本發(fā)明涉及一種全網(wǎng)通具有多種保護(hù)和控制功能的igbt逆變焊機(jī)，屬于逆變焊機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

目前，逆變焊機(jī)產(chǎn)品市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，不僅體現(xiàn)在性能和價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)上，還在很大程度上取決于焊機(jī)的性能和可靠性。而性能和可靠性是由控制電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定的。

目前市場(chǎng)上，igbt逆變焊機(jī)的供電電壓通常是三相380v或單相220v電網(wǎng)，以及單相220v和380v電網(wǎng)供電的。單相220v的焊機(jī)，如果誤接入380v電源，會(huì)導(dǎo)致焊機(jī)故障而無(wú)法使用；單相380v的焊機(jī)，如果誤接入220v電源，也用會(huì)導(dǎo)致焊機(jī)無(wú)法使用，甚至損壞。三相380v焊機(jī)，當(dāng)出現(xiàn)缺相現(xiàn)象時(shí)，同樣會(huì)導(dǎo)致焊機(jī)無(wú)法使用。眾多的焊機(jī)產(chǎn)品，當(dāng)供電電源電壓嚴(yán)重偏離額定電壓，例如，低至140v，高至600v時(shí)，是無(wú)法承受的，甚至同樣會(huì)出現(xiàn)焊機(jī)燒壞等故障現(xiàn)象。當(dāng)然，也有極少數(shù)產(chǎn)品可采用三相380v、單相220v和380v電網(wǎng)供電的，也就是俗稱的“全網(wǎng)通”類型的焊機(jī)。但是，不同的焊機(jī)，不同的結(jié)構(gòu)和控制電路設(shè)計(jì)，其產(chǎn)品的性能、可靠性、生產(chǎn)制作工藝等也會(huì)完全不同。這些都會(huì)影響產(chǎn)品的銷售和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如何解決額定250a及以下電流輸出、低成本下產(chǎn)品的高可靠性等問題，是研發(fā)人員面臨的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了新的焊機(jī)控制電路和結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)通供電條件下igbt單管逆變手工焊或手工焊/氬弧焊作業(yè)的要求，所設(shè)計(jì)的焊機(jī)電路具有控制性能好、成本低、保護(hù)措施多、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明焊機(jī)的電路原理設(shè)計(jì)有自己的獨(dú)特之處。

為實(shí)現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案：

一種全網(wǎng)通具有多種保護(hù)和控制功能的igbt逆變焊機(jī)，其特征在于：

外殼部分主要包括提手、機(jī)殼、前面板、后面板和底板；

內(nèi)部部分包括：切換控制板5及其該電路板上的mcu微處理器控制系統(tǒng)、繼電器、24v電源電路；切換控制板5通過三個(gè)塑料支柱及螺絲固定在其下方兩邊的散熱器上；輸入整流橋9安裝在其下方的igbt散熱器上；而該散熱器則通過二個(gè)螺絲固定在塑料絕緣板13上；四只igbt管的管腳都套上護(hù)套進(jìn)行防護(hù)，之后，四只igbt管（igbt是逆變主電路中的開關(guān)器件）焊裝在逆變板10對(duì)應(yīng)的位置上，而igbt管的散熱面涂抹導(dǎo)熱硅脂后緊貼它們的散熱器上，并用螺絲壓緊，以確保igbt管有良好的散熱條件；

在逆變板10上，還安裝和焊接有繼電器21、電流檢測(cè)互感器22、四只電容器20，逆變板10完成加工后，放置到塑料護(hù)盒24中，并灌注絕緣材料，可保證逆變板10具有防水、防霉、防振、防腐蝕、防塵的保護(hù)性能；同時(shí)，由于材料是塑料的，因此也就保障了上述電路部分的絕緣性能和爬電距離，這在很大程度上可提高焊機(jī)的可靠性；逆變板10通過底腳螺絲固定在焊機(jī)的外殼底板38上；

焊機(jī)的開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制電源板部分18完成加工后，放置到塑料護(hù)盒19中，并灌注絕緣材料，可保證焊機(jī)的開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制電源板具有防水、防霉、防振、防腐蝕、防塵的保護(hù)性能；同樣由于材料是塑料的，因此也就保障了這個(gè)電路部分的絕緣性能和爬電距離，這也在很大程度上可提高焊機(jī)的可靠性；

焊機(jī)的開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制電源板通過底腳螺絲固定在焊機(jī)的外殼底板38上；六只輸出快恢復(fù)整流二極管焊接在輸出整流板11上，排列為一排，快恢復(fù)整流二極管的散熱面涂抹導(dǎo)熱硅脂后緊貼它們的散熱器12上，并用螺絲壓緊，以確保快恢復(fù)整流二極管有良好的散熱條件；整流板的鋁散熱器還采用螺絲固定在塑料絕緣板13上；

整流板的鋁散熱器則通過粗導(dǎo)線連接至焊機(jī)的輸出“正或+”極性端；逆變主變壓器29通過螺絲固定安裝在焊機(jī)的外殼底板38上，靠近焊機(jī)的前面板部分；逆變主變壓器29的次級(jí)繞組是帶中心抽頭，其中心抽頭通過連接導(dǎo)線連接至焊機(jī)的輸出“負(fù)或-”極性端，其初級(jí)則按照逆變主電路的原理圖連接至切換控制板部分；逆變主變壓器29的另外兩個(gè)次級(jí)接頭連接到整流板對(duì)應(yīng)的接線位置上；上述這些結(jié)構(gòu)共同組成焊機(jī)的機(jī)芯。

前面板上安裝的零部件主要有：前塑料面板31、前控制板30、前金屬板32，焊接電流調(diào)節(jié)電位器33、引弧電流調(diào)節(jié)電位器、推力電流調(diào)節(jié)電位器，正極性輸出焊接電纜耦合器或輸出快速接頭座組件34和36、負(fù)極性輸出焊接電纜耦合器或輸出快速接頭座組件36和37；前控制板30完成加工后，放置到一個(gè)塑料護(hù)盒中，并灌注絕緣材料，可保證前控制板30具有防水、防霉、防振、防腐蝕、防塵的保護(hù)性能；正、負(fù)極的輸出電纜耦合器或輸出快速接頭座組件用于分別連接電焊鉗焊接電纜和工件夾焊接電纜；過流或過熱保護(hù)指示燈位于前控制板30上；后面板部分安裝的風(fēng)扇45的冷卻作用會(huì)使器件的溫度降低，當(dāng)降低到熱保護(hù)器的恢復(fù)動(dòng)作溫度時(shí)，熱保護(hù)器恢復(fù)，焊機(jī)過熱現(xiàn)象消除，電流調(diào)節(jié)電位器用于進(jìn)行輸出電流調(diào)節(jié)；引弧電流調(diào)節(jié)電位器用于進(jìn)行熱引弧電流調(diào)節(jié)；推力電流調(diào)節(jié)電位器用于進(jìn)行推力電流調(diào)節(jié)，前控制板30上的電流表則用于顯示電流參數(shù)。

