脈衝電焊機主控電路的製作方法

2023-11-04 04:03:42

專利名稱：脈衝電焊機主控電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電子應用技術領域。
脈衝電焊機由於體積小、重量輕、節能、功率因數高等特點而得到廣泛應用。目前市場出售國產脈衝電焊機大多數存在不易起弧、工作不穩定的缺點，急待改進。一臺脈衝電焊機由下列部件組成電流互感器、主控電路、驅動電路、大功率電晶體或大功率電晶體模塊、脈衝變壓器。主控電路是脈衝電焊機的核心部件，整個焊機的工作是由此電路控制的。眾所周知，脈衝電焊機輸出頻率越高，焊接時越容易起弧，但頻率過高又使輸出功率變小，所以目前市售的國產焊機多採用固定頻率的辦法；調節脈衝寬度，可以控制電焊機的輸出功率，目前國產焊機大多採用大型集成電路製作主控電路，致使價格高，維修不便。
本實用新型的目的是提供一種使用低價的通用集成電路製作的脈衝電焊機的主控電路，其輸出頻率和脈衝寬度跟蹤電焊機的負載功率而自動變化，空載和輕載時，輸出頻率高脈衝寬度小，電焊機負載大或滿載時，輸出頻率低，脈衝寬度大，當電焊機輸出功率超過額定功率時，具有停止輸出的自動保護功能。
本實用新型的目的是這樣實現的由鐵氧體磁芯製成的電流互感器獲得電焊機負載電流信號，經由運算放大器LM324組成的半波整流放大電路後變成一個直流控制電壓，此控制電壓有三個作用1、直流控制電壓經過由LM324組成的減法器把信號加到由鎖相環集成電路CC4046組成的受控振蕩器的電壓控制端上，使振蕩器輸出頻率隨直流控制電壓的變化而變化，電焊機空載或輕載時，直流控制電壓小，振蕩器的輸出頻率變高，適當選取振蕩器的電阻電容參數，使主控電路的輸出控制脈衝頻率在16KHZ～50KHZ之間隨電焊機負載電流的大小而變化，其作用是使電焊機在空載和輕載時易於起弧；2、由計數電路CC4017、電壓比較器LM339、與門電路CC4081和D觸發器CC4013組成脈衝寬度變換電路，當直流控制電壓變大時，主控電路的輸出控制脈衝寬度變大，反之變小，其作用是使電焊機輸出功率隨負載電流的變化而自動變化，達到穩定電弧的目的；3、直流控制電壓通過由LM339組成的電壓比較電路，當直流控制電壓大於某個設定值時，該電路輸出一個保護控制脈衝，使電焊機保護系統動作，達到保護的目的。
由於採用上述方案，使脈衝電焊機容易起弧，工作穩定，並且有自動保護功能。
以下結合附圖對本實用新型進一步說明


圖1是本實用新型電原理圖圖中E是電源正極取＋9V，IP是用鐵氧體磁芯製作的電流互感器，安裝在電焊機的輸出饋電線上，I1～I10，I22～I25是與門電路CC4081，I11是D觸發器CC4013，I12～I20、I26、I27是電壓比較器電路LM339，I21是十進位計數電路CC4017，I29～I32是運算放大器LM324，I28是鎖相環電路CC4046。I22、I31組成半波整流放大電路，適當選取電阻R1的阻值，並調整W1，使電焊機在空載和額定負載工作時，直流控制電壓UK在0～4.5V間變化，電壓UK與電焊機的負載功率成正比。鎖相環I28是壓控振蕩器，I29、I30是一個減法器，取C1＝68PF，R2＝1KΩ，R2＝20KΩ，調整W2，使UK在0～4.5V變化時，I28的輸出頻率在500～160KHZ間變化，這樣使主控電路的輸出脈衝U1和U2在電焊機空載時頻率為50KHZ，在額定負載時，為16KHZ。I1～I10、I11、I12～I20、I21、I22～I25是脈衝寬度調節電路，取R4～R12為1KΩ，R13＝9KΩ，當UK在0～4.5V變化時，U1和U2的脈衝寬度分10檔隨UK自動變化，UK大，脈衝寬度也大，UK變小，脈衝寬度也變小，脈衝寬度最大值是半個周期，最小值是1／20周期。由於脈衝寬度隨UK自動變化，使電焊機的輸出功率得到及時的調整，達到穩定電弧的目的。U1和U2是本主控電路的輸出脈衝，通過驅動電路去控制電焊機的大功率電晶體，U1和U2頻率相同，脈衝寬度相同，但相位相差180°I26、I27組成電壓比較器電路，調整W3，使當電焊機輸出功率超過某個值時，U3輸出一個正脈衝，去啟動焊機保護部件動作，同時在I28輸出端輸出一個負脈衝，使U1和U2變為低電平，電焊機停止工作。
權利要求一種脈衝電焊機的主控電路，其輸出脈衝電壓通過驅動電路控制脈衝電焊機的大功率電晶體，使電焊機的輸出功率得到控制，其特徵是用鐵氧體磁環製成的電流互感器Ip測量電焊機負載電流信號，此信號經由運算放大器LM324組成的半波整流放大電路後變成一個直流控制電壓Uk，此Uk控制三部份電路，(1)、Uk通過由運算放大器I29、I30(由LM324製作)組成的減法器，把信號加到由I28(CC4046)組成的受控振蕩器的電壓控制端上，使振蕩器輸出頻率隨Uk的變化而變化，電焊機空載或輕載時，Uk小，振蕩器輸出頻率高，電焊機重載或滿載時，Uk變大，振蕩器輸出頻率變低，C1、R2、R3取適當值使主控電路的輸出控制脈衝頻率在16KHZ～50KHZ之間隨電焊機負載電流的大小而變化；(2)、由I1～I10(CC4081)、I11(CC4013)、I12～I20(LM339)、I21(CC4017)、I22～I25(CC4081)等元件組成脈衝寬度變換電路，當Uk變大時，主控電路輸出脈衝寬度變大，反之變小，使電焊機輸出功率隨負載電流的變化而自動變化；(3)、I26、I27(LM339)組成電壓比較器電路，當Uk大於設定值時，該電路輸出一個控制脈衝，去啟動保護系統。
專利摘要本實用新型屬於電子應用技術領域。
本實用新型提供一種低價的脈衝電焊機的主控電路，由通用集成塊LM324、LM339、CC4017、CC4046等元件組成脈衝頻率自動變化電路、脈衝寬度自動變化電路和自動保護電路，使電焊機的輸出頻率、脈衝寬度隨著焊機負載功率自動變化，並具有自動保護功能。
文檔編號B23K9/09GK2158321SQ9320170
公開日1994年3月9日 申請日期1993年1月16日 優先權日1993年1月16日
發明者趙慶江, 梁惠玲, 梁穗芳 申請人:梁穗玲