本发明专利技术涉及一种逆变焊机，具体是一种多功能全数字化逆变焊机。解决了现有逆变焊机仅能实现单一焊接方式的问题，该多功能全数字化逆变焊机的工作电路包括：含有由两块双ＩＧＢＴ功率管集成块Ｍ１、Ｍ２联接构成的ＩＧＢＴ逆变整流桥的主电路和控制ＩＧＢＴ逆变整流桥导通宽度的控制电路，所述控制电路包括ＤＳＰ处理器、信号采样电路、高频脉冲起弧电路、送丝机控制电路、显示电路、键盘输入电路、ＩＧＢＴ逆变整流桥驱动电路、触发脉冲产生电路ＰＣＢ２。本发明专利技术采用先进的ＤＳＰ处理器，通过脉冲宽度调制技术在单台焊机上实现气保焊、氩弧焊、脉冲氩弧焊等多种不同的焊接方式，并能通过网络实现监控、升级、联网操作、诊断的功能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种逆变焊机，具体是一种多功能全数字化逆变焊机。技术背景传统焊机根据焊接方式的不同， 一般分为手工焊机、氩弧焊机、脉冲氩 弧焊机、氩弧点焊机、气保焊机、脉冲气保焊机、双脉冲气保焊机、碳弧气刨 机等等，即单机只能实现一种焊接方式，焊接方式以其焊接电源的外工作特性 表征；传统焊机的弧焊电源特性的描述方法采用静态外特性曲线，只能描述弧 焊电源的静态性能，而具有相同静态特性曲线输出的弧焊电源在工作中并不能 达到相同的焊接效果，主要由于动态特性不一致所造成的，影响动态特性的方 面很多，包括工作场所的环境温度、焊工的技术水平等，因而对弧焊电源特性 的描述应该从静态和动态两方面着手研究，但是对于动态特性的描述比较困 难，同时，目前国际上尚没有统一的国际标准。而目前焊接方式采用交流变压 器作为焊接电源，能比较方便的对电源的动态特性进行数学描述，但随着数字 化逆变焊接技术的发展，焊接电源的动态特性应变越来越复杂，因此，仍无法 突破单机单一焊接方式的状况。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有逆变焊机仅能实现单一焊接方式的问题，提供了一种 能实现多种焊接方式的多功能全数字化逆变焊机。本专利技术是采用如下技术方案实现的多功能全数字化逆变焊机，其工作电路包括含有由两块双IGBT功率管集成块M1、 M2联接构成的IGBT逆变整 流桥的主电路和控制IGBT逆变整流桥导通宽度的控制电路，IGBT逆变整流 桥的输入端经三相桥式整流电路BR1、抗干扰保护电路PCB6、断路器DUQ 与三相电源相接，IGBT逆变整流桥的输出端并联有主变压器Bl，主变压器 Bl的次极输出端串联有全桥整流电路DV;所述控制电路包括DSP处理器、输出端与DSP处理器信号采集端口相连 的信号采样电路、高频脉冲起弧电路、经全波整流电路PCB5与主变压器Bl 第三次极输出端相连的送丝机控制电路、连接于DSP处理器端口的显示电路、 与DSP处理器控制信号输入端相连的键盘输入电路、与DSP处理器PWM信 号输出端相连的IGBT逆变整流桥驱动电路、与IGBT逆变整流桥控制信号端 相连的触发脉冲产生电路PCB2，触发脉冲产生电路PCB2的输入端与IGBT 逆变整流桥驱动电路的输出端相连，DSP处理器配置有存储器EEPROM;所述信号釆样电路包括并联于主变压器B1次极输出端的电压取样电路 PCB4、串联于主变压器B1次极负输出端的霍尔电流互感器CGO、用于检测 IGBT逆变整流桥工作温度的热敏电阻RT1、以及并接于IGBT逆变整流桥输 出端的电压互感器B3;所述高频脉冲起弧电路包括输入端与主变压器Bl的第二次极输出端相连 的高频放电电路PCB3、其次极线圈与主变压器Bl的次极输出端串联的放电 变压器B2，高频放电电路PCB3的输出端与放电变压器B2的初极输入端相连； 