上电缓冲电路板23安装在主控制板9上。

7）显示和操作控制电路板21，即附图2中的Display PCB部分，该电路板部分通过图2中的CON3插头与焊机的其它控制电路部分进行连接。此部分电路的具体原理图如附图5所示。显示和操作控制电路板上电路主要由U12微处理器（STC15W408AS）、数码管SMG1和SMG2、U6（含U6A、U6B）和U7（含U7A、U7B）运算放大器、NPN型三极管Q7~Q10、LED1~LED9和LED11指示灯、74HC595芯片U1、74LS138芯片U2、（0.8mm、1.0mm碳钢和不锈钢、1.0mm铝合金）焊丝直径选择按键K2、TIG（氩弧焊）/MMA（手工焊）/MIG（气保焊）三种焊接方法选择按键K3、A/VRD和U（电压调节）功能选择按键K4、编码器BMQ（用于调节参数）、编码器的按键K1（用于改变参数调节的快慢）、控制送气的光耦U3（信号端子为SQ）、控制送丝的光耦U4（信号端子为SS）、过热检测和控制电路（信号端子为OH）、电压检测电路（信号端子为ADCV和UDP）、电流检测电路（信号端子为ADCA和IDP）、PWMU输出电压转换电路（其输出为Ug电压给定控制信号）、PWMA输出电流转换电路（其输出为Ig电流给定控制信号），以及一些电阻、电容、电解电容、可变电位器（如RT5）、稳压管Z1、插头及插座组成。该部分电路的作用主要是：1）实现TIG（氩弧焊）/MMA（手工焊）/MIG（气保焊）三种焊接方法选择和控制；2）实现每种焊接方法下对应各自的焊接参数的选择和调节以及焊接过程的控制；3）利用发光二极管和数码管，实现焊机各种状态、参数的显示；4）实现过热和过流检测和控制等。

8）EMI滤波器或电路板13，附图2中的EMC PCB部分，如附图2所示，该电路板部分由1C1～1C2和2C1～2C5滤波电容、2MT1和2MT2滤波电感组成；1C1和1C2滤波电容分别连接在输入电源线的两端，这两个电容的中间连接点连接到焊机的机架或“地”端，并与供电系统中的地线连接；2C3滤波电容连接在输入电源线的两端；1C1～1C2和2C3滤波电容连接在2MT1滤波电感的前级电路中；2MT1滤波电感的后级电路连接有2C1～2C2和2C4滤波电容；2C1和2C2滤波电容分别连接在2MT1滤波电感后级的电源线的两端，这两个电容的中间连接点连接到焊机的机架或“地”端，并与供电系统中的地线连接；2C4滤波电容连接在2MT1滤波电感后级的电源线的两端；2MT2滤波电感的前级电路连接有2C1～2C2和2C4滤波电容，2MT2滤波电感的后级电路连接有2C5滤波电容。上述电路组成两级EMI滤波器电路，可起到抗电磁干扰的作用，是实现焊机满足电磁兼容性标准要求的重要条件之一。

如附图1。本实用新型焊机，手工电弧焊时两组输出快速接头座组件18、19用于分别连接电焊钳电缆和工件夹电缆。连接时的极性可根据电焊条的种类和要求决定连接的方式。红色，代表正输出；黑色，代表负输出；氩弧焊时，氩弧焊枪连接至负极性输出快速接头座组件18，而正极性输出快速接头座组件19则连接至被焊的工件。焊枪的气管通过外部连接的气管连接至供气系统；气保焊时焊枪连接到欧式焊枪接口组件铜头22，黑色输出快速接头座组件18通常用于连接工件夹焊接电缆，这种连接方式称为反接或反极性连接，当然，由于输出快速接头插头及连接线20可分别连接到焊机输出的正、负极性端，利用输出快速接头插头及连接线20，可实现焊丝或焊枪焊接电缆的正、负极性连接方式转换。究竟是焊丝采用负极性连接，还是采用正极性连接方式，取决于气保焊焊丝的种类和焊接工艺的要求。

本实用新型焊机的电路板上的器件，如果是插件式的电子元器件或零部件，主要采用自动和人工插件、焊接的方式来完成电路板加工。而对电路板上大量的贴片式电子元器件，则全部采用自动贴片和焊接的方式来完成电路板加工。试想，如果所有的元器件和零部件都不是贴片式的，那么电路板的尺寸必然很大。这就会加大焊机的尺寸和重量；如果像其它多电路板结构的焊机那样，电路板之间有很多的控制连接线，那么制作工序必然会多，生产工艺也会复杂。本实用新型充分考虑了上述影响因素。通过反复设计，使电路板尺寸小，结构紧凑，连接控制线少，故本实用新型焊机的电路板生产加工工序少，制作工艺也大为简化，更加方便生产。这样的设计和加工工艺，可保证产品的生产具有很高的生产效率，同时，出错率和制作成本低，有利于提高产品的市场竞争力。

此外，在结构设计方面，如附图1所示，通过中隔板7，把焊机的内部左侧机械部分与右侧的电路部分分开。右侧的电路板等部分相当于被中隔板、外壳、底板、后面板和前面板组成的外壳包围。可起到隔离大电流强电磁干扰，限制电磁辐射，提高焊机可靠性的作用。

附图2~附图5共同构成了焊机完整的控制电路原理图。各控制电路板板，外加一些连接控制线和零部件，按照本实用新型的电路原理图关系连接在一起。可满足高抗干扰性或电磁兼容性的要求，手工焊、氩弧焊和MIG/MAG气体保护焊三种种焊接方法的各项控制要求和状态指示。例如，通过本实用新型电路，可方便地实现：1）手工焊、氩弧焊和气保焊的功能转换和状态指示；2）手工焊和氩弧焊的输出特性和参数显示及状态指示等控制；3）手工焊的VRD功能控制；4）气保焊的提前送气、滞后闭气时间控制；平特性输出控制；电压、电流或送丝速度调节，焊丝直径选择等控制功能和状态指示。此外，在整机和电路及电路板的设计，以及布线上采取了抗干扰等滤波措施，如输入设计了EMI滤波器或电路等，因而，可满足EMC电磁兼容性的要求。这就减少了对电网的干扰，并对焊机自身工作的可靠性带来了有利的作用。

本实用新型焊机电路的工作原理简述如下：

如附图1和附图2所示。由电源输入开关S1、EMI滤波电路、上电缓冲电路、整流器DB1、R10~R13电阻、电容C11、C14，IGBT1和IGBT3及IGBT4和IGBT2四只 IGBT管、T1逆变主变压器27、初级或直流母线电流检测互感器L3，D8、D9、D11~D12（如MUR6030等）快速恢复二极管29、L2输出电流滤波电抗器或电感28、输出电流检测分流器FL1，以及滤波电容C0、C12、C6、C7、C20~C23，电阻R0、R9、R2、R5、R23~R25组成的逆变焊机主电路。

参见附图2，220V～240V输入电源电压连接至供电电源开关S1。通过焊机后面板上的电源开关S1接通电网电源。从电网来的交流电，先经过由1C1～1C2和2C1～2C5滤波电容、2MT1和2MT2滤波电感、2R1电阻组成的两级EMI滤波器电路。1C1和1C2滤波电容分别连接在输入电源线的两端，这两个电容的中间连接点连接到焊机的机架或“地”端，并与供电系统中的地线连接。2C3滤波电容连接在输入电源线的两端。1C1～1C2和2C3滤波电容连接在2MT1滤波电感的前级电路中。2MT1滤波电感的后级电路连接有2C1～2C2和2C4滤波电容及2R1电阻。2C1和2C2滤波电容分别连接在2MT1滤波电感后级的电源线的两端，这两个电容的中间连接点连接到焊机的机架或“地”端，并与供电系统中的地线连接。2C4滤波电容和2R1电阻并联在2MT1滤波电感后级的电源线的两端。2MT2滤波电感的前级电路连接有2C1～2C2和2C4滤波电容、2R1，2MT2滤波电感的后级电路连接有2C5滤波电容。上述EMI滤波器电路，可减少电网电源对逆变焊机电路的干扰，提高焊机的工作可靠性。起到抗电磁干扰或保障焊机电磁兼容性的作用，是实现焊机满足电磁兼容性标准要求的重要条件之一。

整流桥和上电缓冲电路板23上，包括整流器DB1、RT1热敏电阻、继电器K1、二极管D84、插头CN1元器件和零件。参见附图2，RT1热敏电阻与K1-1继电器的触头并联，并且串联在DB1整流器或整流桥与2MT2滤波电感的连接线中；经过EMI滤波后的输入交流电再经过由RT1热敏电阻、继电器K1、二极管D84、插头CN1元器件和零件组成的上电缓冲电路部分后，再经整流器DB1整流后变为脉动直流电。并对C8~C9电解电容30进行充电，电压逐渐升高，最后变为较为稳定的高压直流电。

参见附图2，对C8~C9电解电容30，这些电解电容起到滤波的作用，可使整流桥DB1整流后的直流母线电压比较高。

参见附图2，电源电压经过整流器DB1整流，C8~C9电解电容滤波后，获得的+310V高压直流电，一方面供给由R10~R13电阻、电容C11、C14，IGBT1和IGBT3及IGBT4和IGBT2四只IGBT管、T1逆变主变压器、初级或直流母线电流检测互感器L3，D8、D9、D11~D12快速恢复二极管、L2输出电流滤波电抗器或电感、输出电流检测分流器FL1，以及滤波电容C0、C12、C6、C7、C20~C23，电阻R0、R9、R2、R5、R23~R25组成的逆变电路工作。该部分电路的功能主要为：高压直流母线电压转换为中频（几十KHz）交流电。T1逆变主变压器实现电压降压和大电流输出的变换。D8、D9、D11~D12快速恢复二极管则是把逆变变压器输出的中频交流电变换为直流电。由于它变换后的电流波形是脉动的，不稳定，不利于焊接过程的稳定，因此，采用L2输出电流滤波电抗器或电感进行滤波。这样，输出的电流波形就会变得稳定。有利于获得高质量的焊缝。