本發(fā)明焊機(jī)的后面板上安裝的零部件主要有：后塑料面板44、冷卻風(fēng)扇39、輸入電源空氣開關(guān)27及其支架28、電源輸入電纜42、固線器43、風(fēng)扇防護(hù)罩40等部分。電源線通過供電電纜接到焊機(jī)的空氣開關(guān)27。電源空氣開關(guān)27控制焊機(jī)電源的通或斷。冷卻風(fēng)扇39位于焊機(jī)的后部，冷風(fēng)從焊機(jī)機(jī)箱后面板后部的進(jìn)氣孔進(jìn)入。同時(shí)，通過冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷風(fēng)可對(duì)焊機(jī)內(nèi)部的一些發(fā)熱器件或零部件，如igbt及其散熱器、整流橋9、快速恢復(fù)二極管11及散熱器12等進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷，使它們得到較好的冷卻，以保障焊機(jī)電路工作的可靠性。

焊機(jī)上述的各個(gè)零部件、各控制板電路，包括焊機(jī)的其它零部件之間，按照本發(fā)明的電路原理圖關(guān)系連接在一起，完成電焊機(jī)的各項(xiàng)控制要求。

本發(fā)明設(shè)計(jì)了新的焊機(jī)控制電路和結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)通供電條件下igbt單管逆變手工焊或手工焊/氬弧焊作業(yè)的要求，所設(shè)計(jì)的焊機(jī)具有控制性能好、成本低、保護(hù)措施多、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明焊機(jī)的設(shè)計(jì)有自己的獨(dú)特之處。本發(fā)明專利申請(qǐng)保護(hù)的內(nèi)容就在于保護(hù)這種焊機(jī)的電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

附圖說明

附圖1是利用本發(fā)明制成的示例焊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是焊機(jī)的電路原理框圖；

附圖3是焊機(jī)的逆變板控制電路部分原理圖；

附圖4是焊機(jī)的焊機(jī)的開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制電源板部分開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制的電路原理圖；

附圖5是焊機(jī)輸出整流板控制電路部分的原理圖；

附圖6是焊機(jī)切換控制板控制電路部分的原理圖；

附圖7是焊機(jī)控制板電路部分的原理圖；

附圖中各部的名稱如下：1、螺絲；2、手柄；3、外殼；4、螺絲；5、切換控制板；6、igbt及其管腳護(hù)套；7、igbt及其管腳護(hù)套；8、過熱保護(hù)器；9、整流橋；10、逆變板；11、快恢復(fù)二極管輸出整流板；12、散熱器i；13、塑料絕緣板；14、水泥電阻；15、穩(wěn)壓器及其散熱器；16、開關(guān)變壓器；17、開關(guān)管及其散熱器；18、焊機(jī)的開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制電源板；19、塑料護(hù)盒i；20、電解電容；21、繼電器；22、電流檢測(cè)互感器dlh；23、散熱器ii；24、塑料護(hù)盒ii；25、igbt及其管腳護(hù)套；26、igbt及其管腳護(hù)套；27、空氣開關(guān)；28、空氣開關(guān)的支架；29、逆變主變壓器；30、前控制板及其塑料護(hù)盒；31、前塑料面板；32、前金屬板；33、焊接電流、引弧電流和推力電流電位器及其旋鈕；34、正極性輸出快速接頭座；35、正極性輸出快速接頭；36、負(fù)極性輸出快速接頭；37、負(fù)極性輸出快速接頭座；38、底板；39、風(fēng)扇；40、風(fēng)扇防護(hù)罩；41、風(fēng)扇螺絲；42、輸入電纜；43、固線器；44、后塑料面板。

具體實(shí)施方式

如附圖1所示，焊機(jī)的主要組成部分包括：

1）外殼部分，零部件主要有：提手2、機(jī)殼3、前面板、后面板和底板38部分。

2）焊機(jī)內(nèi)部部分。包括：切換控制板5及其該電路板上的mcu微處理器控制系統(tǒng)、繼電器、24v電源電路等很多器件，切換控制板5通過3個(gè)塑料支柱及螺絲固定在其下方兩邊的散熱器上；輸入整流橋9安裝在其下方的igbt散熱器上；而該散熱器則通過二個(gè)螺絲固定在塑料絕緣板13上；四只igbt管的管腳都套上護(hù)套進(jìn)行防護(hù)，之后，四只igbt管焊裝在逆變板10對(duì)應(yīng)位置上，igbt是逆變主電路中的開關(guān)器件，而igbt管的散熱面涂抹導(dǎo)熱硅脂后緊貼它們的散熱器上，并用螺絲壓緊，以確保igbt管有良好的散熱條件。在逆變板10上，還安裝和焊接有繼電器（gk-a-1a-24d3hd）21、電流檢測(cè)互感器dlh（200:1）22、4只電容器20（470μf/400v）等很多的元器件；逆變板10完成加工后，放置到塑料護(hù)盒24中，并灌注絕緣材料，可保證逆變板10具有防水、防霉、防振、防腐蝕、防塵的保護(hù)性能。同時(shí)，由于材料是塑料的，因此也就保障了上述電路部分的絕緣性能和爬電距離；這在很大程度上可提高焊機(jī)的可靠性。

逆變板10通過底腳螺絲固定在焊機(jī)的外殼底板38上；焊機(jī)的開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制電源板部分18完成加工后，放置到塑料護(hù)盒19中，并灌注絕緣材料，可保證焊機(jī)的開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制電源板18具有防水、防霉、防振、防腐蝕、防塵的保護(hù)性能。同樣由于材料是塑料的，因此也就保障了這個(gè)電路部分的絕緣性能和爬電距離。這也在很大程度上可提高焊機(jī)的可靠性。焊機(jī)的開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制電源板18通過底腳螺絲固定在焊機(jī)的外殼底板38上；6只輸出快恢復(fù)整流二極管（60a/400v等）焊接在輸出整流板11上，排列為一排。快恢復(fù)整流二極管的散熱面涂抹導(dǎo)熱硅脂后緊貼它們的散熱器12上，并用螺絲壓緊，以確保快恢復(fù)整流二極管有良好的散熱條件。整流板的鋁散熱器還采用螺絲固定在塑料絕緣板13上。整流板的鋁散熱器則通過粗導(dǎo)線（如銅排或鋁排）連接至焊機(jī)的輸出“正或+”極性端；逆變主變壓器29通過螺絲固定安裝在焊機(jī)的外殼底板38上，靠近焊機(jī)的前面板部分。逆變主變壓器29的次級(jí)繞組是帶中心抽頭的。其中心抽頭通過連接導(dǎo)線連接至焊機(jī)的輸出“負(fù)或-”極性端。其初級(jí)則按照逆變主電路的原理圖連接至切換控制板部分。逆變主變壓器29的另外兩個(gè)次級(jí)接頭連接到整流板對(duì)應(yīng)的接線位置上。上述這些主要部分共同組成焊機(jī)的機(jī)芯。

