一种基于PWM脉宽反馈的手弧焊推力调整和短路限流电路的制作方法

一种基于pwm脉宽反馈的手弧焊推力调整和短路限流电路
技术领域
1.本实用新型涉及手弧焊推力调整技术领域，具体为一种基于pwm脉宽反馈的手弧焊推力调整和短路限流电路。


背景技术：

2.目前涉及到逆变式手弧电弧焊产品，在焊条焊接过程中存在着较大概率的溶滴短路过程，由于手弧电弧焊机的恒流输出特性，溶滴短路时的输出电流维持不变，但输出电压急剧降低，造成输出能量降低，极其容易发生焊条粘连的情况。为解决这一问题，通用的做法是给焊条溶滴短路过程中增加一个推力电流，让焊条溶滴在短路过程中电流增大，实现快速平稳溶滴过度。常用的推力电流增加方法采用的是输出电压检测来进行推力的增加与否以及推力的增加幅值大小，但从输出电压端采样一方面是输出电压纹波干扰太大，采样的准确性很难得到保障，另一方面是输出端很容易带来外围用电环境的传导干扰，对控制回路的控制板有很大的可靠性隐患，所以目前的这种方式存在着较大的弊端。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种基于pwm脉宽反馈的手弧焊推力调整和短路限流电路，能够有效地解决现有技术的问题。
5.(二)技术方案
6.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
7.本实用新型公开了一种基于pwm脉宽反馈的手弧焊推力调整和短路限流电路，包括pwm信号滤波电路，所述pwm信号滤波电路的输入端连接有主控制回路中的pwm发生器，且pwm信号滤波电路的输出端连接信号跟随电路，信号跟随电路的接入端与pwm信号滤波电路输出端连接，且信号跟随电路的输出端连接有信号反相器电路的输入部分，所述信号反相器电路的输出部分连接有比较计算器，所述比较计算器的输出端连接有推力给定电路，所述推力给定电路的输出部分接入主控制回路中的给定部分。
8.还包括短路限流电路，其输出端与主控制回路的电流反馈连接，且输出端接入至主主控制回路的限流限制部分。
9.更进一步地，pwm发生器采用特指但不限制于芯片uc3846/sg3525以及单片机mcu产生的pwm矩形方波，pwm信号分别通过两个电阻连接至分压电阻的一端，分压电阻另一端连接至滤波电容，滤波电容的另一端连接到地线。
10.更进一步地，信号跟随电路是由运放大器组成的基本运算电路，信号跟随电路的正向端连接pwm发生器的滤波电容一端，反向端接至运放放大器的输出端。
11.更进一步地，信号反相器电路由运算放大器组成，其同向端接地，其反向端接运算电阻一端，运算电阻另一端接跟随电路输出，运算放大器的反向端与输出端直接连接一个运算电阻。
12.更进一步地，比较计算器由运算放大器组成的计算电路，运算放大器的同相输入端接地线，运算放大器的反相输入端接输入电阻一端，输入电阻另一端接至信号反相器电路的输出端，运算放大器的反相输入端接上拉电阻一端，上拉电阻另一端接15v控制辅电电源，运算放大器的方向输入端与输出端直接，并联接计算电阻、滤波电容和快恢复二极管，快恢复二极管的阳极接运算放大器的输出端，快恢复二极管的阴极接运算放大器的反相输入端。
13.更进一步地，所述推力给定电路由快恢复二级管、分压电阻、滤波电容、滤波电阻组成，快恢复二级管的阳极接主控制回路中的推力给定部分，快恢复二级管的阴极接分压电阻的一端，分压电阻的另一端接滤波电容的一端，滤波电容的另一端接地线，滤波电阻与滤波电容两端分别相连。
14.更进一步地，短路限流电路由运算放大器组成的计算电路，运放放大器的同相输入端接对地电阻的一端，对地电阻的另一端接地线，对地电阻的是可调电位器，其阻值大小可以根据需求人工调节，所述运算放大器的同相输入端接上拉电阻的一端，上拉电阻的另一端接15v辅助电源，运算放大器的反相输入端接计算电阻的一端，计算电阻的另一端接主控制回路中的电流反馈部分，运算放大器的反向输入端与输出端直接接计算电阻和滤波电容，运算放大器的输出端接限流电阻的一端，限流电阻的另一端接快恢复二极管的阴极，快恢复二极管的阳极接主控制回路中的限流信号。
15.(三)有益效果
16.采用本实用新型提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
