[實用新型]一種新型的斜特性式脈沖CO2焊逆變電源

無效

• 申請號: 200820108845.2
• 申請日: 2008-06-26
• 公開（公告）號: CN201231371Y
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 蔣力培;鄒勇
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10;B23K9/16;H02M7/48
• 代理公司: 小松專利事務所
• 代理人: 陳祚齡

1、一種新型的斜特性式脈沖CO₂焊逆變電源，是對恒流控制電流波形的CO₂焊逆變電源的改造和性能提高，它包括逆變電源，其特征在于：它還包括斜特性式弧長自動調節系統，該系統是以脈沖CO₂焊逆變電源峰值電流脈寬為控制量，以電源外特性斜率為判據，對電源電壓進行負反饋控制，使脈沖CO₂焊電源輸出電流平均值隨電弧電壓下降而線性增加，從而將基于恒流控制電流波形的脈沖CO₂焊逆變電源轉變為斜特性式脈沖CO₂焊逆變電源；所述的斜特性式弧長自動調節系統，該系統以單片機與弧長自動調節模塊為核心，與基本電路連接而成，其電路包括控制面板、AD轉換電路、波控參數轉換電路、電源負反饋電路、恒流負反饋控制電路、PWM控制電路、焊接電流傳感電路、焊接電壓傳感電路；通過電流與電壓傳感電路實時檢測焊接電流I_h值與焊接電壓U_h值，并將傳感電路處理得的焊接電壓模擬量U_v經過AD轉換電路送入單片機CPU，再送入弧長自動調節模塊；同時用戶在控制面板設定的脈沖峰值電流I_p、基值電流I_b與外特性斜率K也送入單片機；弧長自動調節模塊根據電弧電壓變化量ΔU_h與外特性斜率K實時計算出峰值電流脈寬t_p的調節量Δt_p；波控參數轉換電路則根據峰值電流脈寬的調節量Δt_p實時切換對恒流負反饋電路輸出的電流設定值，使恒流負反饋電路實時切換對PWM控制電路的控制信號u_k，繼而使CO₂焊逆變主電路改變脈沖電流波形寬度，從而使脈沖CO₂焊逆變電源自動調節焊接電流平均值來調節焊絲熔化速度，穩定電弧長度。

2、根據權利要求1所述的新型的斜特性式脈沖CO₂焊逆變電源，其特征在于：所述的斜特性式弧長自動調節系統基本電路為：(A)由單片機系統實現弧長自動調節算法與信號A/D、D/A轉換；(B)由電子電路實現波控參數(電流波形峰值和基值)轉換，焊接電流負反饋控制與逆變主電路脈寬調制(PWM)控制；其中：(1)所述的焊接電流波控參數轉換電路，是由多路開關u₁與運算放大器u₂組成；多路開關u₁的輸入端x₀，x₁分別接單片機系統D/A模塊的電流峰值I_p、模擬量u_p輸出端與電流基值I_b模擬量u_b輸出端，其控制信號輸入端A接單片機系統I/O接口電路的電流峰值時間t_p開關脈沖信號u_t輸出端，u_t脈沖信號為高電平時，多路開關u₁的輸入端x。與輸出端x₁選通，電路輸出焊接電流波形峰值的設定值模擬量u_p，u_t脈沖信號為低電平時，電路輸出焊接電流波形基值的設定值模擬量u_b。運算放大器U₂電路用以調整從多路開關輸出的電流設定值模擬信號至U_s值，使之符號焊接電源負反饋控制電路輸入要求，其放大倍數由WR₁調節；

(2)所述的焊接電源負反饋電路由運算放大器U₃與U₄同相放大電器組成；其中運算放大器U₃用以調理焊接電流傳感的模擬量信號U_i使之與焊接電流波控參數轉換電路輸出值相匹配，其放大倍數由WR₂調節，其輸出值U_if送入運算放大器U₄的反相端；運算放大器U₄的同相端入焊接電流波形參數模擬量U_s，使之與焊接電流模擬量U_if進行負反饋處理并輸出控制信號U_k，其負反饋強度由WR₃調節；(3)脈寬調制電路PWM采用SG3525芯片組成，其輸入端1接焊接電流負反饋電路輸出端，其輸出端產生對逆變器主電路IGBT元件的開關脈沖信號。