[實用新型]雙MCU數字PI和PWM控制多功能焊機

有效

• 申請號: 201920357870.2
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN210099175U
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 孫敏;魏繼昆;朱宣東;陳法慶;朱宣輝
• 申請（專利權）人: 浙江肯得機電股份有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10
• 代理公司: 臺州市中唯專利事務所(普通合伙) 33215
• 代理人: 王仁飛

本實用新型涉及一種雙MCU數字PI和PWM控制多功能焊機及其電路結構，本實用新型通過采用開關電源電路；采用以雙微處理器數字PI和PWM為核心組成的控制電路，盡可能利用軟件替代硬件電路的手段；以及把電路板分為功率板、控制板的方式來解決上述問題，不僅實現了手工電弧焊、氬弧焊兩種焊接方法的輸出控制，以及VRD低空載電壓輸出、焊接參數數字預置和顯示功能，解決了焊機抗網壓波動能力差的問題，而且還縮小了控制板和整機的體積，降低了整機的重量，提高了焊機的功率體積比；由于控制電路的集成度提高，電路板之間的連接線減少，進一步提高了焊機的可靠性，簡化了焊機的制造工藝。

技術領域

本實用新型涉及一種雙MCU數字PI和PWM控制多功能焊機，屬于逆變焊機技術領域。

技術背景

逆變焊機的銷售量很大，應用范圍較廣。然而，此類焊機，不同的焊接方法和功能，不同的電路、電路板和整機結構設計，控制原理和方式不同，電路板和整機的布局和連接方式，或者連接的復雜程度不同，其產品生產的工序和制作工藝等也會完全不同。這些都會影響產品的性能、可靠性、生產效率和運輸成本等，最終影響產品的市場競爭力。

目前，國內外市場上，小型逆變式焊機的額定電流通常在80~200A（負載持續率100~20%）的水平。對此類焊機產品來說，如果設計不好，會出現如下一些問題：1）抗網壓波動能力差。在供電電壓變化較大時，這種現象會更明顯。例如，有的焊機，當供電電網的輸入電源電壓較低，如180VAC以下時，即使是采用較細的電焊條，焊機也無法正常進行焊接，這就使焊機的應用范圍受到了一定的限制；2）控制電路集成度低，電路復雜，導致焊機電路的工作可靠性降低。特別是在焊機多焊接方法和功能輸出的情況下，就更加如此。例如，常見的模擬電路控制的手弧焊和氬弧焊兩種焊接方法的焊機，其方法轉換控制電路復雜。因不同的焊接方法控制輸出要求，有的設計不理想的焊機還有兩套PI（比例+積分控制電路）模擬控制電路，此外，還有模擬器件電路組成的PWM（脈沖寬度）控制電路。這就造成了電路復雜，電路板和整機尺寸大，功率體積比（額定輸出電流乘以額定輸出電壓除以體積）小等諸多問題；3）電路板分塊多，連接線復雜。例如，電路板有（輸入和輸出）整流板、IGBT驅動板，顯示電路板、控制電路板、IGBT逆變板等。因此，如何解決好上述問題，開發出結構和性能好、制造工藝簡單、先進，工作可靠性高的焊機，是電焊機開發者普遍關注的話題。

實用新型內容

本實用新型焊機，可采用220V～240V、50或50Hz的國際通用供電電源，具有手弧焊和氬弧焊兩種焊接方法，利用觸摸式按鍵進行選擇；具有VRD（低空載電壓輸出）功能和VRD指示；具有過熱保護控制和指示；數字顯示焊接電流參數；8位MCU微處理器為核心組成的電路控制焊接參數顯示和過熱信號的檢測；32位MCU微處理器為核心組成的電路，實現手弧焊和氬弧焊兩種焊接方法的選擇和控制，以及VRD輸出功能；電流給定信號與電流負反饋數字PI（比例+積分）運算控制；數字運算控制PWM信號輸出；VRD、過熱和過流保護、氬弧焊（TIG）和手工電弧焊（MMA）控制狀態指示的特點。

通過采用開關電源電路；采用以雙微處理器為核心組成的控制電路，盡可能利用軟件替代硬件電路的手段；以及把電路板分為功率板、控制板的方式來解決上述問題；不僅實現了手工電弧焊、氬弧焊兩種焊接方法的輸出控制，以及VRD、焊接參數數字預置和顯示功能，解決了焊機抗網壓波動能力差的問題，而且還縮小了控制板和整機的體積，降低了整機的重量，提高了焊機的功率體積比；由于控制電路的集成度提高，電路板之間的連接線減少，進一步提高了焊機的可靠性，簡化了焊機的制造工藝。

為實現上述目的采用以下技術方案：

本實用新型焊機的外殼部分。主要包括：前面板、機箱底板、機箱外蓋或外殼、背帶、后面板。