另一方面，参见附图2，通过插头CON1，高压直流母线电压供给开关电源电路（附图2中有POWER字母的电路部分）。具体的开关电源的原理图见附图3。关于开关电源这部分的工作原理，这里作一个简要说明。开关电源电路由T3开关电源变压器、Q30 MOS管、D83和D85~D87快速二极管、U16（UC3845集成PWM电路）、U21程控管、U17光耦和U18~U20集成稳压器，以及它们周围的电阻、电容、电解电容、二极管器件组成的开关电源电路，产生+5V、+15V、+20V、+24V、-15V、-20V电源电压，供给其它相应的控制电路等带电工作。输入电源连接至高压直流母线电压+310V。因而，开关电源U16 PWM控制的UC3845及其外围电阻、电容组成的电路属于高压回路。为确保控制电路的安全，在附图3中，采用了U17的PC817光电耦合器进行隔离。开关电源电路的核心控制芯片是U16，即UC3845 PWM脉冲宽度调节器。其外围的电阻、电容可设定其工作的相关参数。至于如何确定，需要查看UC3845的相关使用资料或说明。这里不再重复。总之，U16芯片的6脚输出的脉冲为一定工作频率的驱动脉冲，可使附图3中的Q30 MOS管处于通、断工作状态。在T3开关电源变压器的电压输出电路部分，分别获得+20V、+24V、-20V稳定直流电源电压。+20V、-20V电源，作为输入电源，再通过U18（7815）、U19（7915）集成稳压器、电容、电解电容组成的典型稳压电路，获得+15V、-15V稳定直流电源电压；+15V电源，作为输入电源，再通过U20（7805）集成稳压器、电容、电解电容组成的典型稳压电路，获得+5V稳定直流电源电压。这些电源电压，可供给焊机其它的控制电路工作使用。此外，由开关电源部分的电路及原理图可知，本实用新型没有采用一般的控制变压器和相关的电压变换电路来产生上述几个电源电压。其电路取电来自主回路中的高压直流母线电压+310V。开关变压器的体积和尺寸、重量远小于一般的控制变压器，这就降低本实用新型焊机的成本，提升了焊机的技术附加值。

附图2中，RT1热敏电阻与K1-1继电器的触头并联，并且串联在DB1整流器或整流桥与2MT2滤波电感的连接线中；由RT1热敏电阻、继电器K1、二极管D84、插头CN1元器件和零件组成的上电缓冲电路部分。K1继电器的动作时间是滞后于电源开关S1合上时刻的，即K1继电器是延时动作的。当C8~C9电解电容上的充电电压稳定后，K1继电器才动作，其触头闭合RT1热敏电阻，使本实用新型焊机正常逆变工作时，大电流是从K1继电器的K1-1之间流过的。这样的电路，称为上电缓冲电路。主要是防止电源开关接通瞬间，由于C8~C9电解电容上没有电压，相当于短路，会形成较大的浪涌电流，烧坏电源开关S1。而上电缓冲电路的作用，就是通过合闸瞬间串入RT1热敏电阻来限制浪涌电流的。并且，RT1热敏电阻的阻值，是随其温度上升而增大的。因此，上电缓冲电路可起到较好的保护作用。此上电缓冲部分电路是通过如下的控制方式实现的：附图3中，+24V电压的形成用于电源电路中存在电容等因素，在时间上会滞后于焊机供电电源开关S1合上的时刻，这样，附图2中通过该电路板上CN1连接的+24V电源，会使K1继电器的动作滞后于S1开关的工作时刻。这就实现了上电缓冲控制的目的。

见附图2和附图4，IGBT的驱动电路分为低压侧驱动电路和高压侧驱动电路：

对于低压侧驱动电路，见附图4，由R115~R119、R123电阻，C60~C61、C56电容， P沟道场效应管Q11和Q13（IRF9Z24N）、N沟道场效应管Q12和Q14（IRFZ24N）、U9集成PWM芯片，以及附图2中E1驱动变压器的初级和+15V电源组成；U9的14脚连接R117和R118，R118的另一端连接Q13的G极，R117的另一端连接Q14的G极，Q14的S端接地；Q14的D端连接Q13的S端，并且还连接C56、R119，C56、R119的另一端连接插头A1的1脚；Q13的D端连接并联的C60~C61电容一端和R123，R123的另一端接+15V，并联的C60~C61电容的另一端接地，Q13的D端还连接Q11的D端； U9的11脚连接R115和R116，R115的另一端连接Q11的G极，R116的另一端连接Q12的G极，Q12的S端接地；Q12的D端连接Q11的S端，还连接插头A1的2脚；Q11的D端连接Q13的D端；插头A1的1、2脚通过插头连接线连接至附图2中的A1插头部分，最终连接至驱动变压器E1的初级。

对于高压侧驱动电路，见附图2，由R42、R42-1、R42-2、R42-3、R43、R43-1、R43-2、R43-3、R44、R44-1、R44-2、R44-3电阻，C45、C45-1、C45-2、C45-3电容和E1驱动变压器的次级绕组N2、N3、N4、N5，以及D46、D46-1、D46-2、D46-3二极管组成；IGBT1和IGBT3及IGBT4和IGBT2管的四路高压侧驱动部分的电路形式是相同的。IGBT1的G极连接R43、R44、C45，R44、C45的另一端连接N2绕组的异名端，R43的另一端连接R42、D46的阳极，D46的阴极和R42的另一端连接N2绕组的同名端； IGBT3的G极连接R43-2、R44-2、C45-2，R44-2、C45-2的另一端连接N5绕组的异名端，R43-2的另一端连接R42-2、D46-2的阳极，D46-2的阴极和R42-2的另一端连接N5绕组的同名端；IGBT2的G极连接R43-1、R44-1、C45-1，R44-1、C45-1的另一端连接N3绕组的同名端，R43-1的另一端连接R42-1、D46-1的阳极，D46-1的阴极和R42-1的另一端连接N3绕组的异名端；IGBT4的G极连接R43-3、R44-3、C45-3，R44-3、C45-3的另一端连接N4绕组的同名端，R43-3的另一端连接R42-3、D46-3的阳极，D46-3的阴极和R42-3的另一端连接N4绕组的异名端；E1驱动变压器的初级绕组N1连接控制板（Control PCB）的A1插头1、2脚，也就是PWM1和PWM2信号端。当这两个信号端有PWM方波驱动信号时，会在E1驱动变压器的次级产生相应的控制信号，可使IGBT1和IGBT3，及IGBT4和IGBT2两组开关管交替导通，最终把直流转换为交流，实现逆变过程的控制。

附图4中，由于U9芯片的11脚和14脚输出PWM信号驱动功率小，故需要经过IGBT低压侧的驱动控制电路进行功率放大。再通过E1驱动隔离变压器去控制IGBT1和IGBT3及IGBT4和IGBT2管的通或断工作状态。

附图4中，U9芯片的11脚和14脚输出控制信号是两组PWM方波脉冲信号。其方波的频率是固定的，有几十KHz。它由该芯片的RT、CT脚连接的电阻和电容参数（如R102和C41、C42）决定。两组方波脉冲信号在时间上有一个固定的时间差，专业上也称为死区时间。它是保障IGBT两组开关交替工作的重要参数之一。该时间是通过U9芯片的外围器件（如R102和C41、C42）参数设置而确定的。至于如何确定，查看U9芯片的相关使用资料或说明即可了解。这里不再重复。这里需要说明的是：U9芯片输出的PWM脉冲宽度调制信号是决定焊机逆变主电路输出电压和电流大小的信号。它的脉冲宽度取决于：1）手工焊（MMA）控制状态时，由焊接电流给定信号与输出电流反馈信号共同决定。控制的对象或目标是输出电流大小。空载时，电流负反馈信号很小。控制电路产生一个占空比较大的PWM脉冲信号，使IGBT1和IGBT3及IGBT4和IGBT2两组IGBT处于交替导通状态，最终使逆变主电路输出空载电压。当操作者调节好前面板上焊接电流的电位器，并进行焊接时，控制电路通过附图2中的分流器FL1，可检测到较大的输出电流信号。一方面，获得焊机电流表显示输出电流所需的检测信号。在其它控制电路（主要是附图4和附图5部分的控制电路）的作用下实现电流数字显示。另一方面，检测到的电流信号，在其它控制电路（主要是附图4部分的控制电路）的作用下，经过信号放大等处理，并以此作为电流负反馈控制信号，与焊接电流给定信号进行比较。比较后的差值信号，进行PI（比例和积分）调节控制，其输出的结果控制焊机输出PWM芯片的脉冲宽度或占空比，决定焊机输出电流和电压的大小，实现输出电流参数的准确控制。并使焊机的输出特性为恒流带外拖的下降特性。进一步地说，当焊接电流给定信号不变时，随着焊机电路检测到的电流增加，并且，达到给定的设定值后，焊接电流给定信号与电流负反馈控制信号的差值会随电流增加而减小，通过PI控制后，使焊机输出PWM芯片的脉冲宽度或占空比减小，焊机的输出电压降低。这一过程，也就是所谓的电流截止负反馈控制。即只有当电流达到焊接电流电位器的设定值后才起作用的反馈控制。此后，随着电流微小的增加，电压降低会很多。当电压下降到16V以下时，随着电压的降低，控制电路可使焊机输出PWM芯片的脉冲宽度或占空比增加，使焊接电流按照设定的参数增大，最终形成恒流带外拖的下降特性。当焊接电流给定信号变化时，电流截止负反馈设定值不同，但其它的控制过程是类似的。这样，在电位器设定的最小和最大之间，就可获得无数条下降特性曲线。这样的控制，也是满足手工电弧焊接的基本要求。2）氩弧焊（TIG）控制状态时，其控制过程与上述手工焊的很类似。只是不进行16V以下的外拖阶段控制，而是使焊机的输出特性为恒流下降特性。3）气保焊控制状态时，由焊接电压给定信号与输出电压反馈信号等共同决定。控制的对象或目标是输出电压大小。采用电压负反馈PI控制。空载时，与手工焊控制类似，仍然是输出较大的PWM脉冲宽度信号，获得空载电压。带负载后，则与手工焊的控制有所不同。气保焊，焊机的输出特性控制是平特性，而不是恒流带外拖的下降特性。其特点是：负载电流变化较大，而输出电压变化很小，保持相对稳定。只有当电压给定信号发生改变时，输出的电压才会出现较大变化。以上控制过程，是通过相应的控制电路来实现的。