3）前面板部分。其零部件主要有：前塑料面板31、前控制板30、前金屬板32，33代表的焊接電流調(diào)節(jié)電位器、引弧電流調(diào)節(jié)電位器、推力電流調(diào)節(jié)電位器，正極性輸出焊接電纜耦合器或輸出快速接頭座組件34和36、負(fù)極性輸出焊接電纜耦合器或輸出快速接頭座組件36和37。前控制板30完成加工后，放置到一個(gè)塑料護(hù)盒中，并灌注絕緣材料，可保證前控制板30具有防水、防霉、防振、防腐蝕、防塵的保護(hù)性能。正、負(fù)極的輸出電纜耦合器或輸出快速接頭座組件用于分別連接電焊鉗焊接電纜和工件夾焊接電纜。連接時(shí)的極性（即工件接正還是接負(fù)極性輸出）可根據(jù)電焊條的種類或焊接工藝的要求決定。（過流或過熱）保護(hù)指示燈位于前控制板30上，用于指示過熱或過流狀態(tài)是否發(fā)生。例如，當(dāng)內(nèi)部器件溫度過高，超過溫度繼電器的動(dòng)作溫度時(shí)，在控制電路的作用下，一方面可使該指示燈點(diǎn)亮。另一方面，可使焊機(jī)停止焊接或輸出。后面板部分安裝的風(fēng)扇45的冷卻作用會(huì)使器件的溫度降低。當(dāng)降低到熱保護(hù)器的恢復(fù)動(dòng)作溫度時(shí)，熱保護(hù)器恢復(fù)，焊機(jī)過熱現(xiàn)象消除。該指示燈熄滅。焊機(jī)可再次進(jìn)行焊接。電流調(diào)節(jié)電位器用于進(jìn)行輸出電流調(diào)節(jié)；引弧電流調(diào)節(jié)電位器用于進(jìn)行熱引弧電流調(diào)節(jié)；推力電流調(diào)節(jié)電位器用于進(jìn)行推力電流調(diào)節(jié)。前控制板30上的電流表則用于顯示電流參數(shù)。

4）后面板部分。零部件主要有：后塑料面板44、冷卻風(fēng)扇39、輸入電源空氣開關(guān)27及其支架28、電源輸入電纜42、固線器43、風(fēng)扇防護(hù)罩40等部分。電源線通過供電電纜接到焊機(jī)的空氣開關(guān)27。電源空氣開關(guān)27控制焊機(jī)電源的通或斷。冷卻風(fēng)扇39位于焊機(jī)的后部，冷風(fēng)從焊機(jī)機(jī)箱后面板后部的進(jìn)氣孔進(jìn)入。同時(shí)，通過冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷風(fēng)可對(duì)焊機(jī)內(nèi)部的一些發(fā)熱器件或零部件，如igbt及其散熱器、整流橋9、快速恢復(fù)二極管11及散熱器12等進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷，使它們得到較好的冷卻，以保障焊機(jī)電路工作的可靠性。

附圖2中的逆變板電路部分實(shí)際上就是附圖1中的逆變板10部分，也就是附圖3的部分；附圖3部分的電路，按照其功能來(lái)說，主要分為三個(gè)部分，一是igbt的驅(qū)動(dòng)電路；二是上電緩沖控制電路；三是逆變主電路的一部分。

附圖2中的切換控制板電路部分實(shí)際上就是附圖1中的切換控制板5部分，也就是附圖6的部分，附圖6部分的電路，按照其功能來(lái)說，主要分為三個(gè)部分，一是獨(dú)立的+24v電源電路，產(chǎn)生+24v電源供給切換逆變主變壓器初級(jí)繞組匝數(shù)轉(zhuǎn)換的繼電器控制電路；二是+5v電源電路，產(chǎn)生+5v電源供給mcu微處理器控制電路；三是監(jiān)測(cè)輸入的電源電壓，同時(shí)，借助于mcu微處理器控制電路進(jìn)行相應(yīng)的電壓識(shí)別和轉(zhuǎn)換控制。

附圖2中的輸出整流電路部分實(shí)際上就是附圖1中的快恢復(fù)二極管輸出整流板11部分，也就是附圖5的部分，附圖5部分的電路主要是完成逆變主電路中逆變主變壓器輸出后的整流，即把逆變變換后的交流變化為直流輸出。

附圖2中的焊機(jī)的開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制電源板電路部分實(shí)際上就是附圖1中的焊機(jī)的開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制電源板18部分，也就是附圖4的部分，附圖4部分的電路，按照其功能來(lái)說，主要分為二個(gè)部分。一是開關(guān)電源電路部分；二是三相輸入電源缺相保護(hù)控制電路部分。

附圖2中的控制板電路部分實(shí)際上就是附圖1中的前控制板及其塑料護(hù)盒30的pcb板部分，也就是附圖7的部分，附圖7部分的電路，按照其功能來(lái)說，主要分為五個(gè)部分。一是焊接電流給定、引弧電流給定、推力電流給定電路等部分；二是微處理器控制的焊接電流參數(shù)顯示控制電路；三是焊機(jī)輸出特性控制電路；四是過熱保護(hù)和缺相保護(hù)控制部分；五是空載電壓和短路保護(hù)等控制部分。

本發(fā)明焊機(jī)電路的工作原理簡(jiǎn)述如下：

如附圖2和附圖3所示。三相380v，50/60hz，或單相380v、220v供電電源，也可以是輸入電壓140v～600v的電源，通過開關(guān)k輸入到焊機(jī)的三相整流橋輸入端。電源開關(guān)接通電網(wǎng)電源后，焊機(jī)通電。前面板上的白色電源指示燈點(diǎn)亮。從電網(wǎng)來(lái)的交流電，經(jīng)三相整流橋整流后，變?yōu)槊}動(dòng)直流電。對(duì)附圖3中的ec1～ec4大電解電容（470μf/400v）進(jìn)行充電，電壓逐漸升高，最后變?yōu)檩^為穩(wěn)定的直流電vcc，再輸出到后級(jí)電路。三相整流橋與ec1～ec4電容之間，設(shè)計(jì)有上電緩沖電路部分。即有附圖3中的rt1熱敏電阻、繼電器jdq1a的觸頭jdq1b，以及繼電器的控制電路。

