專利名稱：一種新型的斜特性式脈沖CO₂焊逆變電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種逆變電源，更具體的說涉及一種脈沖C02氣體保護(hù)焊逆變電源。
背景技術(shù)：
目前，C02氣體保護(hù)焊設(shè)備已廣泛采用逆變式直^J:早接電源，C02逆變電源不
僅具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)，而且開拓了J^^Mt脈沖式或波控式C02
焊才幾的新局面?；贗GBT逆變電源的工作頻率高達(dá)20KHz,逆變式0)2焊電源的 控制周期僅為50us，具有非常優(yōu)良的動態(tài)響應(yīng)棒l"生，能以O(shè).lms的響應(yīng)速j^控制C02 焊燃51it禾lA^^過程的電流波形，在焊接過程中，C02焊燃弧階段的電流蜂值與 !^值凈皮精確控制在it^值，實(shí)現(xiàn)了理想的電流波形控制使每個熔滴的能量得到定量 控制，從而大幅度提高了設(shè)備的焊接性能。
但是，脈沖C02焊逆變電源是通逸葉電湳蜂值與基值進(jìn)行恒流閉環(huán)控制而實(shí)現(xiàn)電流
波形控制的。也;tU:說，脈沖C02焊逆變電源必須采用恒流控制模式來控制電流波 形。
眾所周知，在等速送絲式C02焊設(shè)備中，傳統(tǒng)A^用平特性C02焊整流電源來
解決電弧電壓自動調(diào)節(jié)問題。否則電 瓜就不能穩(wěn)定，則焊接過程也無法穩(wěn)定。即， 在C02焊接過程中當(dāng)弧長變絲變短時，平棒l"生C02電源就會產(chǎn)生自調(diào)節(jié)作用使輸 出電i飯向變化，則焊絲熔^ii^相應(yīng)減小或增加，相應(yīng)^jt早絲端部與熔池表面的 距離變小或變大，從而自動'隨弧長。
然而脈沖co2焊設(shè)備采用恒流控制時，其外特性也就變?yōu)楹鉤Hr性，不能滿足電弧 電壓自動調(diào)節(jié)性能，不能滿足生產(chǎn)需要，因此需要 改進(jìn)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的AiJW賄技術(shù)的缺點(diǎn)，提^"~種新型的^K爭性式脈沖co2
焊逆變電源，對恒^i空制電流波形的C02焊逆變電源進(jìn)行 i^t，以提高穩(wěn)弧性能。
本實(shí)用新型從電弧能量控制的角度研究了通過控制C02焊燃弧過程峰值電it^寬tp
的途徑來閉環(huán)控制C02焊電弧電壓的方法，建立以脈沖COz焊逆變電源外特性斜率
為判據(jù)，以峰值電《J^寬為控制量的自動控制模型。在此J^出上提出了一種新型的
##性式脈沖C02焊電源。此電源以脈沖C02焊逆變電源峰值電流脈寬為控制量，
通過電弧電壓反饋控制峰值電濟(jì)J^寬使電源獲得可調(diào)的斜降伏錄性，從而在##恒^U空制峰值與基值電iM爭性的同時，還^^沖C02氣體保護(hù)焊逆變電源具有足夠 強(qiáng)烈的電弧電壓自動調(diào)節(jié)特性。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種新型的外陣性式脈沖C02焊逆變電源，是對恒流控制電流波形的CO2焊逆 變電源的改it和性肖yi:高，它包括逆變電源，其特^^處#于，它還包括##性
式弧長自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以脈沖C02焊逆變電源峰值電流脈寬為控制量，以 電源外棒性斜率為判據(jù)，對電源電壓進(jìn)行負(fù)反饋控制，^^沖C02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C02焊逆