见附图2，L3是一个主变初级电流检测互感器或电流检测器，可检测逆变主电路中主变压器的初级电流信号。其输出连接至D67~D70二极管组成的全桥整流器的输入端，该全桥整流的输出端并联有R147~R148、R154~R155电阻，其输出信号JL+、JL-连接至控制板（Control PCB）A1插头的4、5脚，也是附图4中的A1插头的4、5脚端，这两端并联R128，并且A1的4脚连接至附图4中U9 PWM芯片的16脚关断控制端，主要是检测逆变主电路是否发生过流现象。如果出现过流，U9芯片11和14脚输出的PWM信号关闭，焊机逆变主电路中的四只IGBT管的驱动控制信号关闭，焊机关闭输出。同时，焊机的微处理器控制系统也会通过其它的检测电路检测到过流现象，并且焊机面板的电压显示数码管会指示发生过流“O.C”符号。

过热保护控制电路，见附图4，CON8接口两端连接至常闭型的温度继电器，而温度继电器又紧贴在IGBT管的铝合金散热器上进行安装；CON8-2接地，CON8-1连接电阻R73，R73的另一端连接二极管D26的阴极，D26的阳极连接U4C运算放大器的反相输入端，电阻R72的一端连接+15V，R72的另一端连接U4C的反相输入端；C27电容的一端接地，其另一端连接U4C的反相输入端；U4C运算放大器的同相输入端连接电阻R70、R71、R74，R70的另一端接地，R71的另一端接+15V，R74的另一端连接U4C的输出端、R44、二极管D25的阳极，R44的另一端接地，D25的阴极连接R45、R43电阻，R43的另一端连接U8光耦中发光二极管U8A的阳极，该发光二极管的阴极接地；R45的另一端连接U6光耦中发光二极管U6A的阳极，该发光二极管的阴极接地；U8光耦中输出级三极管U8B的发射极接地，该三极管的集电极连接OH信号端；OH信号端连接至CON3插头的11脚，通过插头与附图5中的CON3插头的11脚连接；U6光耦中输出级三极管U6B的发射极接-15V，该三极管的集电极连接二极管D22、D23的阴极；当温度继电器不动作时，表明主功率器件没有发生过热现象，此时，U4C运算放大器输出低电平，D25截止，U6A、U8A二极管不会发光，三极管U6B、U8B不导通，OH信号端不接地，二极管D22、D23的阴极不会接通-15V。当温度继电器动作时，表明主功率器件发生过热现象，此时，U4C运算放大器输出高电平，D25导通，U6A、U8A二极管会发光，三极管U6B、U8B导通，OH信号端接地，二极管D22、D23的阴极接通-15V；见附图4，当温度继电器不动作或三极管U6B不导通时，D22截止，U4B的同相输入端通过R66接入高电平+15V，U4B的输出端输出高电平，会使NPN三极管Q10导通，R127的两端被三极管Q10短路；反之，当温度继电器动作或三极管U6B导通时，会使R127并联在后级运算放大器U10D同步跟随器的同相输入端；N沟道场效应管Q18（IRF640S）的D端也连接在R127的一端，Q18的S端接地，相对于Q18的D端和S端也并联在R127的两端，Q18的G端连接PWM-EN控制信号端，该信号端对地之间连接R5电阻；当PWM-EN信号端为高电平时，Q18导通，R127的两端被Q18管短路；反之，当PWM-EN信号端为低电平时，Q18不导通，也会使R127并联在后级运算放大器U10D同步跟随器的同相输入端。因此，温度继电器不动作或三极管U6B不导通与PWM-EN信号端为高电平信号的控制状态是一样的，同样地，温度继电器动作或三极管U6B导通与PWM-EN信号端为低电平信号的控制状态是一样的；附图4中，当温度继电器动作或三极管U6B导通时，D23二极管会导通，于是，PNP三极管Q17会导通，会把R54接至-15V，对于气保焊（MIG/MAG），KR1继电器动作，会把U11D运算放大器部分的输入电压信号拉至较低的水平，防止焊机气保焊时输出电流，防止焊机因过热而烧坏，从而达到保护焊机的目的。在冷却风机的作用下，当IGBT铝合金散热器的温度下降到一定程度后，焊机内部的过热现象消除，热保护器恢复时，控制电路才能继续输出PWM控制信号。同时过热指示灯熄灭。