如附圖3、附圖2所示。上電緩沖限流熱敏電阻rt1和繼電器jdq1a（其觸點(diǎn)標(biāo)識(shí)為jdq1b），以及該繼電器的控制電路（包括三極管q1；穩(wěn)壓管z1；電容ec5；電阻r5等），共同組成焊機(jī)的上電緩沖控制電路。j4插頭，連接至焊機(jī)的開關(guān)電源和缺相保護(hù)控制電源板電路部分的+24v電源。jdq1a繼電器會(huì)在電源開關(guān)k接通，一定延時(shí)時(shí)間后動(dòng)作，其觸頭jdq1b閉合或短路rt1熱敏電阻。jdq1a繼電器的動(dòng)作時(shí)間是滯后于電源開關(guān)k合上時(shí)刻的，即jdq1a繼電器是延時(shí)動(dòng)作的。jdq1a繼電器的延時(shí)是由其控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。ec1～ec4大電解電容（470μf/400v）起著濾波的作用。ec1～ec4大電解電容（470μf/400v）的充電，先經(jīng)過rt1熱敏電阻，之后再短接rt1熱敏電阻。當(dāng)ec1～ec4大電解電容上的充電電壓穩(wěn)定后，該繼電器才動(dòng)作，其觸頭jdq1b閉合rt1熱敏電阻，使本發(fā)明焊機(jī)正常逆變工作時(shí)，大電流是從繼電器的觸頭jdq1b流過的。這樣的控制電路稱為上電緩沖電路。主要是防止電源開關(guān)接通瞬間，由于ec1～ec4大電解電容上沒有電壓，相當(dāng)于短路，會(huì)形成較大的浪涌電流，燒壞電源開關(guān)。而上電緩沖電路的作用，就是通過合閘瞬間串入rt1熱敏電阻，來(lái)限制浪涌電流的。并且，rt1熱敏電阻的阻值，是隨其溫度上升而增大的。因此，上電緩沖電路可起到較好的保護(hù)作用。

ec1～ec4大電解電容濾波電路和上述上電緩沖控制電路部分設(shè)計(jì)在附圖1中的逆變控制板10上。

全橋逆變主電路由電源開關(guān)k、三相整流橋、rt1熱敏電阻、jdq1a繼電器及其觸點(diǎn)jdq1b、470μf/400v大電解電容ec1～ec4濾波電路、4個(gè)igbt（附圖3中的i1、i2、i3、i4）、逆變主變壓器s、附圖5中的d1～d3和d4～d6兩組（60apu04等，6只）快速恢復(fù)二極管等構(gòu)成的輸出整流電路等部分組成。由電路的輸出正極（out+）和輸出負(fù)極端（out-）輸出焊接電流和電壓。由附圖3可見，逆變主電路中的一些器件（igbt及其驅(qū)動(dòng)電路等）設(shè)計(jì)一塊電路板上，就是附圖1中的逆變控制板10上的。

如附圖2、附圖3和附圖5所示。經(jīng)過整流和ec1～ec4大電解電容濾波后的vcc直流高電壓供給由4個(gè)igbt（附圖3中的i1、i2、i3、i4）、（連接在附圖3中t1與dlh電流互感器的t2端子之間的）逆變主變壓器s、附圖5中的d1～d3和d4～d6兩組（60apu04等，6只）快速恢復(fù)二極管等組成的全橋逆變主電路。其功能主要為：高壓直流電轉(zhuǎn)換為中頻（幾十khz）交流電。逆變變壓器s實(shí)現(xiàn)電壓降壓和大電流輸出的變換。d1～d3和d4～d6兩組快速恢復(fù)二極管則是把逆變變壓器s輸出的中頻交流電變換為直流電。串聯(lián)在逆變變壓器s初級(jí)的電流檢測(cè)互感器dlh（200:1）（見附圖3）用于檢測(cè)逆變主變初級(jí)的電流大小，實(shí)現(xiàn)逆變初級(jí)或母線過流的反饋控制。附圖5中輸出端部分連接的r1～r4電阻和c1電容，r5～r8電阻和c2電容，為阻容串聯(lián)保護(hù)電路，阻容串聯(lián)保護(hù)電路設(shè)計(jì)在輸出整流板11上。用于保護(hù)快恢復(fù)二極管，防止其過壓擊穿。以保障焊機(jī)輸出電路的工作可靠性。

附圖6是切換控制板電路部分，也就是附圖1中的切換控制板5部分的原理圖。附圖6部分的電路，按照其功能來(lái)說，主要分為三個(gè)部分。一是獨(dú)立的+24v電源電路，產(chǎn)生+24v電源供給切換逆變主變壓器初級(jí)繞組匝數(shù)轉(zhuǎn)換的繼電器控制電路；二是+5v電源電路，產(chǎn)生+5v電源供給mcu微處理器控制電路；三是監(jiān)測(cè)輸入的電源電壓，同時(shí)，借助于mcu微處理器控制電路進(jìn)行相應(yīng)的電壓識(shí)別和轉(zhuǎn)換控制。

附圖6中，+5v電源電路由穩(wěn)壓器u4及其外圍的電容器件組成。利用j4插頭的+15v電源來(lái)通過穩(wěn)壓器產(chǎn)生+5v電源，供給mcu微處理器控制電路作為工作電源。

附圖6中的j4插頭連接至附圖7中間下方的4cn1插頭。

附圖6中，+24v電源電路由電源控制芯片u2及其周圍的一些電阻、電容、二極管等器件組成。其作用是產(chǎn)生獨(dú)立的+24v源供給切換逆變主變壓器初級(jí)繞組匝數(shù)轉(zhuǎn)換的繼電器控制電路作為工作電源。

附圖6中，mcu微處理器控制電路由mcu微處理器u5，電阻r7、r12和r19，二極管d6和d7，開關(guān)管t2，電容c9和c10等器件組成。load接口為mcu微處理器u5的程序燒寫接口。編寫的控制軟件程序通過該燒寫接口寫入mcu微處理器u5中，配合硬件電路，共同完成相應(yīng)的電壓識(shí)別和轉(zhuǎn)換控制。

