一種數字化控制的逆變氣體保護焊控制電路模塊制造技術

一種數字化控制的逆變氣體保護焊控制電路模塊，本實用新型專利技術涉及逆變氣體保護焊領域，其旨在解決現有數字化焊機存在冗余的邏輯電路，電源外特性不穩定，精度低，通用性差且可靠性不高等技術問題。該實用新型專利技術結構特征主要包括用于器件控制的第一處理器；用于中央控制的第二處理器：與第一處理器通訊；第一處理器連接有用于功率放大的脈沖調制電路，送絲調速氣閥電路和焊槍控制電路；脈沖調制電路：反饋脈沖信號至第一處理器；第二處理器連接有用于焊機電壓采樣的電壓調理電路和用于焊機電流采樣的電流調理電路。本實用新型專利技術用于設計焊機高精度控制模塊。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及逆變氣體保護焊領域，具體涉及一種數字化控制的逆變氣體保護焊控制電路模塊。
技術介紹
傳統焊機的構成特點決定了它的性能特點完全依靠各元器件的參數，元器件參數的不一致直接導致焊機性能的不一致，而任何廠家生產的元器件都不可能保證其參數完全一致，所以經常出現同一品牌的焊機一臺和一臺不一樣的問題。另外，元器件的參數都會隨溫度、濕度等環境的變化而變化，所以焊機性能會出現時好時壞的現象。數字化電路的特點是對元器件參數變化不敏感，比如一個輸入或輸出電阻從1K變化到10K都不會影響焊機的性能。所以數字化焊機的一致性、穩定性遠比傳統焊機要好。數字化焊機采用高速DSP控制，能夠及時發現和糾正主變偏磁，有效避免了焊機因主變偏磁而損壞，大大提高了其可靠性；具備欠壓、過壓及過熱保護功能；IGBT與風道隔離，避免了淋雨、灰塵等損壞焊機。此外，由于采用數字化技術，大大減少了元器件數量，提高了電路的可靠性。特別是對于像脈沖氣保這樣先進的焊接方式，對電弧能量控制要求非常嚴格，要實現無飛濺、短弧、低熱輸入量的目的，必須精確控制每個脈沖的電流電壓，真正實現一脈一滴基值過渡。Nebula500D系列焊機的電流誤差<1A,電壓誤差<1V,時間誤差<1微秒，很好地實現了脈沖過渡。傳統焊機的功能是靠許多模擬和邏輯電路來實現的，每增加一種功能都要增加很多元器件，要具備兩種以上的功能就需要很多電路板，這樣不僅會大幅度提高焊機成本，而且焊機的性能和可靠性會隨元器件的增加而急劇下降，所以傳統焊機很難將多種焊接功能綜合的一臺焊機中。模擬控制的精度一般由元件參數值引起的誤差和運算放大器非理想特性參數引起的誤差所決定，很難做到高精度控制。而數字化控制的精度僅僅與模-數轉化的量化誤差及系統有限字長有關，因此數字化控制可以獲得很高的精度。
技術實現思路
針對上述現有技術，本技術目的在于提供一種數字化控制的逆變氣體保護焊控制電路模塊，其旨在解決現有數字化焊機存在冗余的邏輯電路，電源外特性不穩定，精度低，通用性差且可靠性不高等技術問題。為達到上述目的，本技術采用的技術方案如下：一種數字化控制的逆變氣體保護焊控制電路模塊,包括焊機，進一步包括用于器件控制的第一處理器；用于中央控制的第二處理器：與第一處理器通訊；第一處理器連接有用于功率放大的脈沖調制電路，送絲調速氣閥電路和焊槍控制電路；脈沖調制電路：反饋脈沖信號至第一處理器；第二處理器連接有用于焊機電壓采樣的電壓調理電路和用于焊機電流采樣的電流調理電路；第二處理器輸出給定的脈寬調制信號至焊機。上述方案中，還包括用于第一處理器和第二處理器通訊回路的隔離串口，采用線性光耦隔離器。第一處理器是事件處理的核心，控制焊接流程，送絲機，氣閥，人機界面等；第二處理器是數字處理控制核心，采集焊接電流電壓信號，輸出控制PWM的給定信號，最終控制焊接電源的外特性。上述方案中，優選地，所述的第一處理器，進一步連接有故障檢測電路，電參數LED表和按鍵。故障檢測電路，檢測焊機過熱，欠壓，過壓等故障。上述方案中，優選地，所述的第二處理器，通過分流器對焊機的電壓和/或電流進行采樣。上述方案中，優選地，所述的脈沖調制電路，包括構成功率放大驅動電路的達林頓管和場效應管。上述方案中，優選地，還包括電源；與電源連接的電壓轉換器；與電壓轉換器連接的電位器：設定輸入電壓和/或電流；接受電位器輸出電壓和/或電流的匹配電路：其輸出端連接第一處理器。上述方案中，優選地，所述的第一處理器，通過兩個并行器連接電參數LED表。上述方案中，優選地，所述的電參數LED表三位LED數顯表，分別顯示電流，電壓，故障代碼以及設置參數。與現有技術相比，本技術的有益效果：通過雙芯片控制電路模塊，實現了焊機高集成控制電路，減少了現有單芯片結構外圍大量邏輯電路的體積；芯片通過采樣反饋，發出給定的PWM信號，調節焊機外特性；穩定可靠，精度顯著提升且通用性較高。