如附图2和附图5所示，显示和操作控制电路板部分，该电路板部分通过图2中的CON3插头与焊机的其它控制电路部分进行连接；该电路板上的电路主要由U12微处理器（STC15W408AS）、数码管SMG1和SMG2、U6（含U6A、U6B）和U7（含U7A、U7B）运算放大器、NPN型三极管Q7~Q10、LED1~LED9和LED11指示灯、74HC595芯片U1、74LS138芯片U2、（0.8mm、1.0mm碳钢和不锈钢、1.0mm铝合金）焊丝直径选择按键K2、TIG（氩弧焊）/MMA（手工焊）/MIG（气保焊）三种焊接方法选择按键K3、A/VRD和U（电压调节）功能选择按键K4、编码器BMQ（用于调节参数）、编码器的按键K1（用于改变参数调节的快慢）、控制送气的光耦U3（信号端子为SQ）、控制送丝的光耦U4（信号端子为SS）、过热检测和控制电路（信号端子为OH）、电压检测电路（信号端子为ADCV和UDP）、电流检测电路（信号端子为ADCA和IDP）、PWMU输出电压转换电路（其输出为Ug电压给定控制信号）、PWMA输出电流转换电路（其输出为Ig电流给定控制信号），以及一些电阻、电容、电解电容、可变电位器（如RT5）、稳压管Z1、插头及插座组成；74LS138芯片U2的6和16脚接+5V，U2芯片的+5V对地之间连接C2去耦电容，U2的4、5和8脚接地，U2的1、2和3脚（A、B、C端）分别连接U12的P3.5、P3.4、P3.3端，U2的15、14和13脚（Y0、Y1、Y2端）分别连接电压（VOL）显示数码管SMG1的COM1、COM2、COM3端，U2的12、11和10脚（Y3、Y4、Y5端）分别连接电流（CUR）显示数码管SMG2的COM1、COM2、COM3端，U2的9脚（Y6端）连接发光二极管LED7、LED8、LED9、LED11的阳极，LED7、LED8、LED11、LED9的阴极分别连接数码管SMG1和SMG2的A、B、C、G端，U2的7脚（Y7端）连接发光二极管LED1、LED2、LED2、LED4、LED5、LED6的阳极，LED1、LED2、LED2、LED4、LED5、LED6的阴极分别连接数码管SMG1和SMG2的A、B、C、D、E、F端；数码管SMG1和SMG2的A、B、C、D、E、F、G、DP端对应连接在一起，并且，A、B、C、D、E、F、G、DP端分别连接电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的另一端分别连接U1（74HC595）的15、1~7脚，U1的13、8脚接地，U1的10、16脚接+5V，并且该电源电压对地之间连接C1去耦电容；U1的11脚连接U12的P3.2端，U1的12脚连接TxD端，U1的14脚连接RxD端；插头P1的1脚接+5V，P1的2脚接TxD端，P1的3脚接RxD端，P1的4脚接地；U12的14脚接地，U12的12脚接+5V，并且该电源电压对地之间连接C5去耦电容；U12的16脚（P3.1）连接TxD端，U12的15脚（P3.0）连接RxD端；U12的17、18、19、20脚分别为P3.2、P3.3、P3.4、P3.5端；U12的21脚（P3.6）连接R53电阻，R53的另一端连接R21、电容C28和GUN-CHECK焊枪开关检测信号，R21的另一端接+5V，C28的另一端接地；U12的23脚（P2.0）连接电阻R12，R12的另一端连接R15、NPN型三极管Q7的集电极，R15的另一端接+5V，Q7的发射极接地，Q7的基极与地之间连接R16，Q7的基极还连接R17，R17的另一端连接ICH信号控制端；U12的24脚（P2.1，MMA-EN信号端）连接R29、R35，R29的另一端接+5V，R35的另一端连接NPN型三极管Q9的基极，Q9的发射极接地；Q9的集电极为PWM-EN控制信号端，连接至R42，R42的另一端连接+15V；U12的25脚（P2.2）连接MMA/TIG/MIG信号端；U12的26脚（P2.3）连接R26、NPN型三极管Q8的集电极，R26的另一端接+5V，Q8的发射极接地，Q8的基极连接R44，R44的另一端连接稳压管Z1的阳极，Z1的阴极连接R46、D10二极管的阳极，R46的另一端接+5V，D10的阴极连接OH过热信号端；U12的27脚（P2.4）连接R32，R32的另一端连接C3、U3光耦中发光二极管的阳极，C3的另一端和该发光二极管的阴极接地，U3光耦中输出级三极管的集电极连接R49，R49的另一端接+15V，U3光耦中输出级三极管的发射极为SQ（送气）控制信号端；U12的28脚（P2.5）连接R24、R33，R24的另一端接+5V，R33的另一端连接U4光耦中发光二极管的阳极，该发光二极管的阴极接地，U4光耦中输出级三极管的集电极连接R50，R50的另一端接+15V，U4光耦中输出级三极管的发射极为SS控制信号端；U12的2脚（P2.7）连接R19、数字编码器BMQ的1脚，R19的另一端接+5V，编码器BMQ的1脚接地；U12的5脚（P1.2）连接R18、数字编码器BMQ的3脚，R18的另一端接+5V；U12的3脚（P1.0）连接PWMU信号，它连接至R62，R62的另一端连接电阻R55、C19电容，C19的另一端接地，R55的另一端连接C18电容、U7A运算放大器的同相输入端，C18的另一端接地，U7A运算放大器的反相输入端连接至其输出端，也就是Ug信号端，U7A运算放大器的电源为+5V，U7A运算放大器部分的电路为同步跟随器，它把U12微处理器输出的PWMU信号转换为Ug信号；U12的4脚（P1.1）连接PWMA信号，它连接至R73，R73的另一端连接电阻R58、C21电容，C21的另一端接地，R58的另一端连接电容C2、U7B运算放大器的同相输入端，C22的另一端接地，U7B运算放大器的反相输入端连接至其输出端，也就是Ig信号端，U7B运算放大器的电源为+5V，U7B运算放大器部分的电路为同步跟随器，它把U12微处理器输出的PWMA信号转换为Ig信号；U12的6脚（P1.3）连接ADCA信号，它连接至U6B运算放大器的输出端，U6B运算放大器的反相输入端连接至其输出端，U6B运算放大器的同相输入端连接二极管D2的阳极、R82、C11、R66，D2的阴极接+5V，R82、C11的另一端接地，R66的另一端接IDP信号端，U6B运算放大器的电源为+5V，U6B运算放大器部分的电路为同步跟随器，它把IDP信号转换为ADCA信号，输入至U12微处理器的6脚（P1.3）；U12的7脚（P1.4）连接ADCV信号，它连接至运算放大器U6A的输出端，运算放大器U6A的反相输入端连接至其输出端，运算放大器U6A的同相输入端连接二极管D1的阳极、R81、C10、R65，D1的阴极接+5V，R81、C10的另一端接地，R65的另一端接UDP信号端，运算放大器U6A的电源为+5V，运算放大器U6A部分的电路为同步跟随器，它把UDP信号转换为ADCV信号，输入至U12微处理器的7脚（P1.4）；U12的8脚（P1.5）连接编码器BMQ的4脚或K1、K2、K3、K4按键的一端，以及R96、C16，R96、C16的另一端接地，编码器BMQ的5脚或K1的另一端连接R22、R45，R22的另一端接地，R45的另一端连接K4的另一端、R48，R48的另一端连接K3的另一端、R51，R51的另一端连接K2的另一端、R95，R95的另一端接+5V；在控制程序的作用下，K1、K2、K3、K4按键的操作状态可被U12的8脚（P1.5）端口检测到，根据操作的按键，即可进行相应的控制操作；LED1点亮时，指示选择了1.0mm铝合金焊丝；LED2点亮时，指示选择了0.8mm碳钢和不锈钢焊丝；LED3点亮时，指示选择了1.0mm碳钢和不锈钢焊丝；LED4点亮时，指示选择了MIG气保焊（含MIG/MAG焊）方法；LED5点亮时，指示选择了TIG氩弧焊方法；LED6点亮时，指示选择了MMA手工焊方法；LED7点亮时，指示选择了手工焊下的VRD功能；（“U”符号指示灯）LED8点亮时，指示选择了气保焊下的微调电压功能；（“V”符号指示灯）LED9点亮时，指示“V”（伏特）单位；（“A”符号指示灯）LED11点亮时，指示“A”（安培）单位，同时可调节电流参数；气保焊下，不进行微调电压时，采用一元化调节的方式进行参数调节，即在改变气保焊送丝速度或电流参数的同时，电压参数会随之变化；在上述情况下，用户还可选择微调电压功能，去修正相应的电压参数。该部分电路的作用是：1）实现TIG（氩弧焊）/MMA（手工焊）/MIG（气保焊）三种焊接方法选择和控制。U12微处理器控制系统，通过检测按键K3操作状态，实现三种焊接方法的转换、控制。每按一次K3按键，改变一种焊接方法。多次按键操作时，依次、循环改变不同的焊接方法。选择时，会有相应的指示灯进行指示；2）实现A/VRD或U功能选择和控制。如果在操作者选择手工焊MMA的前提下，U12微处理器控制系统，通过检测按键K4状态，实现VRD功能转换，即手工焊时既可是常规空载电压输出，也可是空载低电压输出。VRD（焊机不焊接时的低空载电压输出）功能，仅仅是针对手工焊方法而设定。即只有在选择手工焊方法的情况下，才能通过K4按键，选择VRD功能。当选定手工焊方法，但不选择VRD功能时，焊机空载时则输出较高的空载电压；在选定气保焊方法的情况下，每按一次K4按键，A/VRD或U对应的指示灯会依次改变。A/VRD符号对应的指示灯点亮时，表示可通过编码器BMQ调节焊机的送丝速度或焊接电流；U符号对应的指示灯点亮时，表示可通过编码器BMQ微调焊机的焊接电压；3）实现每种焊接方法下对应各自的焊接参数选择和调节控制。在每种所选定的焊接方法下，通过参数调节编码器BMQ，可改变该焊接方法对应的焊接参数。例如，在选定手工焊或氩弧焊的情况下，对应的焊接参数只有焊接电流，调节编码器BMQ，即可改变焊接时输出电流的大小；在选择气保焊方法的情况下，可选择的焊接参数有：焊丝直径（0.8mm、1.0mm碳钢和不锈钢、1.0mm铝合金三种焊丝）、微调焊接电压（通过按键K4选择“U”指示灯点亮时，可在标准值的±5V之间改变）。不进行微调电压时，焊接电压与焊接电流或送丝速度是采用一元化调节方式设定的，即改变送丝速度或焊接电流，对应的焊接电压标准值即可随之改变。而微调焊接电压，可起到在标准值的基础上进行增加或减少的作用。这样的设置也有利于用户根据实际的焊接条件，对焊接参数进行适当的调整；K1为编码器BMQ的按键，可用于数据快速调节。如果不按K1按键，调节编码器BMQ时，数据缓慢（一格一格地）变化；如果按住K1按键，调节编码器BMQ时，数据快速（十格十格地）变化；4）利用发光二极管和数码管，实现焊机各种状态、参数的显示。在U12微处理器控制系统的控制下，可显示：三种焊接方法中所定的焊接方法符号（如TIG、MMA、MIG）；手工焊时的焊接电流及其符号（A），或焊接电流及其符号（A）和VRD功能符号；氩弧焊时的焊接电流及其符号（A）；气保焊时的焊接电流及其符号（A）、电压及其符号（V）等参数及其符号；5）实现电流、电压实时焊接参数的检测和输出转换控制。U12微处理器控制系统，通过检测给定的焊接参数，最终以PWM方式输出控制参数，经过各自的转换电路，分别转换为模拟量的Ug电压给定和Ig电流给定控制信号，用于附图4中的焊机输出特性的控制；6）实现过热和过流检测和控制。微处理器控制系统，通过检测OH、电流信号大小，判断焊机是否出现过热或过流现象，同时会发出相应的控制信号，进行相应的控制和显示。例如，附图4中的CON8接口连接至常闭型的温度继电器，而温度继电器又紧贴在IGBT管的铝合金散热器上。当温度继电器动作时，表明主功率器件发生过热现象。此时，附图5中，控制电路将关闭焊机的输出电流；OH端发出相应信号给面板显示和操作控制接口电路，通过显示和操作控制电路的检测和控制，使面板上的电压数码管显示“O.H”指示发生过热现象。防止焊机因过热而烧坏。在冷却风机的作用下，当铝合金散热器的温度下降到一定程度后，焊机内部的过热现象消除，热保护器恢复时，控制电路才能继续输出PWM控制信号。同时过热指示消除。这就实现了焊机过热保护。

见附图2和附图4，控制电路通过输出分流器FL1检测到If+、If-输出电流反馈信号，再通过插头CN1及其控制线输入至控制板（Control PCB）的CN1插头，If+、If-输出电流反馈信号经过U3B及其外围器件组成的电路放大处理后，一方面，通过电路转换为“I-dis”获得焊机电流表显示的输出电流信号，并实现电流数字显示表的显示。另一方面，检测放大后的电流反馈信号IDP输入至R120的输入端，作为U11D运算放大器及其外围器件组成的PI（比例+积分）运算控制电路的一个输入信号。

见附图4，图中有一个PI（比例+积分）运算控制电路的给定信号的转换电路，它由KR1、KR2继电器，D1和D2二极管、R3和R4电阻、+5V电源、PNP型的三极管Q16、N沟道场效应管Q5，以及来自操作和显示控制面板的控制信号MIG/MMA组成；+5V电源通过R3后连接至KR1、KR2继电器线包的一端，D1和D2二极管分别并联在KR1、KR2继电器线包的两端，D1和D2的阴极连接至继电器供电电源的正极性端，KR1继电器线包的另一端连接Q5的D端，Q5的S端接地，Q5的G端连接控制信号MIG/MMA；KR2继电器线包的另一端连接Q16的发射极，Q16的集电极接地，Q16的基极连接控制信号MIG/MMA；控制信号MIG/MMA端对地之间并联R4。当操作者选择手工焊（MMA）或氩弧焊（TIG）方法时，控制系统发出的控制信号MIG/MMA使Q16导通、Q5不导通，KR2继电器动作，KR1继电器不动作；KR2继电器的触头闭合，接通R89电阻输入端的信号，也是电流给定信号；KR1继电器的触头不闭合，R136电阻输入端的信号，也是Ug信号侧的给定信号，或电压给定信号无法通过R136输入至U11D部分的PI（比例+积分）控制电路的输入端；当操作者选择气保焊（MIG/MAG）方法时，控制系统发出的控制信号MIG/MMA使Q16不导通、Q5导通，KR2继电器不动作，KR1继电器动作；KR2继电器的触头不闭合，无法接通R89电阻输入端的信号，也就是电流给定信号；KR1继电器的触头闭合，R136电阻输入端的信号，也是Ug信号侧的给定信号，或电压给定信号通过R136输入至U11D部分的PI（比例+积分）控制电路的输入端；当操作者选择手工焊（MMA）或氩弧焊（TIG）方法，并且通过操作面板调节电流设定值时，焊机的控制电路会获得相应的电流给定信号Ig；见附图4，信号Ig作为输入信号，通过R38电阻输入至U4A运算放大器及其外围器件组成的放大电路，该电路的输出信号连接至R89的输入端。当操作者选择气保焊（MIG/MAG）方法，并且通过操作面板调节电压设定值时，焊机的控制电路会获得相应的电压给定信号Ug；见附图4，信号Ug作为输入信号，通过R36电阻输入至U3D运算放大器及其外围器件组成的电路，该电路的输出信号连接至R34的输入端；当通过操作面板调节电流（在气保焊下，调节电流最终就是调节送丝速度）设定值时，焊机的控制电路仍然会获得相应的电流给定信号Ig；见附图4，信号Ig作为输入信号，通过R19、R64、R63电阻网络输入至U7 PWM芯片（TL494）内部运算放大器的反相输入端IN-。