附圖6中，j3接口連接至附圖3中的j5接口，即連接著輸入整流濾波后的直流電壓vcc。由二極管d1，穩(wěn)壓管d2和d3等，電阻r1～r2和r8～r9，光耦u1a和u1b、光耦u2a和u2b，以及mcu微處理器控制電路共同組成輸入電壓的監(jiān)測(cè)或識(shí)別和轉(zhuǎn)換控制電路。mcu微處理器控制系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)u1b、u2b輸出三極管的集電極電平變化，來(lái)自動(dòng)識(shí)別或判斷焊機(jī)的供電電源輸入端接入的電壓是三相380v電網(wǎng)供電的，還是單相220v或380v電網(wǎng)供電的，并根據(jù)檢測(cè)到的結(jié)果，發(fā)出控制指令。例如，當(dāng)u5的10腳（以下，以u(píng)5-10描述）將要產(chǎn)生電平，去控制開關(guān)管t1，進(jìn)而去控制切換逆變變壓器初級(jí)繞組的繼電器jdqb工作狀態(tài)前，u5-19發(fā)出指令，通過t2開關(guān)管和d6的控制，去關(guān)閉附圖7中u2pwm信號(hào)的輸出，使igbt管關(guān)斷，暫停逆變主電路輸出。之后，再完成逆變變壓器初級(jí)繞組的匝數(shù)切換；可根據(jù)控制的需要，通過u5-20發(fā)出指令，再通過d7，去附圖7中的q1開關(guān)管，改變?nèi)与娮璧拇笮。瑥亩_(dá)到控制電流大小的目的。比如，三相380v和單相380v輸入時(shí)，可使焊機(jī)的輸出電流達(dá)到250a/30v。而220v電源輸入時(shí)，輸出電流達(dá)到160a/26.4v等。當(dāng)然，在低于額定電壓的輸入電源條件下，焊機(jī)的輸出電流會(huì)相應(yīng)的減小。但是，即使輸入電壓是140v～600v，本發(fā)明的焊機(jī)仍然可以有輸出電流，并可以采用合適的電焊條直徑進(jìn)行正常焊接。

見附圖7，輸出特性控制電路由u2pwm脈沖寬度調(diào)制芯片（uc3846）、運(yùn)算放大器，以及這些器件外圍的很多電阻、電容和二極管等器件組成。

見附圖3和附圖7所示。附圖3中的電流檢測(cè)互感器dlh（200:1）連接至附圖7中下部的d83~d84、d86~d87組成的整流橋輸入端。通過電流檢測(cè)、整流變換，最后輸出電流負(fù)反饋信號(hào)ufi，連接至u2（uc3846）pwm為核心的焊機(jī)輸出特性控制電路中，作為負(fù)反饋控制信號(hào)，參與焊機(jī)的輸出電流控制過程。

關(guān)于附圖4中的開關(guān)電源控制電路部分。該開關(guān)電源電路由開關(guān)電源變壓器、1q1開關(guān)管、ic2pwm脈沖寬度調(diào)制器（tl3842），1d5~1d6二極管，1d8、1d16和1d17快速二極管、1ic5（79l15）和1q5（7815）集成穩(wěn)壓器，以及它們周圍的電阻、電容、光耦、晶閘管等器件組成。開關(guān)電源電路產(chǎn)生+15v、-15v、+24v電源電壓，供給相應(yīng)的控制電路等帶電工作。對(duì)于開關(guān)電源電路部分，由于1q1開關(guān)管與開關(guān)電源變壓器的初級(jí)繞組，以及它們周圍的穩(wěn)壓管、二極管、快速二極管、很多電阻和電容等組成的電路，是屬于高壓回路的。為確保控制電路的安全，在附圖4中，采用了1ic2光電耦合器進(jìn)行隔離。開關(guān)電源pwm控制板的核心控制芯片是tl3842pwm脈沖寬度調(diào)節(jié)器。其外圍的電阻、電容可設(shè)定其工作的相關(guān)參數(shù)。至于如何確定，需要查看tl3842的相關(guān)使用資料或說明。這里不再重復(fù)。總之，3842pwm脈沖寬度調(diào)節(jié)器輸出的脈沖為一定工作頻率的驅(qū)動(dòng)脈沖，可使附圖4中的1q1管處于通斷工作狀態(tài)。在開關(guān)電源變壓器的電壓輸出電路部分，分別獲得+15v、+24v、-15v電源電壓。供給不同的器件和電路使用。例如，+24v通過1cn2～1cn4插頭分別供給風(fēng)扇、繼電器等工作；1cn8接口的+15v、-15v電源電壓連接到附圖7中的cn6接口，供給其控制電路等。

關(guān)于開關(guān)電源這部分的工作原理，以上部分只是進(jìn)行了簡(jiǎn)單的說明。如果需要了解本電路部分詳細(xì)的工作情況，涉及到開關(guān)電源的很多知識(shí)。讀者可查詢相關(guān)的開關(guān)電路書籍或資料作進(jìn)一步的了解。這里不再詳細(xì)說明。

由開關(guān)電源部分的電路及原理可知，本發(fā)明沒有采用一般的控制變壓器和相關(guān)的電壓變換電路來(lái)產(chǎn)生上述多個(gè)電源電壓。開關(guān)變壓器的體積和尺寸、重量遠(yuǎn)小于一般的控制變壓器，這就降低本發(fā)明焊機(jī)的成本，提升了焊機(jī)的技術(shù)附加值。

附圖3中，左邊部分是igbt的驅(qū)動(dòng)控制電路。它由具有一個(gè)初級(jí)和四個(gè)次級(jí)繞組的驅(qū)動(dòng)變壓器qdb，q2~q9三極管，d2~d9二極管、z2~z9等穩(wěn)壓管，以及它們外圍的電阻、電容等器件組成。4個(gè)igbt，每個(gè)igbt的驅(qū)動(dòng)電路形式是一致的。該部分電路，輸入的控制信號(hào)通過附圖3中j2和j1插頭引入，它們來(lái)自附圖7中cn8插頭部分，即輸出特性等控制電路中的u2pwm脈沖寬度調(diào)制芯片（uc3846）的aout和bout輸出端。由于u2芯片輸出的信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率小，故需要經(jīng)過驅(qū)動(dòng)功率電路進(jìn)行放大，再通過驅(qū)動(dòng)變壓器及其外圍的驅(qū)動(dòng)電路去控制4個(gè)igbt的工作狀態(tài)。u2脈沖寬度調(diào)制（pwm）芯片（uc3846）輸出的控制信號(hào)是兩組方波脈沖信號(hào)。兩組方波脈沖信號(hào)在時(shí)間上有一個(gè)固定的時(shí)間差，專業(yè)上也稱為死區(qū)時(shí)間。是保障igbt兩組開關(guān)交替工作的重要參數(shù)之一。該時(shí)間是通過uc3846芯片的外圍器件（rt端的電阻；ct端的電容）參數(shù)設(shè)置而確定的。至于如何確定，需要查看uc3846的相關(guān)使用資料或說明。這里不再重復(fù)。這里需要說明的是：pwm脈沖寬度調(diào)制信號(hào)是決定焊機(jī)逆變主電路輸出電壓和電流大小的信號(hào)。而pwm脈沖寬度調(diào)制信號(hào)則受焊機(jī)的電流調(diào)節(jié)控制給定信號(hào)ug和電流負(fù)反饋信號(hào)ufi決定。