17.1、本实用新型基于pwm脉宽反馈的手弧焊推力调整和短路限流电路，应用于逆变式手弧焊推力电流调整以及短路电流限制，由于采样是从控制回路中的pwm发生器从取得，避免了输出以及外围的干扰信号，直接通过脉宽占空比采样来确定了输出状态，其准确性和可靠性都得到了大幅度的提升，响应速度和调节计算精度也都得到了提升，效果显著。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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。
19.图1为本实用新型的基于pwm脉宽反馈的推力电流调整实施原理图；
20.图2为本实用新型的主回路控制部分框图；
21.图3为本实用新型中短路限流电路实施原理图；
22.图中的标号分别代表：1、pwm信号滤波电路；2、信号跟随电路；3、信号反相器电路；4、比较计算器；5、推力给定电路；6、pwm发生器；7、
23.短路限流电路。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
26.实施例
27.本实施例的一种基于pwm脉宽反馈的手弧焊推力调整和短路限流电路，如图1-3所示，包括pwm信号滤波电路1，pwm信号滤波电路1的输入端连接有主控制回路中的pwm发生器6，pwm发生器6采用特指但不限制于芯片uc3846/sg3525以及单片机mcu产生的pwm矩形方波，pwm信号分别通过两个电阻连接至分压电阻的一端，分压电阻另一端连接至滤波电容，滤波电容的另一端连接到地线
28.pwm信号滤波电路1的输出端连接信号跟随电路2，信号跟随电路2的接入端与pwm信号滤波电路1输出端连接，信号跟随电路2是由运放大器组成的基本运算电路，信号跟随电路2的正向端连接pwm发生器6的滤波电容一端，反向端接至运放放大器的输出端。
29.信号跟随电路2的输出端连接有信号反相器电路3的输入部分，信号反相器电路3由运算放大器组成，其同向端接地，其反向端接运算电阻一端，运算电阻另一端接跟随电路输出，运算放大器的反向端与输出端直接连接一个运算电阻，信号反相器电路3的输出部分连接有比较计算器4，比较计算器4由运算放大器组成的计算电路，运算放大器的同相输入端接地线，运算放大器的反相输入端接输入电阻一端，输入电阻另一端接至信号反相器电路3的输出端，运算放大器的反相输入端接上拉电阻一端，上拉电阻另一端接15v控制辅电电源，运算放大器的方向输入端与输出端直接，并联接计算电阻、滤波电容和快恢复二极管，快恢复二极管的阳极接运算放大器的输出端。
30.快恢复二极管的阴极接运算放大器的反相输入端比较计算器4的输出端连接有推力给定电路5，推力给定电路5由快恢复二级管、分压电阻、滤波电容、滤波电阻组成，快恢复二级管的阳极接主控制回路中的推力给定部分，快恢复二级管的阴极接分压电阻的一端，分压电阻的另一端接滤波电容的一端，滤波电容的另一端接地线，滤波电阻与滤波电容两端分别相连，推力给定电路5的输出部分接入主控制回路中的给定部分，还包括短路限流电路7，其输出端与主控制回路的电流反馈连接，且输出端接入至主主控制回路的限流限制部分，短路限流电路7由运算放大器组成的计算电路，运放放大器的同相输入端接对地电阻的一端，对地电阻的另一端接地线，对地电阻的是可调电位器，其阻值大小可以根据需求人工调节，运算放大器的同相输入端接上拉电阻的一端，上拉电阻的另一端接15v辅助电源，运算放大器的反相输入端接计算电阻的一端，计算电阻的另一端接主控制回路中的电流反馈部分，运算放大器的反向输入端与输出端直接接计算电阻和滤波电容，运算放大器的输出端接限流电阻的一端，限流电阻的另一端接快恢复二极管的阴极，快恢复二极管的阳极接主控制回路中的限流信号。
31.pwm信号滤波电路将主回路控制部分的pwm脉宽信号转换为低压直流信号，其直流电压能等比例的对应pwm脉宽占空比幅度。跟随器电路将低压直流信号高阻抗的传递给反相器电路，避免了前后级运算电路的相互干扰和影响。反相器电路将同比例代表脉宽占空比幅值的直流信号，与上拉15v电源做基尔霍夫运算，在比较计算电路中做出判定，当输出脉宽低于某一需求值时，输出呈现一定变化，通过推力给定电路作用于主控制回路，使其手
弧焊电源输出增加，搭到推力调节的目的，特别说明的，本实用新型电路，能实现随着短路的递进，推力电流大小能自动实现增大的调节效果，对逆变式手弧焊机的实际焊接体验有非常大的改观。
32.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。