附圖說明圖1為本技術的模塊示意圖；圖2為本技術第一處理器的一種具體實施例；圖3為本技術第二處理器的一種具體實施例；圖4為本技術脈沖調制電路的一種具體實施例；圖5為本技術隔離串口的一種具體實施例；圖6為本技術第一處理器的控制流程圖；圖7為本技術第二處理器的控制流程圖。具體實施方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。下面結合附圖對本技術做進一步說明：圖1為本技術的模塊示意圖，一種數字化控制的逆變氣體保護焊控制電路模塊,包括焊機，進一步包括用于器件控制的第一處理器；用于中央控制的第二處理器：與第一處理器通訊；第一處理器連接有用于功率放大的脈沖調制電路，送絲調速氣閥電路和焊槍控制電路；脈沖調制電路：反饋脈沖信號至第一處理器；第二處理器連接有用于焊機電壓采樣的電壓調理電路和用于焊機電流采樣的電流調理電路；第二處理器通過16位數模轉換器DAC輸出給定的0-4.5V脈寬調制信號至焊機。實施例1圖2為本技術第一處理器的一種具體實施例，所述的第一處理器，選用型號STM8S105，8位16兆的單片機；輸入脈沖經調節后，通過電阻R14接入至電壓跟隨器U1A的同相端，電壓跟隨器U1A的同相端還連接有濾波電容C8；電壓跟隨器U1A的輸出信號分別通過放大器U1C和放大器U1D接入第一處理器的電壓分量輸入端adc_para_volt和電流分量輸入端adc_para_curr；CN5為接線端子，型號為VH3.96，其端子3和端子4分別表征收弧電壓和收弧電流。實施例2圖3為本技術第二處理器的一種具體實施例，所述的第二處理器，選用型號STM32F051，32位64MipsARM架構的處理器，輸入信號依序通過比較器U8A和電壓跟隨器U8B接入至第二處理器的信號輸入端，正弧壓由分壓電阻R84分壓后輸入至電壓跟隨器U8C，電壓跟隨器U8C輸出信號至第二處理器；該圖中二極管為導流泄放作用。實施例3圖4為本技術脈沖調制電路的一種具體實施例，級聯的三極管Q2，三極管Q3，三極管Q4構成功率放大電路；場效應管N6作為功率開關，其源極接入電壓跟隨器U3A的同相端，電壓跟隨器U3A輸出端連接第一處理器的脈沖反饋端；場效應管N6源極還連接有場效應管N7，第一處理器通過三極管N8控制場效應管N7截止或導通，從而控制場效應管N6；所述的場效應管型號為IRF250。實施例4圖5為本技術隔離串口的一種具體實施例，所述的隔離串口，選用兩組線性光耦器件PC817，分別連接第一處理器和第二處理器，建立芯片通訊回路；具體連接關系，第一組光耦PC817發光部正極接有5V電源，負極連接第一處理器，受光部串聯有3.3V電源和上拉電阻R39，上拉電阻R39電位接入第二處理器，5V電源和3.3V電源還連接有濾波電容；第二組光耦PC817發光部串聯有第二處理器和3.3V電源，受光部串聯5V電源和上拉電阻R38，電阻R38電位接入第一處理器。實施例5圖6為本技術第一處理器的控制流程圖，所述的第一處理器STM8S105單片機部分要點，處理事件，并管理了電流電壓表顯示，電流電壓設定，故障和狀態顯示，直流電機調速；與第二處理器通訊，提供本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數字化控制的逆變氣體保護焊控制電路模塊,包括焊機，其特征在于，進一步包括用于器件控制的第一處理器；用于中央控制的第二處理器：與第一處理器通訊；第一處理器連接有用于功率放大的脈沖調制電路，送絲調速氣閥電路和焊槍控制電路；脈沖調制電路：反饋脈沖信號至第一處理器；第二處理器連接有用于焊機電壓采樣的電壓調理電路和用于焊機電流采樣的電流調理電路；第二處理器輸出給定的脈寬調制信號至焊機。

【技術特征摘要】
1.一種數字化控制的逆變氣體保護焊控制電路模塊,包括焊機，其特征在于，進一步包括用于器件控制的第一處理器；用于中央控制的第二處理器：與第一處理器通訊；第一處理器連接有用于功率放大的脈沖調制電路，送絲調速氣閥電路和焊槍控制電路；脈沖調制電路：反饋脈沖信號至第一處理器；第二處理器連接有用于焊機電壓采樣的電壓調理電路和用于焊機電流采樣的電流調理電路；第二處理器輸出給定的脈寬調制信號至焊機。2.根據權利要求1所述的一種數字化控制的逆變氣體保護焊控制電路模塊，其特征在于，還包括用于第一處理器和第二處理器通訊回路的隔離串口，采用線性光耦隔離器。3.根據權利要求1所述的一種數字化控制的逆變氣體保護焊控制電路模塊，其特征在于，所述的第一處理器，進一步連接有故障檢測電路，電參數...

【專利技術屬性】
技術研發人員：范海生，樊昌元，鄧小波，
申請(專利權)人：成都中域電子科技有限公司，樊昌元，
類型：新型
國別省市：四川;51