附圖7中，cn2插頭是連接到+24v電源的。cn1插頭則是連接到焊機(jī)輸出端的，其中cn1-1是焊機(jī)輸出的“負(fù)或-”（out-）極性端，cn1-2是焊機(jī)輸出的“正或+”（out+）極性端。

見附圖7，給定電路由輸出電流調(diào)節(jié)電位器rp3、推力電流調(diào)節(jié)電位器rp1（推力）、熱引弧電流調(diào)節(jié)電位器rp2,以及外圍的電阻、電容等器件組成。最大輸出電流校正電位器為rp13。最小輸出電流校正電位器為rp14。通過與給定電流電位器的配合，可使焊機(jī)的輸出電流符合銘牌中電流變化范圍的要求。

見附圖7，輸出電流的顯示和數(shù)據(jù)校正控制電路由微處理器u8、數(shù)碼管u11及其外圍的一些電阻、電容等器件組成。其原理是：在微處理器系統(tǒng)電路的控制下，可采樣來(lái)自rp3電位器的焊接電流給定控制信號(hào)，根據(jù)給定電流的信號(hào)大小，在微處理器控制軟件的作用下，把相應(yīng)的電流值通過數(shù)碼管u11進(jìn)行顯示。由于給定的電流值與實(shí)際輸出的電流值是可以通過電位器rp15校正準(zhǔn)確的，因此，調(diào)節(jié)的電流給定值實(shí)際上也是輸出電流值。此外，由于采用了微處理器電路控制系統(tǒng)，因此，很容易實(shí)現(xiàn)焊機(jī)輸出電流的預(yù)置。也就是說，在沒有進(jìn)行焊接時(shí)，調(diào)節(jié)和顯示在電流表中的電流值就是焊接時(shí)的實(shí)際電流。無(wú)需通過試焊來(lái)確定輸出電流。這樣就極大方便了用戶的操作。

附圖7中，對(duì)于手工焊時(shí)的電弧推力控制電路，它由電阻r10～r11、r1～r2，rp1推力電流給定電位器、校正電位器rp11、光耦u23、穩(wěn)壓管vd31，電容c2和c14，cn1和cn2插頭及其連接的電路部分組成。由于cn1插頭是連接到焊機(jī)輸出端的，而cn2插頭是連接到+24v電源的，當(dāng)焊機(jī)焊接時(shí)輸出的電壓較高時(shí)，穩(wěn)壓管vd31不會(huì)擊穿和穩(wěn)壓，二極管d81也是截止的。這樣，光耦u23中的三極管是截止的。因此，rp1推力電流給定電位器的信號(hào)無(wú)法加到其后級(jí)控制電路。相反，當(dāng)焊機(jī)焊接時(shí)輸出的電壓較低（例如低于14v）時(shí)，穩(wěn)壓管vd31會(huì)擊穿和穩(wěn)壓，二極管d81導(dǎo)通。光耦u23中的三極管導(dǎo)通。因此，+15v加給rp1推力電流給定電位器，其產(chǎn)生的推力電流給定信號(hào)可加到其后級(jí)控制電路，會(huì)使焊機(jī)的輸出電流增加。這就實(shí)現(xiàn)了低輸出電壓下電流增加，也就是焊機(jī)手工焊時(shí)外特性控制時(shí)推力電流控制的過程。

附圖7中，對(duì)于空載電壓控制電路，它由電阻r15、r17、r61和r90，穩(wěn)壓管vd36，三極管q5，光耦u13，電容c15和c31組成。當(dāng)焊機(jī)輸出較高空載電壓時(shí)，穩(wěn)壓管vd36擊穿、穩(wěn)壓，光耦u13中的輸出級(jí)三極管導(dǎo)通，于是三極管q5導(dǎo)通。可使u2（uc3846）pwm芯片的1腳電平被拉至低電平，使u2（uc3846）關(guān)閉其pwm脈沖波形，焊機(jī)逆變主電路停止輸出。當(dāng)焊機(jī)輸出較低空載電壓時(shí)，穩(wěn)壓管vd36不會(huì)擊穿和穩(wěn)壓，光耦u13中的輸出級(jí)三極管截止，于是三極管q5截止。可使u2（uc3846）芯片輸出pwm脈沖波形，焊機(jī)逆變主電路產(chǎn)生輸出。這樣就實(shí)現(xiàn)了焊機(jī)空載電壓的控制。

附圖7中，cn4可連接至“vrd”開關(guān)。cn4插頭短接時(shí)，為設(shè)定了“vrd”功能。也就是焊機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不焊接時(shí)的“低電壓輸出控制”功能。通常，此時(shí)的空載電壓只有十幾二十伏。起到較好的安全保護(hù)作用。關(guān)于這個(gè)部分的控制，讀者可結(jié)合電路原理圖，自行進(jìn)行分析。介于篇幅的關(guān)系，這里就不說明了。

附圖7中，u5芯片是一種雙向模擬開關(guān)。在集成電路內(nèi)有4個(gè)獨(dú)立的能控制數(shù)字及模擬信號(hào)傳送的模擬開關(guān)。每個(gè)開關(guān)有一個(gè)輸人端和一個(gè)輸出端，它們可以互換使用。還有一個(gè)選通端（又稱控制端）。當(dāng)選通端為高電平時(shí)，開關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)選通端為低電平時(shí)，開關(guān)截止。

附圖7中，cn5插頭是為連接手工焊（mma）/氬弧焊（tig）功能設(shè)置開關(guān)而設(shè)計(jì)的。也就是說，本控制電路既可用于單功能的手工焊（mma）控制，又可用于手工焊（mma）/氬弧焊（tig）兩功能焊機(jī)的控制。

如果cn5插頭的“1”腳和“2”腳是連通的，也就是說功能設(shè)置開關(guān)是閉合的，此時(shí)，處于氬弧焊控制；如果cn5插頭的“1”腳和“2”腳是斷開的，也就是說功能設(shè)置開關(guān)是不閉合的，此時(shí)，處于手弧焊控制。

對(duì)于氬弧焊控制，u5-6（即u5芯片的6腳，下列表述類似，不再重復(fù)）、u5-12和u5-13的電平為高電平（+15v），因此，u5-1與u5-2、u5-8與u5-9、u5-10與u5-11是導(dǎo)通的.并且u5-8與u5-9、u5-10與u5-11為低電平。因此，1）三極管q6是截止的。這樣，rp1的電弧推力電流信號(hào)就不可能加至后級(jí)電路；2）rp2的熱引弧電流信號(hào)就不可能加至后級(jí)電路；3）rp12的氬弧焊起弧電流信號(hào)可加至后級(jí)電路；4）光耦u14中的二極管發(fā)光，其輸出級(jí)三極管導(dǎo)通，短接vd35穩(wěn)壓管。由于它與穩(wěn)壓管vd34是串聯(lián)的。這樣，就會(huì)使得氬弧焊控制狀態(tài)時(shí)長(zhǎng)時(shí)間短路保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作的電壓點(diǎn)與手工焊控制狀態(tài)時(shí)是不同的，要比手工焊狀態(tài)的低很多。通常，氬弧焊狀態(tài)時(shí)只有幾伏，而手工焊狀態(tài)時(shí)接近10伏。