變電源轉(zhuǎn)變?yōu)樾碧匦允健?P中co2焊逆變電源；所述的斜特性式弧長自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)， 該系統(tǒng)以單片機(jī)與弧長自動調(diào)節(jié)才狹為核心，與^v電路連接而成，其電路包括控
制面板、AD轉(zhuǎn)換電路、波控^lt轉(zhuǎn)換電路、電源負(fù)反饋電路、恒流負(fù)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(shí)時^r測焊接電流Ih值與焊接電壓Uh值,并將傳感電路處理得的焊接電壓模 擬量Uv經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換電路i^^單片機(jī)CPU，再i^弧長自動調(diào)節(jié)模塊；同時用戶 在控制面板設(shè)定的脈沖峰值電流Ip、基值電流Ib與外棒性斜率K^i^單片機(jī)；弧 長自動調(diào)節(jié)才I^:根據(jù)電弧電壓變化量AUh與外特性斜率K實(shí)時計(jì)算出峰值電^fu^寬 tp的調(diào)節(jié)量Atp;波控^^轉(zhuǎn)換電路則根^^值電^J永寬的調(diào)節(jié)量Atp實(shí)時切換對恒 流負(fù)反饋電^ 出的電流i^^值，使恒流負(fù)^^饋電路實(shí)時切換對PWM控制電路的 控制信號Uk，繼而使C02焊逆變主電路改變脈沖電流波形寬度，從而使脈沖C02 焊逆變電源自動調(diào)節(jié)焊接電流平均值來調(diào)節(jié)焊絲炫^^，穩(wěn)定電弧長度。
所述的殺襯爭性式弧長自動調(diào)節(jié)系MJ^電路為(A)由單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)弧長自 動調(diào)節(jié)算法與信號A/D、 D/A轉(zhuǎn)換；(B)由電子電路實(shí)現(xiàn)波控#^:(電流波形峰值 和基值)轉(zhuǎn)換，焊接電流負(fù)反饋控制與逆變主電路脈寬調(diào)制(PWM)控制；其中
(1) 所述的焊接電流波控#^:轉(zhuǎn)換電路，是由多路開關(guān)Ul與運(yùn)算放大器u2組 成；多路開關(guān)Ui的輸入端xo, Xi分別接單片機(jī)系統(tǒng)D/A才狹的電^^值Ip、才對以量 Up輸出端與電il^值Ib才對以量Ub輸出端，，制信號輸入端A接單片機(jī)系統(tǒng)I/O接
口電路的電^0^值時間tp開關(guān)脈沖信號Ut輸出端，Ut脈沖信號為高電平時，多路開
關(guān)Ui的輸入端x。與輸出端Xi選通，電5^出焊接電流波形峰值的"&^值才對以量up，
Ut樂^中信號為低電平時，電iW出焊接電流波形基值的il^值才對以量Ufe。運(yùn)算放大
器U2電路用以調(diào)整從多路開關(guān)輸出的電流it^值才對以信號至Us值，使^號焊接 電源負(fù)反饋控制電^llr入"^求，其放大倍數(shù)由WR"周節(jié)；
(2) 所述的焊接電源負(fù)反饋電路由運(yùn)算放大器U3與U4同相放大電器組成；其
中運(yùn)算放大器U3用以調(diào)理焊接電流傳感的才對以量信號Ui使之與焊接電流波控^lt 轉(zhuǎn)換電 出銜目匹配，其放大倍數(shù)由WR2調(diào)節(jié)，其輸出值Ujfit/v運(yùn)算放大器U4的反相端；運(yùn)算放大器U4的同相端7j:旱接電流波形^^:模擬量Us，使之與焊接電 ^+對以量Ujf進(jìn)行負(fù)反饋處理并輸出控制信號Uk，其負(fù)反饋強(qiáng)度由WR3調(diào)節(jié)；