见附图2和附图4，焊机的输出OUT（+）、OUT（-）两端连接有焊机输出电压的检测电路，通过连接线连接至控制板（Control PCB）的CN1插头，获得输出Uf+、Uf-电压反馈信号；Uf-信号端接地，Uf+信号端连接电阻R1、二极管D37的阴极，D37的阳极连接R140和R139的串联电路，R139的另一端接至+24V电源，电阻R1的另一端连接二极管D5的阳极、U3C运算放大器的同相输入端，D5的阴极接至+15V；U3C运算放大器的同相输入端对地之间并联有R2电阻和C1电容；U3C运算放大器的反相输入端与其输出端连接；U3C及其外围器件组成的电路为典型的同步跟随器电路；在U3C运算放大器的输出端获得“U-dis”和“UDP”信号，一方面，通过电路转换获得的“U-dis”信号焊机电流表显示的输出电压信号，输入至操作和显示控制板电路，去实现电压数字显示表的显示。另一方面，“UDP”信号通过R11电阻连接至U3A及其外围器件组成的电路的输入端，作为有条件的输入给定电流信号或推力电流信号之一。如附图4可见，当Uf+信号的电位高于24V时，D37二极管截止或不导通，相反，则D37导通；当Uf+信号的电位低于+15V时，D5二极管截止或不导通，相反，则D5导通；而D5、D37的工作状态，会影响R11输入端的信号，最终会影响焊机的输出电流。这也是手工焊时，焊机控制电路借助于输出电压反馈控制电路的作用，进而去产生推力电流的工作原理。

气保焊时的快速点焊控制电路，该电路的组成部分见附图4，R34和R11的一端连接至运算放大器U3A的同相输入端，R34输入端的信号与R11输入端的信号作为运算放大器U3A及其外围器件组成的电路的输入信号，这样的连接方式，是运算放大器电路中典型的并联叠加方式。U3A的同相输入端与反相输入端之间并联着两个方向相反的限幅二极管D8和D9，U3A的同相输入端通过R16接地；运算放大器U3的+15V、15V电源对地之间分别连接去耦电容C6、C7；U3A的反相输入端连接R33、D10的阴极，R33的另一端连接R6、R31、R32、稳压管D17的阴极、C11电容，D17的阳极和R31的另一端连接U3A的输出端，R32和C11的另一端连接电解电容C59的负极、LED2发光二极管的阴极，C59的正极连接U3A的输出端，LED2的阳极连接LED1的阴极，LED1的阳极连接U3A的输出端，R6的另一端连接U1光耦中输出级三极管U1B的集电极，U1B的发射极连接U3A的输出端；D10的阳极连接R20，R20的另一端连接R13、U4D运算放大器的输出端，R13的另一端连接U1光耦中发光二极管U1A的阳极，U1A的阴极接地；U4D的同相输入端连接R18，R18的另一端接+5V，U4D的反相输入端连接电阻R14、R17、C14电容，R14、C14的另一端接地，R17的另一端连接二极管D11的阴极，U4D这部分的电路为电压比较器，D11的阳极为U11A运算放大器的输出端，也是Ich信号端；Ich信号与+5V电压在U4D电压比较器的输入端进行比较，决定着U4D的输出电平高低，当Ich信号大于+5V时，U4D输出低电平，发光二极管U1A不发光，U1光耦中输出级三极管U1B不导通；反之，当Ich信号小于+5V时，U4D输出高电平，发光二极管U1A发光，U1光耦中输出级三极管U1B导通；U11A运算放大器的电路是积分电路，U11运算放大器的+15V、15V电源对地之间分别连接去耦电容C66、C57；U11A的同相输入端接地，U11A的反相输入端与其输出端之间连接C58电容，U11A的反相输入端连接R121、R122，R122的另一端接+15V，R121的另一端连接U11B的输出，U11A的输出或Ich信号端连接D11的阳极、R137，R137的另一端连接U12光耦中发光二极管U12A的阴极，U12A的阳极接地。当Ich信号电平低于地电平，或为负值时，U12A发光，U12光耦中的输出级三极管U12B导通，相对于短路附图4中的D34二极管。同时，D11也不会导通，U4D输出高电平，U1A发光，U1B导通；反之，当Ich信号为大于+5V的高电平时，U12A不发光，U12B不导通，D34不短路。同时，D11会导通，U4D输出低电平，U1A不发光，U1B不导通；U11B的同相输入端接地，其反相输入端与输出之间并联R125、C62，其反相输入端还连接R124，R124的另一端连接IDP电流信号端和R120电阻的输入端，U11B这部分的电路为近似比例积分电路。对于气保焊时的快速点焊控制电路，本实用新型电路中，Ich信号承担着检测电流有无的任务，当Ich信号为+15V时，焊机有电流输出；当Ich信号为-15V时，没有电流输出；按下焊枪开关，在没有电流输出的时候，控制电路可使R136输入端的给定信号最大，这样，控制电路使焊机IGBT的PWM输出脉宽最大。焊接时，当检测到输出电流大于35A时，则脉宽回归正常，点焊控制电路失效。

见附图2，图中有MIOT字母的部分，代表送丝机构的电机，它连接在控制板（Control PCB）的CON7插头，CON7-1（CON7的1脚，下面的说明类似）连接电机的MOT+正极性端，CON7-3连接电机的MOT-负极性端；送丝电机额定电压为24V，连接在MOT+和MOT-之间，送丝电机属于附图1中送丝机的一个组成部分。当MOT+和MOT-两个端子间有输出电压时，连接至此接口的送丝电机运转，可实现送丝控制。否则，送丝机不会转动，也不会送丝。

见附图4，图中插头CON1连接到HQKG焊枪开关；CON1-2连接RR1，CON1-2连接RR2，RR2的另一端接地，RR1的另一端连接电阻R7和R26、电容C10、二极管D7的阳极和D15的阴极，D15的阳极接地，R26、C10的另一端和D7的阴极连接+15V，R7的另一端连接稳压管D19的阴极，D19的阳极连接N沟道场效应管Q4（IRF640S）的G极，Q4的D极通过R75连接至+15V，Q4的S极连接光耦U2中发光二极管的阳极、电阻R76，R76的另一端和光耦U2中发光二极管的阴极接地，光耦U2中输出级三极管的发射极接地，该三极管的集电极连接GUN-CHECK信号端；当焊枪开关松开或未合上时，稳压管D19击穿，Q4管导通，光耦U2芯片中的发光二极管发光，其输出级三极管导通，使GUN-CHECK为低电平（GND电平）；反之，当焊枪开关合上时，GUN-CHECK为高电平；GUN-CHECK控制信号可连接至附图5中。附图5的微处理器控制系统，通过检测GUN-CHECK控制信号的电平高低，即可知道气保焊时的焊枪开关是否合上。根据焊枪开关操作的结果，去完成相应的控制过程。

见附图4，送丝控制电路，包括芯片U7（TL494）是PWM脉冲宽度调制器，其外围有很多的二极管、电阻和电容等器件；U7为16脚芯片，芯片U7的1脚（U7的1脚，下面的说明类似）为其内部一个运算放大器的同相输入端IN+，连接至R61、R46电阻、C16电容，R46电阻、C16电容的另一端接地，R61的连接CON7-1；芯片U7的2脚为其内部一个运算放大器的反相输入端IN-（该运算放大器的同相输入端为1脚），它连接至R63、C23，R63的另一端连接R19、R64，R64的另一端接地，R19的另一端连接至Ig给定信号，C23的另一端连接R62，R62的另一端连接芯片U7的3脚；芯片U7的14脚为其内部参考电压Vref的输出端，该端对地之间并联有电容C47；芯片U7的12脚为工作电压VCC端，连接+15V电压，该端对地之间并联有去耦电容C46和CX3电解滤波电容；芯片U7的9脚、芯片U7的10脚、芯片U7的7脚、芯片U7的13脚接地；芯片U7的6脚（RT端）对地之间连接R77；芯片U7的5脚（CT端）对地之间连接电容C28；芯片U7的16脚为其内部另一个运算放大器的同相输入端IN+（该运算放大器的反相输入端为15脚IN-），它连接至电阻R87、电容C29，C29的另一端接地，R87的另一端连接CON7-3；芯片U7的15脚连接R78~R81，R78的另一端接Vref，R79的另一端接地，R80的另一端连接芯片U7的3脚，R81的另一端连接C30，C30的另一端连接芯片U7的3脚；芯片U7的4脚连接R88、R30、二极管D16的阴极，D16的阳极连接R30的另一端、R28、R29，R28的另一端接地，R29的另一端连接N沟道场效应管Q6（IRF640S）的G极、电容C2，C22的另一端接地，Q6的S端接地，Q6的D端连接R86，R86的另一端连接CON7-1，R86为送丝电机的能耗制动电阻，R88的另一端连接C44和电容C45、二极管D30的阳极，C44的另一端接地，C45的另一端接+15V，D30的阴极连接Vref；CON7-1对地的两端还并联有二极管D9，D9的阳极接地，D9的阴极连接CON7-1端；芯片U7的8脚和11脚输出端产生固定频率的方波脉冲信号，信号频率和死区时间由R77和C28决定；芯片U7的8脚、芯片U7的11脚连接电阻R101、二极管D20的阴极、NPN型三极管Q8的基极，R101的另一端和Q8的集电极接+15V，Q8的发射极连接二极管D20的阳极、电容C43、稳压管D29的阳极；稳压管D29的阴极连接C43的另一端，并连接电阻R100、P沟道场效应管Q7（IRF9Z34）的G端，R100的另一端连接二极管D28的阴极，D28的阳极连接+24V、C31、Q7的D端，C31的另一端接地，Q7的S端连接CON7-1端；当Q7场效应管导通时，+24V电源可连接至CON7-1端，使得CON7-1、CON7-3端之间，也就是连接于CON7-1、CON7-3端的送丝电机获得电压，送丝电机转动；当芯片U7的8脚、芯片U7的11脚输出PWM控制信号时，可使Q7场效应管处于通、断状态，这样就实现了对送丝电机的PWM控制，改变PWM信号的脉冲宽度，即可改变送丝电机两端的电压，从而实现送丝电机速度的调节；R28两端的控制信号SS/EN是送丝控制端，停止送丝时，通过SS/EN信号的电平控制，可使Q6场效应管导通，使R86连接在送丝电机的回路，从而实现能耗制动；送丝控制时，通过SS/EN信号的电平控制，以及Ig给定信号的调节控制，即可实现送丝电机的调速控制。也就是说，芯片U7的PWM控制脉冲的宽度是由给定的送丝速度值Ig确定的。改变Ig给定的大小即可改变脉宽，最终改变送丝速度的大小。Ig代表着气保焊时的送丝速度或电流控制。气保焊焊接时，当改变Ig的数值时，送丝速度或焊接电流随之改变。二极管D9为续流二极管，消除送丝电机的反电势对Q7的不利影响。