例如，氬弧焊控制狀態(tài)，在長(zhǎng)時(shí)間短路保護(hù)電路中，當(dāng)來(lái)自cn1的輸出電壓較低，低于保護(hù)點(diǎn)電壓時(shí)，vd34穩(wěn)壓管由擊穿、穩(wěn)壓狀態(tài)變化為截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)u3光耦中的三極管是截止的，于是vd37穩(wěn)壓管會(huì)擊穿、穩(wěn)壓，d3二極管導(dǎo)通，三極管q1導(dǎo)通，從而關(guān)閉u2（uc3846）pwm波形的輸出，最終關(guān)閉焊機(jī)逆變主電路輸出，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間短路保護(hù)。相反，如果來(lái)自cn1的輸出電壓較高，高于保護(hù)點(diǎn)電壓時(shí)，vd34穩(wěn)壓管擊穿、穩(wěn)壓，此時(shí)u3光耦中的三極管導(dǎo)通，于是，由于電阻r96很小，c1會(huì)快速放電，其兩端電壓會(huì)受r96限制，vd37穩(wěn)壓管會(huì)截止，d3二極管不導(dǎo)通，三極管q1截止，u2（uc3846）輸出pwm波形，最終使焊機(jī)逆變主電路輸出。

對(duì)于手工焊控制，上述一些電路控制的過程是與氬弧焊不同的，有的電路控制結(jié)果甚至是相反的。由于上述氬弧焊控制過程等說明已經(jīng)較為詳細(xì)了，讀者可參考它，結(jié)合電路原理圖，對(duì)手工焊的一些相關(guān)控制過程自行進(jìn)行分析。介于篇幅的關(guān)系，這里就不說明了。

對(duì)于附圖7中的高壓電流抑制電路部分，其設(shè)計(jì)思想是：當(dāng)焊接電弧拉得過長(zhǎng)，也就是電弧電壓升得很高時(shí)，vd32穩(wěn)壓管會(huì)擊穿、穩(wěn)壓，u4光耦中的三極管導(dǎo)通，可使u5-4和u5-3電平拉低至“地”電平。通過r18和u5-5電平的變化使焊機(jī)逆變主電路輸出電流迅速減小。

見附圖7，缺相和熱保護(hù)的動(dòng)作控制電路由常閉型溫度繼電器，電阻r51、r81、r56～r58和r72～r73，電容c37，三極管q3及保護(hù)指示led2（黃色）燈等器件，以及下面所述的缺相保護(hù)控制電路部分共同構(gòu)成。

對(duì)于熱保護(hù)控制來(lái)說，常閉型溫度繼電器可以緊貼igbt的散熱器、輸出快恢二極管散熱器等溫度檢測(cè)部位進(jìn)行安裝。例如，在焊機(jī)輸出過程中，當(dāng)igbt的散熱器發(fā)生過熱現(xiàn)象時(shí)，常閉型溫度繼電器動(dòng)作。此時(shí)，控制電路可使三極管q3截止或不導(dǎo)通，于是二極管d15導(dǎo)通，三極管q1導(dǎo)通，u2（uc3846）pwm芯片的1腳電平被拉低至低電平，會(huì)使u2（uc3846）關(guān)閉其pwm脈沖波形，焊機(jī)逆變主電路停止輸出電流。同時(shí)，可使保護(hù)led2（黃色）指示燈點(diǎn)亮，指示焊機(jī)發(fā)生過熱保護(hù)。在冷卻風(fēng)機(jī)的作用下，當(dāng)過熱現(xiàn)象消除時(shí)，控制電路才能繼續(xù)輸出pwm控制信號(hào)。同時(shí)保護(hù)指示燈led2熄滅。這就實(shí)現(xiàn)了焊機(jī)過熱保護(hù)。

在附圖7中，由電阻r64、r66～r71和r98，電容c35～c36，以及運(yùn)算放大器u30和熱敏電阻組成的兩路電路也是過熱保護(hù)控制電路。pct1和pct2插頭可分別連接兩個(gè)熱敏電阻。熱敏電阻可以緊貼需要進(jìn)行溫度檢測(cè)或控制的器件安裝。當(dāng)器件溫度過高時(shí)，熱敏電阻的阻值變化后，可使運(yùn)算放大器輸出高電平，于是，二極管d13或d14導(dǎo)通。保護(hù)指示燈led2也會(huì)點(diǎn)亮，指示焊機(jī)發(fā)生過熱保護(hù)。同時(shí)，也會(huì)使u2（uc3846）關(guān)閉其pwm脈沖波形，焊機(jī)逆變主電路停止輸出電流。在冷卻風(fēng)機(jī)的作用下，當(dāng)此類過熱現(xiàn)象消除時(shí)，控制電路才能繼續(xù)輸出pwm控制信號(hào)。同時(shí)保護(hù)指示燈led2熄滅。這也就實(shí)現(xiàn)了焊機(jī)的過熱保護(hù)。

關(guān)于附圖4中的三相輸入電源缺相保護(hù)控制電路，該部分主要由光耦1ic3和1ic4、二極管1d9～1d14、電阻1r21～1r32、穩(wěn)壓管1vd3～1vd5和1d15等器件組成。通過1cn5插頭，連接至三相輸入電源。當(dāng)三相供電電源中的某一相出現(xiàn)缺相現(xiàn)象時(shí)，通過光耦1ic3和1ic4、三極管1q3和1q4及其外圍的電路控制作用，可使光耦1ic4動(dòng)作。此時(shí)，控制電路仍然可使三極管q3截止或不導(dǎo)通，二極管d15和三極管q1導(dǎo)通，u2（uc3846）pwm芯片的1腳電平被拉至低電平，使u2（uc3846）關(guān)閉其pwm脈沖波形，焊機(jī)逆變主電路停止輸出電流。同時(shí)，保護(hù)led2（黃色）指示燈點(diǎn)亮，指示焊機(jī)發(fā)生缺相保護(hù)現(xiàn)象。當(dāng)缺相現(xiàn)象消除后，控制電路才能繼續(xù)輸出pwm控制信號(hào)。同時(shí)保護(hù)指示燈led2熄滅。從而實(shí)現(xiàn)焊機(jī)的缺相保護(hù)控制功能。