所述高频放电电路PCB3包括高压包T1、以及串联于高压包T1和放电变压器 B2之间的放电间隙F1 FLASH,高频放电电路PCB3的输入端与主变压器Bl 的第二次极输出端之间串联有继电器K1的常开触点，继电器K1串联于三极管Q5的集电极，三极管Q5的基极经电阻R70与DSP处理器的FDK信号输 出端相连；所述送丝机控制电路包括由电容C94、 C97和稳压二极管Z11并联构成的 滤波稳压电路、送丝机电流调整电路、送丝机电源开关电路、送丝机电流采样 电路，滤波稳压电路的输入端与全波整流电路PCB5的输出端相连；所述送丝 机电源开关电路包括三极管Ql、 Q2和并联于送丝机电源输入端的P沟道场效 应管Q12，三极管Q1、 Q2的基极分别与DSP处理器SCKG、 SSKG信号输出 端相连，发射极经电阻与P沟道场效应管Q12的栅极相连；所述送丝机电流 调整电路包括PWM脉冲宽度调制控制芯片UC3843、串联于滤波稳压电路正 极输出端的N沟道场效应管Q13， DSP处理器SSDY信号输出端经由运算放 大器LF353构成的跟随电路、加法器与PWM脉冲宽度调制控制芯片UC3843 的输入端相连，PWM脉冲宽度调制控制芯片UC3843的输出端经电阻R5与N 沟道场效应管Q13的栅极相连，N沟道场效应管Q13的栅极经稳压二极管Z10 接地；送丝机电流采样电路包括输出端与DSP处理器送丝机电流信号采样端 AIN4相连的运算放大器LF353和串联于N沟道场效应管Q13源极的电阻122、 R124的并联支路，N沟道场效应管Q13源极经电阻R23、 R72与运算放大器 LF353的同相端相连，运算放大器LF353的反相端经电阻R73与其输出端相 连，并经电阻R74接地，电阻R23、 R72的连接节点经电容C51接地；所述IGBT逆变整流桥驱动电路包括其控制信号输入端NI与DSP处理器 PWM信号输出端相连的PWM脉冲宽度调制控制芯片U3、 P沟道场效应管 Q17、 Q18和N沟道场效应管Q15、 Q19， P沟道场效应管Q17的源极与P沟 道场效应管Q18的源极串联并经电阻R128与电源+15V相连，N沟道场效应管Q15的源极和N沟道场效应管Q19的源极串联并接地，P沟道场效应管Q17、 Q18的串联支路和N沟道场效应管Q15、 Q19的串联支路并联；P沟道场效应 管Q17、 Q18的漏极与触发脉冲产生电路PCB2的输入端相连，栅极分别经电 容C26、 C28、电阻R35、 R46与PWM脉冲宽度调制控制芯片U3的输出端 OUTA、 OUTB相连，源极与栅极之间分别串联有稳压二极管Z4、 Z6; N沟道 场效应管Q15、 Q19的栅极分别经电阻R30、 R50与PWM脉冲宽度调制控制 芯片U3的输出端OUTA、 OUTB相连，源极与栅极之间分别串联有电阻R32、 R49; P沟道场效应管Q17的栅极和N沟道场效应管Q15的源极之间串联有电 阻R41， P沟道场效应管Q18的栅极和N沟道场效应管Q19的源极之间串联 有电阻R44;所述显示电路包括液晶显示屏LCD模块和8段数码管显示电路PCB7;全桥整流电路DV输入端连接有压敏保护电路PCB8。焊机使用时，三相电源经断路器DUQ、抗干扰保护电路PCB6板接入三 相桥式整流电路BRl,输出直流电压约为512V，经IGBT逆变整流桥输出为 交流信号，该交流信号经主变压器B1、全桥整流电路DV，输出直流电压，作 为焊机电源输出。其中，抗干扰保护电路PCB6包括抗干扰电感线圈、阻容滤 波电路和压敏保护电路;压敏保护电路PCB8为全桥整流电路DV的保护电路； 皆为电子