当SS/EN信号使Q6导通，接通电阻R86，可使电机绕组上储存的能量快速通过R86释放，对送丝电机实行能耗制动控制，从而使送丝电机快速停止转动，停止送丝。这样，焊丝就不致于会伸出焊枪头部气体保护罩太多，影响焊接的正常操作。反之，当SS/EN信号使Q6管不导通，并有一定的Ig给定值，这样就会使送丝电机转动，进行送丝动作。

电磁气阀的控制电路，附图2中，电磁气阀DCF连接在插头CON9上，也是附图4中的插头CON9；附图4中，GAS/EN是控制电磁阀送气的控制信号，GAS/EN连接二极管D35的阳极，D35的阴极连接R132电阻、N沟道场效应管Q15（IRF640S）的G端，Q15的S端和R132的另一端接地，Q15的D端连接CON9-1、二极管D33的阳极，D33的阴极连接CON9-2、+24V；当GAS/EN的控制电平为高时，Q15导通，插头CON9连接的电磁气阀动作，反之，则使电磁气阀关闭。这就可实现保护气的通、断控制。

参见附图4和附图5。选择MIG气保焊，当焊枪开关HQKG合上时，GUN -CHECK为高电平。一方面，使GAS/EN或附图4中的SQ信号为高电平，Q15场效应管导通，连接在插头CON9的电磁气阀接通+24V，电磁气阀动作，可以使保护气体输送到焊枪端头的焊接区进行保护。另一方面，由于有送丝给定Ig信号，在芯片U7（TL494）及其外围电路的作用下，芯片U7的8脚和11脚输出的方波脉冲PWM控制信号去控制Q7管，通过控制Q7管的通、断时间，从而控制送丝电机的转速，带动焊丝送进。之后，电弧被引燃，焊接过程开始进行。焊接过程中，PWM控制脉冲的宽度是由给定的送丝速度值Ig确定的。改变给定的大小即可改变脉宽，最终改变送丝速度的大小。实际上就是改变焊接电流的大小。当松开焊枪开关后，SS/EN信号使Q6 管导通，接通电阻R86，使电机绕组上储存的能量快速通过R86释放，对送丝电机实行能耗制动控制，从而使送丝电机快速停止转动，停止送丝。这样，焊丝就不致于会伸出焊枪头部气体保护罩太多，影响焊接的正常操作。同时，控制系统进行一些气体控制延时，GAS/EN（附图4中）变为低电平，使Q15截止或不导通，电磁气阀DCF不动作，保护气体无法输送。

见附图4所示，U9 PWM芯片输出的PWM脉冲宽度调制信号是决定焊机逆变主电路输出电压和电流大小的信号。它的脉冲宽度取决于：1）手工焊时，由焊接电流给定信号Ig与输出电流反馈信号If+等共同决定。控制的对象或目标是输出电流大小。空载时，反馈信号很小。控制电路产生一个占空比较大的PWM脉冲信号，使逆变主电路的IGBT1和IGBT3及IGBT4和IGBT2两组IGBT处于最大导通状态，最终使逆变主电路输出空载电压。当操作者调节好Ig给定电流并进行焊接时，输出电流反馈信号If+与焊接电流给定Ig信号进行比较。比较后的差值信号，经过后级运算放大器U11D组成的电流PI（比例+积分）控制电路，其输出的结果控制焊机输出PWM芯片的脉冲宽度或占空比，决定焊机输出电流和电压的大小，实现输出电流参数的准确控制。并使焊机的输出特性为恒流带外拖的下降特性。进一步地说，当焊接电流给定Ig信号不变时，随着检测到的电流反馈If+信号增加，并且达到给定Ig的设定值后，焊接电流给定信号与电流负反馈控制信号的差值会随电流增加而减小，通过控制后，使焊机输出PWM的脉冲宽度或占空比减小，焊机的输出电压降低。这一过程，也就是所谓的电流截止负反馈控制。即只有当电流达到焊接电流电位器的设定值后才起作用的反馈控制。此后，随着电流微小的增加，电压降低会很多。当电压下降到16V以下时，随着电压的降低，控制电路可使焊机输出PWM芯片的脉冲宽度或占空比增加，使焊接电流按照设定的参数增大，最终形成恒流带外拖的下降特性。当焊接电流给定信号变化时，电流截止负反馈设定值不同，但其它的控制过程是类似的。这样，在电位器设定的最小和最大之间，就可获得无数条下降特性曲线。这样的控制，也是满足手工电弧焊接的基本要求。2）气保焊控制状态时，由焊接电压给定Ug信号与输出电压反馈信号Uf+等共同决定。控制的对象或目标是输出电压大小。空载时，仍然是输出较大的PWM脉冲宽度信号，获得空载电压。带负载后，则与手工焊的控制有所不同。气保焊，焊机的输出特性控制是平特性，而不是恒流带外拖的下降特性。其特点是：负载电流变化较大，而输出电压变化很小，保持相对稳定。只有当电压给定信号发生改变时，输出的电压才会出现较大变化。气保焊时，在按下焊枪开关时，还有送气、送丝的控制过程，当不进行气保焊时，关闭焊枪开关，还有滞后关闭电磁气阀实现滞后闭气控制，以及停止送丝的控制。这些都是通过上述介绍过的相应的控制电路来实现的。

对本实用新型而言，在选择MIG/MAG气保焊方法的情况下，可选择的焊接参数有：焊丝直径、焊接电流和焊接电压，并且焊接电压可选择微调。1）有三种焊丝直径参数，不同的送丝速度给定值会影响送丝控制电路PWM的信号输出。也就是说，可使送丝电机的转速发生改变。众所周知，细的焊丝熔化快，要求的送丝速度也要随之大一些。反之，粗的焊丝熔化慢，送丝速度就相应要慢一些。焊丝直径的选择控制，就是为满足上述要求而设定的电路，是使粗细丝焊接控制电路更好适应的一种良好控制方式。也便于用户焊接操作使用。2）微调焊接电压可在标准值的±5V之间改变。焊接电压与焊接电流或送丝速度是采用一元化调节方式设定的，即改变送丝速度或焊接电流，对应的焊接电压标准值即可随之改变。而微调焊接电压，可起到在标准值的基础上，进行增加或减少的作用。也有利于用户根据实际的焊接条件，对焊接参数进行适当的调整。总之，上述参数的改变，控制电路可通过调整送丝控制电路的PWM信号和焊机输出特性及驱动电路的PWM信号，改变焊机的送丝速度（实际上就是改变焊接电流）、输出电压等来改变电弧特性，最终来实现不同焊接过程的。

以上是本实用新型各电路板部分及三种焊接方法的简要控制过程说明。因阐述电路原理比较复杂。以上仅给出控制的思想和结果。但由于本实用新型已给出了详细电路原理图，因此对于有电路阅读能力（或具备相关电路知识）的人来说，是完全可以读懂的。电路图也是一种无声的语言。但对于没有电路阅读能力（或不具备相关电路知识）的人来说，即使解释的再多，他们也是难以理解的。鉴于篇幅的关系，本专利说明书只能阐述主要的部分，以使专利说明书阅读人能够更好地理解相关的工作原理和过程。关于其它的控制，大家可以结合电路图进行分析和理解。

通过上述说明可见，本实用新型有自己独特的设计思路和方法。其供电电源为220～240V，频率为50或60Hz。不仅可实现焊机的三种焊接方法输出等控制，而且，所设计的控制电路和焊机的结构设计，都是使本实用新型焊机产品具有对电网干扰小、自身抗干扰性强、控制性能和面板操作界面良好、焊机结构紧凑等技术优势的根本原因所在，也是满足产品高效和低成本生产、高可靠性、制造工艺技术先进性的重要保障。本实用新型专利申请保护的内容就在于保护这种焊机的结构和电路设计。

以上内容是结合具体的焊机结构和电路板及控制功能对本实用新型所作的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只限于这些说明。对本实用新型所述技术领域的其他技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干其它的推演和变换，这些都应该视为属于本实用新型保护的范畴。

Claims (8)