連接至附圖7中cn7插頭的過熱保護(hù)常閉型溫度繼電器的兩根控制線，與來(lái)自缺相保護(hù)電路1cn6插頭的連接至附圖7中cn7插頭的控制線在接線方式是串聯(lián)的。當(dāng)沒有出現(xiàn)常閉型溫度繼電器動(dòng)作和缺相現(xiàn)象時(shí)，三極管q3是導(dǎo)通的。這樣，保護(hù)指示燈led2是不會(huì)點(diǎn)亮的。若d13和d14也是截止或不導(dǎo)通的，即下面的過熱保護(hù)電路也沒有出現(xiàn)過熱輸出控制，此時(shí)d15二極管是處于截止?fàn)顟B(tài)的。這就不會(huì)造成焊機(jī)逆變主電路停止輸出的問題。當(dāng)然，前提是其它電路也是正常的。

很多三相或單相輸入電源的逆變焊機(jī)，其過熱保護(hù)只有一個(gè)。甚至三相輸入的焊機(jī)根本沒有缺相保護(hù)控制。例如，只采用一個(gè)溫度繼電器安裝在igbt散熱器或輸出快恢復(fù)二極管的散熱器上。無(wú)法實(shí)現(xiàn)多處溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度控制。而本發(fā)明采用了以上多個(gè)過熱保護(hù)電路，以及缺相保護(hù)電路的設(shè)計(jì)方法，這就進(jìn)一步保障和提高了焊機(jī)工作的可靠性。

本發(fā)明電路用于手工電弧焊時(shí)輸出特性的控制過程簡(jiǎn)述如下：

焊機(jī)后面板的開關(guān)k合上接通供電電源極短的時(shí)間后（此期間，焊機(jī)電路進(jìn)行上電緩沖控制，jdq1a繼電器有一定的延時(shí)控制），焊機(jī)內(nèi)部的上述各控制板帶電工作。前面板上的白色電源指示led燈亮，指示焊機(jī)帶電。

在控制電路的作用下，焊機(jī)內(nèi)部的u2（uc3846）pwm脈沖寬度控制電路產(chǎn)生一個(gè)占空比較大的脈沖信號(hào)，使4個(gè)igbt的驅(qū)動(dòng)電路工作，使4個(gè)igbt處于交替導(dǎo)通狀態(tài)，最終使逆變主電路輸出空載電壓。當(dāng)操作者調(diào)節(jié)好前面板上焊接電流的給定電位器，并進(jìn)行焊接時(shí)，通過電流檢測(cè)環(huán)或電流互感器dlh（200:1），由電流檢測(cè)和整流變換電路可檢測(cè)到逆變主電路中的變壓器s初級(jí)電流信號(hào)，即電流負(fù)反饋信號(hào)ufi。該電流負(fù)反饋信號(hào)ufi，與焊接電流控制給定信號(hào)ug進(jìn)行比較。比較后的差值信號(hào)，通過輸出特性控制電路，進(jìn)行pi（比例和積分）調(diào)節(jié)控制。其輸出的結(jié)果控制u2（uc3846）pwm芯片的脈沖寬度或占空比輸出。通過igbt的驅(qū)動(dòng)電路，控制逆變主電路中igbt的通斷時(shí)間，最終決定焊機(jī)輸出電流和電壓的大小，實(shí)現(xiàn)輸出電流參數(shù)的準(zhǔn)確控制。并使焊機(jī)的輸出特性為恒流帶外拖的下降特性。進(jìn)一步地說，當(dāng)焊接電流控制給定信號(hào)ug不變時(shí)，隨著焊機(jī)電路檢測(cè)到的負(fù)反饋ufi電流信號(hào)增加，并且，達(dá)到給定的設(shè)定值后，焊接電流控制給定ug信號(hào)與ufi電流負(fù)反饋控制信號(hào)的差值會(huì)隨電流增加而減小，通過pi控制后，使焊機(jī)輸出pwm芯片的脈沖寬度或占空比減小，焊機(jī)的輸出電壓降低。這一過程，也就是所謂的電流截止負(fù)反饋控制。即只有當(dāng)電流達(dá)到焊接電流電位器的設(shè)定值后才起作用的反饋控制。此后，隨著電流微小的增加，電壓降低會(huì)很多。當(dāng)焊機(jī)輸出電壓下降到16v以下時(shí)，隨著電壓的降低，控制電路可使u2（uc3846）pwm芯片的脈沖寬度或占空比增加，使焊接電流按照設(shè)定的參數(shù)增大，最終形成恒流帶外拖的下降特性。外拖部分電流可提高推力電流電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)；焊接時(shí)的引弧電流則通過引弧電流電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)焊接電流給定信號(hào)變化時(shí)，電流截止負(fù)反饋設(shè)定值不同，但其它的控制過程是類似的。這樣，在電位器設(shè)定的最小和最大之間，就可獲得無(wú)數(shù)條下降特性曲線。這樣的控制，也是滿足手工電弧焊接的基本要求。

本發(fā)明電路用于氬弧焊時(shí)輸出特性的控制過程與上述過程是十分類似的，只是其輸出特性不是恒流帶外拖的下降特性，而是恒流下降特性。即低電壓輸出時(shí)，電流是不隨著電壓降低而增加的，是保持基本不變的。

關(guān)于焊機(jī)其它部分電路的工作過程，由于以上部分已經(jīng)進(jìn)行了許多說明。這里就不再詳細(xì)贅述了。

以上是本發(fā)明各電路部分及焊接方法的簡(jiǎn)要控制過程說明。因闡述電路原理比較復(fù)雜。以上僅給出控制的一些主要方法、思想和結(jié)果。但由于本發(fā)明已給出了詳細(xì)的電路原理圖，因此對(duì)于有電路閱讀能力（或具備相關(guān)電路知識(shí)）的人來(lái)說，是完全可以讀懂的。電路圖也是一種無(wú)聲的語(yǔ)言。但對(duì)于沒有電路閱讀能力（或不具備相關(guān)電路知識(shí)）的人來(lái)說，即使解釋的再多，他們也是難以理解的。鑒于篇幅的關(guān)系，本專利說明書只能闡述主要的部分，以使專利說明書閱讀人能夠更好地理解相關(guān)的工作原理和過程。

通過上述說明可見，本發(fā)明電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，可實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)通供電條件下igbt單管逆變手工焊或手工焊/氬弧焊作業(yè)的要求，所設(shè)計(jì)的焊機(jī)具有控制性能好、成本低、保護(hù)措施多、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明焊機(jī)的設(shè)計(jì)有自己的獨(dú)特之處。也是申請(qǐng)本專利保護(hù)的根本目的所在。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的焊機(jī)結(jié)構(gòu)和電路控制功能對(duì)本發(fā)明所作的詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只限于這些說明。對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)領(lǐng)域的其他技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干其它的推演和變換，這些都應(yīng)該視為屬于本發(fā)明保護(hù)的范疇。