(3 )脈寬調(diào)制電路PWM釆用SG3525芯片組成，其輸入端1接焊接電流負(fù)反 饋電i^，出端、其輸出端產(chǎn)生對逆變器主電，raBT元件的開關(guān)脈沖信號。一 、#
法，可實(shí)現(xiàn)求出峰值電沭u^寬調(diào)節(jié)量。 △tp="K*T0/Ip*AUhp
式中AUhp為弧長變化引起的脈沖C02焊電弧電壓平均值變化量； To為脈沖C02焊熔滴過渡平均時間； Tp為脈沖C02辨峰值電流"&^值；
K為##性脈沖C02焊電源外特性斜率i議值其功能是當(dāng)脈沖C02焊弧^i 變化時，單片機(jī)弧長自動調(diào)節(jié)才狹可根據(jù)弧長變化引起的電弧電壓變化量△ Uhp， 通過改變峰值電;/J永寬來產(chǎn)生相應(yīng)的電流自動調(diào)節(jié)量AIhp,有AIhp = T0/rp* A審。
由于Atp與AIhp相對AUhp為負(fù)值，其作用是使弧長變化減少的負(fù)反饋?zhàn)饔谩?br> 單片積《瓜長自動調(diào)節(jié)模塊的自動調(diào)節(jié)作用
(1) 當(dāng)弧長增加，使AUhp增加超過參考值UhO時，弧長自動調(diào)節(jié)才狹輸出 的峰值電流脈寬脈沖Ut的脈寬就由詔l^值tpO降為(tpO-Atp)，佳Jf接電流減??；
(2) 當(dāng)弧長減小，l吏AUh卩爭j氐時，jH^狹就^f吏Ut脈寬增加為(tpO曙Atp)，自 動增加焊接電流平均值，以ttt弧長。
此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以脈沖C02焊逆變電源峰值電流脈寬為控制量，以電源外棒性斜 率為判據(jù)，對電源電壓進(jìn)行負(fù)反饋控制，^^P中C02焊電源輸出電流平均值隨電弧 電壓下降而幾性增加，將基于恒流控制電流波形的脈沖C02焊逆變電源轉(zhuǎn)變?yōu)樾碧?性式脈沖COz焊逆變電源，從而使本實(shí)用新型具有自適應(yīng)調(diào)節(jié)弧長功能的脈沖COz 焊逆變電源。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)與效果
(1) 本實(shí)用新型新特性式脈沖C02焊逆變電源具有自適應(yīng)的弧長自動調(diào)節(jié)功
能，在焊4妄過程中，當(dāng)弧長變化時，此電源就能自動調(diào)節(jié)焊接電流平均值，以此改
變火早絲;^^ft^而'l^l電 瓜^i度。
(2) 本實(shí)用新型斜特性式脈沖C02焊逆變電源對弧長自動調(diào)節(jié)強(qiáng)度可由其外 特性斜率定量調(diào)整，通過控制面板減小外棒性斜率K值，就可以增加脈沖C02焊逆 變電源的自動調(diào)節(jié)弧長強(qiáng)度。
(3) 本實(shí)用新型提出的##性式脈沖C02焊逆變電源具有自適應(yīng)確^l:旱接穩(wěn) 定工作點(diǎn)的功能。在焊絲送iMA—定改變焊接電流峰值或焊接電流峰值一定改變 焊絲itiii^時，本實(shí)用新型均能^t早接平均電流與平均電壓穩(wěn)定在新的工作點(diǎn)，即電源刮"#性曲線與焊機(jī)等速，特性曲線的充泉，從而解決了電弧電壓自尋優(yōu)問題。
(4)本實(shí)用新型提出的剩嚇性式脈沖C02焊逆變電源能夠既保持恒流控制特 性以精確控制脈沖電流蜂值與基值，又使電源具有足夠強(qiáng)烈的弧長自動調(diào)節(jié)棒性與 電弧電壓自尋優(yōu)功能，較好地改進(jìn)了波控式C02焊逆變電源的性能。