1.一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机，包括焊机的外壳部分，外壳部分包括提手、左侧盖板、塑料门扣、右侧盖板、机壳底板、支脚和前面板和还有中隔板；后面板上安装有电源开关、保护气的气接头或进气嘴及电磁气阀和冷却风扇；前面板安装有焊枪欧式接口组件、黑色负极性输出和红色正极性输出快速接头座组件、输出快速接头插头及连接线和操作和显示控制面板，输出快速接头插头及连接线用于焊机的焊接极性转换；其特征在于：焊机的内部采用左、右布局结构，左边一侧布置送丝机构和送丝盘轴；焊丝盘轴安装在焊机内部的中隔板上；送丝机安装在底板上，靠近焊机的前面板，并与前面板上安装的欧式气保焊焊枪座连接在一起；右边另一侧布置多块控制电路板、冷却风机、电磁气阀和输出滤波电抗器；前、后面板上设有电源开关、显示和操作控制电路板、风扇、进气嘴和电磁气阀、正和负极性的输出快速接头座、极性转换插头及其连接线和欧式焊枪接口部分；中隔板把焊机的内部机械部分与主控制电路板部分分开；焊丝盘安装到焊丝盘轴上，主控制板电路板设计成五块电路板，分别是EMI输入滤波板、整流桥和上电缓冲电路板、显示和操作控制电路板、主控制电路板和控制板；控制电路板上的电路由输入滤波电路、上电缓冲电路、逆变主电路、开关电源电路、IGBT驱动控制电路、气保焊时的送丝控制电路和电磁气阀控制电路、输出电流电压的检测和反馈信号控制电路、气保焊的焊枪开关检测控制电路、三种焊接方法的给定反馈和PI控制及其PWM输出特性控制电路、气保焊时的快速点焊控制电路、显示和操作控制电路、初级电流检测和过流保护控制电路和过热保护控制电路组成。

2.如权利要求1所述的一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机，其特征在于：所述的IGBT的驱动电路分为低压侧驱动电路和高压侧驱动电路；对于低压侧驱动电路由若干电阻、若干电容、 P沟道场效应管Q11、P沟道场效应管Q13、N沟道场效应管Q12、N沟道场效应管Q14、集成PWM芯片U9以及驱动变压器E1组成；集成PWM芯片U9的14脚连接电阻R117和电阻R118，电阻R118的另一端连接P沟道场效应管Q13的G极，电阻R117的另一端连接N沟道场效应管Q14的G极，N沟道场效应管Q14的S端接地；N沟道场效应管Q14的D端连接P沟道场效应管Q13的S端，并且还连接电容C56和电阻R119，电容C56和电阻R119的另一端连接插头A1的1脚；P沟道场效应管Q13的D端连接并联的电容C60和电容C61一端及电阻R123，电阻R123的另一端接+15V，并联的电容C60和电容C61的另一端接地，P沟道场效应管Q13的D端还连接P沟道场效应管Q11的D端；集成PWM芯片U9的11脚连接电阻R115和电阻R116，电阻R115的另一端连接P沟道场效应管Q11的G极，电阻R116的另一端连接N沟道场效应管Q12的G极，N沟道场效应管Q12的S端接地；N沟道场效应管Q12的D端连接P沟道场效应管Q11的S端，还连接插头A1的2脚；P沟道场效应管Q11的D端连接P沟道场效应管Q13的D端；插头A1的1、2脚通过插头连接线连接至驱动变压器E1的初级；对于高压侧驱动电路由若干电阻、若干电容和驱动变压器E1的次级绕组以及若干二极管组成；IGBT管的四路高压侧驱动部分的电路形式是相同的；IGBT1管的G极连接电阻R43、电阻R44和电容C45，电阻R44和电容C45的另一端连接驱动变压器E1的次级N2绕组的异名端，电阻R43的另一端连接电阻R42和二极管D46的阳极，二极管D46的阴极和电阻R42的另一端连接驱动变压器E1的次级N2绕组的同名端； IGBT3管的G极连接电阻R43-2、电阻R44-2和电容C45-2，电阻R44-2和电容C45-2的另一端连接驱动变压器E1的次级N5绕组的异名端，电阻R43-2的另一端连接电阻R42-2和二极管D46-2的阳极，二极管D46-2的阴极和电阻R42-2的另一端连接驱动变压器E1的次级N5绕组的同名端；IGBT2管的G极连接电阻R43-1、电阻R44-1和电容C45-1，电阻R44-1和电容C45-1的另一端连接N3绕组的同名端，R43-1的另一端连接R42-1、D46-1的阳极，D46-1的阴极和R42-1的另一端连接驱动变压器E1的次级N3绕组的异名端；IGBT4管的G极连接电阻R43-3、电阻R44-3和电容C45-3，电阻R44-3和电容C45-3的另一端连接驱动变压器E1的次级N4绕组的同名端，电阻R43-3的另一端连接电阻R42-3和二极管D46-3的阳极，二极管D46-3的阴极和电阻R42-3的另一端连接驱动变压器E1的次级N4绕组的异名端；驱动变压器E1的初级N1绕组连接控制板。

3.如权利要求1所述的一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机，其特征在于：所述的过热保护控制电路由接口CON8两端连接至常闭型的温度继电器，而温度继电器又紧贴在IGBT管的铝合金散热器上进行安装；接口CON8的2接口端接地，接口CON8的1接口连接电阻R73，电阻R73的另一端连接二极管D26的阴极，二极管D26的阳极连接运算放大器U4C的反相输入端，电阻R72的一端连接+15V，电阻R72的另一端连接运算放大器U4C的反相输入端；电容C27的一端接地，其另一端连接运算放大器U4C的反相输入端；运算放大器U4C的同相输入端连接电阻R70、电阻R71和电阻R74，电阻R70的另一端接地，电阻R71的另一端接+15V，电阻R74的另一端连接运算放大器U4C的输出端、电阻R44、二极管D25的阳极，电阻R44的另一端接地，二极管D25的阴极连接电阻R45和电阻R43，电阻R43的另一端连接光耦U8中发光二极管U8A的阳极，该发光二极管的阴极接地；电阻R45的另一端连接光耦U6中发光二极管U6A的阳极，该发光二极管的阴极接地；光耦U8中输出级三极管U8B的发射极接地，该三极管的集电极连接信号端；信号端连接至插头CON3的11脚，光耦U6中输出级三极管U6B的发射极接-15V，该三极管的集电极连接二极管D22和二极管D23的阴极。

4.如权利要求1所述的一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机，其特征在于：所述的显示和操作控制电路部分由微处理器U12、数码管SMG1和数码管SMG2、运算放大器U6、运算放大器U7、若干NPN型三极管、若干指示灯、芯片U1、芯片U2、焊丝直径选择按键K2、氩弧焊/手工焊/MIG三种焊接方法选择按键K3、电压调节功能选择按键K4、编码器BMQ、编码器的按键K1、光耦U3、光耦U4、过热检测和控制电路、电压检测电路、电流检测电路、PWMU输出电压转换电路、PWMA输出电流转换电路、若干电阻、电容、电解电容、可变电位器、稳压管Z1、插头及插座组成；芯片U2的6和16脚接+5V，芯片U2的+5V对地之间连接去耦电容C2，芯片U2的4、5和8脚接地，芯片U2的1、2和3脚分别连接微处理器U12的P3.5、P3.4、P3.3端，芯片U2的15、14和13脚分别连接电压显示数码管SMG1的COM1、COM2、COM3端，芯片U2的12、11和10脚分别连接电流显示数码管SMG2的COM1、COM2、COM3端，芯片U2的9脚连接四个并联连接发光二极管的阳极，四个发光二极管的阴极分别连接数码管SMG1和SMG2的A、B、C、G端，芯片U2的7脚连接六个并联连接发光二极管的阳极，这六个发光二极管的阴极分别连接数码管SMG1和SMG2的A、B、C、D、E、F端；数码管SMG1和SMG2的A、B、C、D、E、F、G、DP端对应连接在一起，并且，A、B、C、D、E、F、G、DP端分别连接电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8的另一端分别连接芯片U1的15脚以及1~7脚，芯片U1的13、8脚接地，芯片U1的10、16脚接+5V，并且该电源电压对地之间连接去耦电容C1；芯片U1的11脚连接微处理器U12的P3.2端，芯片U1的12脚连接TxD端，U1的14脚连接RxD端；插头P1的1脚接+5V，P1的2脚接TxD端，P1的3脚接RxD端，P1的4脚接地；微处理器U12的14脚接地，微处理器U12的12脚接+5V，并且该电源电压对地之间连接去耦电容C5；微处理器U12的P3.1脚连接TxD端，微处理器U12的P3.0脚连接RxD端；微处理器U12的P3.6脚连接电阻R53，电阻R53的另一端连接电阻R21、电容C28和焊枪开关检测信号，电阻R21的另一端接+5V，电容C28的另一端接地；微处理器U12的P2.0脚连接电阻R12，电阻R12的另一端连接电阻R15和NPN型三极管Q7的集电极，电阻R15的另一端接+5V，NPN型三极管Q7的发射极接地，NPN型三极管Q7的基极与地之间连接电阻R16，NPN型三极管Q7的基极还连接电阻R17，电阻R17的另一端连接、信号控制端；NPN型三极管U12的P2.1脚连接电阻R29和电阻R35，电阻R29的另一端接+5V，电阻R35的另一端连接NPN型三极管Q9的基极，NPN型三极管Q9的发射极接地；NPN型三极管Q9的集电极连接至电阻R42，电阻R42的另一端连接+15V；微处理器U12的P2.2脚连接MMA/TIG/MIG信号端；微处理器U12的P2.3脚连接电阻R26和NPN型三极管Q8的集电极，电阻R26的另一端接+5V，NPN型三极管Q8的发射极接地，NPN型三极管Q8的基极连接电阻R44，电阻R44的另一端连接稳压管Z1的阳极，稳压管Z1的阴极连接电阻R46和二极管D10的阳极，电阻R46的另一端接+5V，二极管D10的阴极连接过热信号端；微处理器U12的P2.4脚连接电阻R32，电阻R32的另一端连接电容C3和光耦U3中发光二极管的阳极，电容C3的另一端和该发光二极管的阴极接地，光耦U3中输出级三极管的集电极连接电阻R49，电阻R49的另一端接+15V，光耦U3中输出级三极管的发射极为控制信号端；微处理器U12的P2.5脚连接电阻R24和电阻R33，电阻R24的另一端接+5V，电阻R33的另一端连接光耦U4中发光二极管的阳极，该发光二极管的阴极接地，光耦U4中输出级三极管的集电极连接电阻R50，电阻R50的另一端接+15V，光耦U4中输出级三极管的发射极为控制信号端；微处理器U12的P2.7脚连接电阻R19和数字编码器BMQ的1脚，电阻R19的另一端接+5V，编码器BMQ的1脚接地；微处理器U12的P1.2脚连接电阻R18、数字编码器BMQ的3脚，电阻R18的另一端接+5V；微处理器U12的P1.0脚连接连接电阻R62，电阻R62的另一端连接电阻R55和电容C19，电容C19的另一端接地，电阻R55的另一端连接电容C18和运算放大器U7A的同相输入端，电容C18的另一端接地，运算放大器U7A的反相输入端连接至其输出端，运算放大器U7A的电源为+5V，运算放大器U7A部分的电路为同步跟随器，它把微处理器U12输出的PWMU信号转换为Ug信号；微处理器U12的P1.1脚连接PWMA信号，并连接至电阻R73，电阻R73的另一端连接电阻R58和电容C21，电容C21的另一端接地，电阻R58的另一端连接电容C22和运算放大器U7B的同相输入端，电容C22的另一端接地，运算放大器U7B的反相输入端连接至其输出端，运算放大器U7B部分的电路为同步跟随器，它把微处理器U12输出的PWMA信号转换为Ig信号；微处理器U12的P1.3脚连接连接至运算放大器U6B的输出端，运算放大器U6B的反相输入端连接至其输出端，运算放大器U6B的同相输入端连接二极管D2的阳极、电阻R82、电容C11和电阻R66，二极管D2的阴极接+5V，电阻R82和电容C11的另一端接地，电阻R66的另一端接IDP信号端，运算放大器U6B的电源为+5V，运算放大器U6B部分的电路为同步跟随器，它把IDP信号转换为ADCA信号，输入至微处理器U12的P1.3脚；微处理器U12的P1.4脚连接ADCV信号，它连接至运算放大器U6A的输出端，运算放大器U6A的反相输入端连接至其输出端，运算放大器U6A的同相输入端连接二极管D1的阳极、R81、C10、R65，D1的阴极接+5V，R81、C10的另一端接地，R65的另一端接UDP信号端，运算放大器U6A的电源为+5V，运算放大器U6A部分的电路为同步跟随器，它把UDP信号转换为ADCV信号，输入至微处理器U12的P1.4脚；微处理器U12的P1.5脚连接编码器BMQ的4脚以及电阻R96和电容C16，电阻R96和电容C16的另一端接地，编码器BMQ的5脚的另一端连接电阻R22和电阻R45，电阻R22的另一端接地，电阻R45的另一端连接电压调节功能选择按键K4的另一端和电阻R48，电阻R48的另一端连接氩弧焊/手工焊/MIG三种焊接方法选择按键K3的另一端和电阻R51，电阻R51的另一端连接焊丝直径选择按键K2的另一端和电阻R95，电阻R95的另一端接+5V。