常规电路，因此未在说明书中描述。DSP处理器配置的存储器EEPROM内保存多种焊接方式的焊接数据，即 与焊接方式对应的外特性曲线，由此通过键盘输入电路选定具体使用的焊接方 式和用户设定的具体焊接参数，DSP处理器在相关软件支持下，由存储器 EEPROM内选定相应的焊接数据，并根据信号采样电路采集到的焊机电源实时电压、电流，以及主电路中IGBT逆变整流桥的输出电压和工作温度进行内 部程序运算，然后通过IGBT逆变整流桥驱动电路对IGBT逆变整流桥的导通 宽度进行脉冲宽度调制，以满足相应焊接方式要求的电压/电流恒定输出(例 如手工焊、氩弧焊要求恒定的输出电流；气保焊要求电压恒定等等)，从而 改变焊机的外部输出特性曲线，实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多功能全数字化逆变焊机，其工作电路包括：含有由两块双ＩＧＢＴ功率管集成块（Ｍ１、Ｍ２）联接构成的ＩＧＢＴ逆变整流桥的主电路和控制ＩＧＢＴ逆变整流桥导通宽度的控制电路，ＩＧＢＴ逆变整流桥的输入端经三相桥式整流电路（ＢＲ１）、抗干扰保护电路（ＰＣＢ６）、断路器（ＤＵＱ）与三相电源相接，ＩＧＢＴ逆变整流桥的输出端并联有主变压器（Ｂ１），主变压器（Ｂ１）的次极输出端串联有全桥整流电路（ＤＶ）；其特征在于：所述控制电路包括ＤＳＰ处理器、输出端与ＤＳＰ处理器信号采集端口相连的信号采样电路、高频脉冲起弧电路、经全波整流电路（ＰＣＢ５）与主变压器（Ｂ１）第三次极输出端相连的送丝机控制电路、连接于ＤＳＰ处理器端口的显示电路、与ＤＳＰ处理器控制信号输入端相连的键盘输入电路、与ＤＳＰ处理器ＰＷＭ信号输出端相连的ＩＧＢＴ逆变整流桥驱动电路、与ＩＧＢＴ逆变整流桥控制信号端相连的触发脉冲产生电路（ＰＣＢ２），触发脉冲产生电路（ＰＣＢ２）的输入端与ＩＧＢＴ逆变整流桥驱动电路的输出端相连，ＤＳＰ处理器配置有存储器ＥＥＰＲＯＭ；所述信号采样电路包括：并联于主变压器（Ｂ１）次极输出端的电压取样电路（ＰＣＢ４）、串联于主变压器（Ｂ１）次极负输出端的霍尔电流互感器（ＣＧＯ）、用于检测ＩＧＢＴ逆变整流桥工作温度的热敏电阻（ＲＴ１）、以及并接于ＩＧＢＴ逆变整流桥输出端的电压互感器（Ｂ３）；所述高频脉冲起弧电路包括输入端与主变压器（Ｂ１）的第二次极输出端相连的高频放电电路（ＰＣＢ３）、其次极线圈与主变压器（Ｂ１）的次极输出端串联的放电变压器（Ｂ２），高频放电电路（ＰＣＢ３）的输出端与放电变压器（Ｂ２）的初极输入端相连；所述高频放电电路（ＰＣＢ３）包括高压包（Ｔ１）、以及串联于高压包（Ｔ１）和放电变压器（Ｂ２）之间的放电间隙（Ｆ１ＦＬＡＳＨ），高频放电电路（ＰＣＢ３）的输入端与主变压器（Ｂ１）的第二次极输出端之间串联有继电器（Ｋ１）的常开触点，继电器（Ｋ１）串联于三极管（Ｑ５）的集电极，三极管（Ｑ５）的基极经电阻（Ｒ７０）与ＤＳＰ处理器的ＦＤＫ信号输出端相连；所述送丝机控制电路包括由电容（Ｃ９４、Ｃ９７）和稳压二极管（Ｚ１１）并联构成的滤波稳压电路、送丝机电流调整电路、送丝机电源开关电路、送丝机电流采样电路，滤波稳压电路的输入端与全波整流电路（ＰＣＢ５）的输出端相连；所述送丝机电源开关电路包括三极管（Ｑ１、Ｑ２）和并联于送丝机电源输入端的Ｐ沟道场效应管（...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜星伟，郭建业，李龙祥，
申请(专利权)人：太原市星云焊接设备有限公司，
类型：发明
国别省市：14[]
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