圖1為新型的鄉(xiāng)HK生式脈沖C02焊逆變電源弧長自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)樞圖
圖2為新型的斜特性式脈沖C02焊逆變電源控制系統(tǒng)電路原理圖
圖3為新型的斜特性式樂P中CO2焊逆變電源自動調(diào)節(jié)弧長工作原理圖
圖4為孩W幾弧長自動調(diào)節(jié)才莫塊工作原理圖
圖5為殺襯爭性式脈沖C02焊逆變電源控制系統(tǒng)單片^4空制i^呈圖
圖6為剖辨性式脈沖C02焊逆變電源實(shí)測電壓與電流波形圖
*#^實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)描ii^實(shí)用新型最佳實(shí)施例
一種##性式脈沖co2焊逆變電源，其技術(shù)特征為
1、 采用鄉(xiāng)射生式弧長自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。如圖1所示，該系統(tǒng)包括單片積孤長自
動調(diào)節(jié)才狹、波控##:轉(zhuǎn)換電路、電源負(fù)反饋電路、恒流負(fù)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、AD轉(zhuǎn)換電路以及控制面板。 此系統(tǒng)在焊接過程中，通過電流與電壓傳感電路實(shí)時沖^則焊4妄電流Ih值與焊接電壓 Uh值，并將傳感電路處理得的焊接電壓才勤以量Uv經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換電路ii7v單片機(jī) CPU,再i^A弧長自動調(diào)節(jié)模塊；同時用戶在控制面板設(shè)定的脈沖峰值電流Ip、基 值電流Ib與外特性斜率K也il^單片才幾；弧長自動調(diào)節(jié)^^根據(jù)電弧電壓變化量 AUh與外棒性斜率K實(shí)時計(jì)算出峰值電伊』永寬tp的調(diào)節(jié)量Atp;波控^lt轉(zhuǎn)換電路 則根I^^值電^^寬的調(diào)節(jié)量Atp實(shí)時切換對恒流負(fù)反饋電^fet出的電流i^^f直， 使恒流負(fù)反饋電路實(shí)時切換對PWM控制電路的控制信號Uk,繼而使C02焊逆變主 電路改變脈沖電流波形tt，從而使脈沖C02焊逆變電源自動調(diào)節(jié)焊接電流平均值 來調(diào)節(jié)焊絲熔^1，穩(wěn)定電弧長度。
2、 釆用斜特性式弧長自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)電路。如圖2所示。此電路的基^#征為 由單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)弧長自動調(diào)節(jié)算法與信號A/D、 D/A轉(zhuǎn)換；由電子電路實(shí)現(xiàn)波控
(電流波形峰值和基值)轉(zhuǎn)換，焊接電流負(fù)反饋控制與逆變主電路脈寬調(diào)制 (PWM)控制。其M情況為
(1)多路開關(guān)Ui與運(yùn)算放大器U2組成焊接電流波控^lt轉(zhuǎn)換電路。多路開關(guān)
m的輸入端xo, ^分別接單片機(jī)系統(tǒng)D/A才狹的電^f值Ip、才對以量Up輸出端與電 aj-值Ib才對以量Ub輸出端，^-l空制信號輸入端A接單片機(jī)系統(tǒng)I/O接口電路的電流峰值時間tp開關(guān)脈沖信號ut輸出端，ut月^中信號為高電平時，多路開關(guān)m的輸入端
X。與輸出端x!選通，電^^出焊接電流波形峰值的il^值才對以量Up, Ut脈沖信號