5.如权利要求1所述的一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机，其特征在于：所述的气保焊快速点焊控制电路部分：电阻R34和电阻R11的一端连接至运算放大器U3A的同相输入端，电阻R34输入端的信号与电阻R11输入端的信号作为运算放大器U3A及其外围器件组成的电路的输入信号；运算放大器U3A的同相输入端与反相输入端之间并联着两个方向相反的限幅二极管D8和二极管D9，运算放大器U3A的同相输入端通过电阻R16接地；运算放大器U3的+15V、15V电源对地之间分别连接去耦电容C6和电容C7；运算放大器U3A的反相输入端连接电阻R33和二极管D10的阴极，电阻R33的另一端连接电阻R6、电阻R31、电阻R32、稳压管D17的阴极和电容C11，稳压管D17的阳极和电阻R31的另一端连接运算放大器U3A的输出端，电阻R32和电容C11的另一端连接电解电容C59的负极和发光二极管LED2的阴极，电容C59的正极连接运算放大器U3A的输出端，发光二极管LED2的阳极连接发光二极管LED1的阴极，发光二极管LED1的阳极连接运算放大器U3A的输出端，电阻R6的另一端连接光耦U1中输出级三极管U1B的集电极，三极管U1B的发射极连接运算放大器U3A的输出端；二极管D10的阳极连接电阻R20，电阻R20的另一端连接电阻R13和运算放大器U4D的输出端，电阻R13的另一端连接光耦U1中发光二极管U1A的阳极，发光二极管U1A的阴极接地；运算放大器U4D的同相输入端连接电阻R18，电阻R18的另一端接+5V，运算放大器U4D的反相输入端连接电阻R14、电阻R17和电容C14，电阻R17和电容C14的另一端接地，电阻R17的另一端连接二极管D11的阴极，二极管D11的阳极为运算放大器U11A的输出端，也是Ich信号端；Ich信号与+5V电压在运算放大器U4D电压比较器的输入端进行比较，决定着运算放大器U4D的输出电平高低；运算放大器U11的+15V、15V电源对地之间分别连接去耦电容C66和电容C57；运算放大器U11A的同相输入端接地，运算放大器U11A的反相输入端与其输出端之间连接电容C58，运算放大器U11A的反相输入端连接电阻R121、电阻R122，电阻R122的另一端接+15V，电阻R121的另一端连接运算放大器U11B的输出，运算放大器U11A的输出或Ich信号端连接二极管D11的阳极和电阻R137，电阻R137的另一端连接光耦U12中发光二极管U12A的阴极，发光二极管U12A的阳极接地；运算放大器U11B的同相输入端接地，其反相输入端与输出之间并联电阻R125和电容C62，其反相输入端还连接电阻R124，电阻R124的另一端连接IDP电流信号端和电阻R120电阻的输入端。

6.如权利要求1所述的一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机，其特征在于：所述的焊枪开关检测控制电路部分：插头CON1连接到HQKG焊枪开关；插头CON1-2连接电阻RR1，插头CON1-2连接电阻RR2，电阻RR2的另一端接地，电阻RR1的另一端连接电阻R7、电容R26、电容C10、二极管D7的阳极和二极管D15的阴极，二极管D15的阳极接地，电阻R26和电容C10的另一端和二极管D7的阴极连接+15V，电阻R7的另一端连接稳压管D19的阴极，稳压管D19的阳极连接N沟道场效应管Q4的G极，N沟道场效应管Q4的D极通过电阻R75连接至+15V，N沟道场效应管Q4的S极连接光耦U2中发光二极管的阳极和电阻R76，电阻R76的另一端和光耦U2中发光二极管的阴极接地，光耦U2中输出级三极管的发射极接地，该三极管的集电极连接GUN-CHECK信号端。

7.如权利要求1所述的一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机，其特征在于：所述的送丝控制电路部分包括PWM脉冲宽度调制器的芯片U7及其外围的若干极管、若干电阻和若干电容；芯片U7为16脚芯片，其芯片U7的1脚连接至电阻R61、电阻R46和电容C16，电阻R46和电容C16的另一端接地，电阻R61的连接插头CON7；芯片U7的2脚为其内部一个运算放大器的反相输入端IN-，它连接至电阻R63和电容C23，电阻R63的另一端连接电阻R19和电阻R64，电阻R64的另一端接地，电阻R19的另一端连接至Ig给定信号，电容C23的另一端连接电阻R62，电阻R62的另一端连接芯片U7的3脚；芯片U7的14脚为其内部参考电压Vref的输出端，该端对地之间并联有电容C47；芯片U7的12脚为工作电压VCC端，连接+15V电压，该端对地之间并联有去耦电容C46和电解电容CX3；芯片U7的9脚、芯片U7的10脚、芯片U7的7脚、芯片U7的13脚接地；芯片U7的6脚对地之间连接电阻R77；芯片U7的5脚对地之间连接电容C28；芯片U7的16脚为其内部另一个运算放大器的同相输入端IN+，它连接至电阻R87和电容C29，电容C29的另一端接地，电阻R87的另一端连接插头CON7；芯片U7的15脚连接电阻R78、电阻R79、电阻R80和电阻R81，电阻R78的另一端接Vref，电阻R79的另一端接地，电阻R80的另一端连接芯片U7的3脚，电阻R81的另一端连接电容C30，电容C30的另一端连接芯片U7的3脚；芯片U7的4脚连接电阻R88、电阻R30、二极管D16的阴极，二极管D16的阳极连接电阻R30的另一端、电阻R28和电阻R29，电阻R28的另一端接地，电阻R29的另一端连接N沟道场效应管Q6的G极、电容C2，电容C22的另一端接地，N沟道场效应管Q6的S端接地，N沟道场效应管Q6的D端连接电阻R86，电阻R86的另一端连接插头CON7，电阻R86为送丝电机的能耗制动电阻，电阻R88的另一端连接电容C44和电容C45和二极管D30的阳极，电容C44的另一端接地，电容C45的另一端接+15V，二极管D30的阴极连接Vref；插头CON7对地的两端还并联有二极管D9，二极管D9的阳极接地，二极管D9的阴极连接插头CON7；芯片U7的8脚和11脚输出端产生固定频率的方波脉冲信号，信号频率和死区时间由电阻R77和电容C28决定；芯片U7的8脚、芯片U7的11脚连接电阻R101、二极管D20的阴极和NPN型三极管Q8的基极，电阻R101的另一端和NPN型三极管Q8的集电极接+15V，NPN型三极管Q8的发射极连接二极管D20的阳极、电容C43和稳压管D29的阳极；稳压管D29的阴极连接电容C43的另一端，并连接电阻R100和P沟道场效应管Q7的G端，电阻R100的另一端连接二极管D28的阴极，二极管D28的阳极连接+24V、电容C31和P沟道场效应管Q7的D端，电容C31的另一端接地，P沟道场效应管Q7的S端连接插头CON7。

8.如权利要求1所述的一种高电磁兼容性的三功能逆变焊机，其特征在于：所述的电磁气阀的控制电路部分包括电磁气阀DCF连接在插头CON9上， GAS/EN是控制电磁阀送气的控制信号，GAS/EN连接二极管D35的阳极，二极管D35的阴极连接电阻R132、N沟道场效应管Q15的G端，N沟道场效应管Q15的S端和电阻R132的另一端接地，N沟道场效应管Q15的D端连接插头CON9-1和二极管D33的阳极，二极管D33的阴极连接插头CON9-2。

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