為低電平時，電路輸出焊接電流波形基值的il^值模擬量Ub。運(yùn)算放大器U2電路
用以調(diào)整從多路開關(guān)輸出的電流"&^f直才勤以信號至Us值，4吏^r尋號焊4妄電源負(fù)反饋
控制電鴻4lr入要求，其》文大倍lt由WRt調(diào)節(jié)；
(2)運(yùn)算放大器U3與U4同相放大電器組成焊接電源負(fù)反饋電路。其中運(yùn)算放 大器U3用以調(diào)理焊接電流傳感的才對以量信號Ui使之與焊接電流波控^lt轉(zhuǎn)換電路
輸出值相匹酉己，其放大倍數(shù)由WR2調(diào)節(jié)，其輸出值Uifi^v運(yùn)算放大器U4的反相端； 運(yùn)算放大器U4的同相端7j:旱接電流波形^lt才對以量Us,使之與焊接電i^莫擬量Utf 進(jìn)行負(fù)反饋處理并輸出控制信號Uk，其負(fù)反饋強(qiáng)度由WR3調(diào)節(jié)；
(3 )脈寬調(diào)制電路PWM采用SG3525芯片組成，其輸入端1接焊接電流負(fù)反 饋電^斜lr出端，其輸出端產(chǎn)生對逆變器主電路IGBT元件的開關(guān)脈沖信號。
求出峰值電濟(jì)J^寬調(diào)節(jié)量n " 、 ，. — 。 " 。 ^
△tp="K*T0/Ip*AUhp
式中AUhp為弧長變化引起的脈沖C02焊電弧電壓平均值變化量； To為月永沖C02焊熔滴it渡平均時間； Tp為脈沖COz火f^值電流i^^值；
K為##性脈沖C02焊電源外特性斜率^^值其功能是當(dāng)脈沖C02焊弧M生 變化時，單片機(jī)弧長自動調(diào)節(jié)沖狹可根據(jù)弧長變化引起的電弧電壓變化量AUhp， 通過改變峰值電流脈寬來產(chǎn)生相應(yīng)的電流自動調(diào)節(jié)量AIhp,有ADip:TO/Tp承Atp 由于Atp與AIhp相對AUhp為負(fù)值，其作用是使弧長變化減少的負(fù)反饋?zhàn)饔谩?br> 4、 單片才W瓜長自動調(diào)節(jié)才^^^于恒^fe制電流波形的脈沖C02焊逆變電源 轉(zhuǎn)變?yōu)樾碧匦允矫}沖C02焊逆變電源。如圖3示；
(1) 當(dāng)弧長增加，使AUhp增加超過參考值UhO時，弧長自動調(diào)節(jié)才^:輸出
的J^值電伊u^寬樂jc沖ut的i^寬就由"&^值tpO降為(中o-Atp), ^jt旱接電a;咸小，
4^永沖C02焊電源輸出的峰值電^J永寬隨電弧電壓增加而蘇I"生減小，則電源輸出電
流平均值也隨電弧電壓增加而線性下降；
(2) 當(dāng)弧長減小，使AUh降低時，jH^狹就使Ut脈寬增加為(tpO-Atp),自 動增加焊接電流平均值，^^沖C02焊電源輸出的峰值電^^寬隨電弧電壓下降而 線性增加，則電源輸出電流平均值也隨電弧電壓下降而幾性增加，
由此，本實(shí)用新型的單片機(jī)弧長自動調(diào)節(jié)才狹將基于恒流控制電流波形的脈沖co2 焊逆變電源轉(zhuǎn)變?yōu)獒搰樞允絕^中CO2焊逆變電源。
5、 辨特性脈沖C02焊逆變電源自動調(diào)節(jié)弧長的枳理是以峰值電濟(jì)u^寬為控制量，以電源外棒性斜率為判據(jù)，對電源電壓進(jìn)行負(fù)反饋控制。
如圖4所示，圖中斜外特性與等速載棒性曲線充存、0為穩(wěn)定工作點(diǎn)，在焊接
過程中，當(dāng)弧"^人M曽到、時，斜外特性與電弧##性交點(diǎn)變?yōu)?，點(diǎn)，其電流值
比穩(wěn)定工作點(diǎn)減少Alh量，即，電源自動產(chǎn)生電弧電流調(diào)節(jié)量Alh來減小焊絲炫^i4
度，使之低于焊絲itti^，焊絲末端向熔池移動，焊接工作點(diǎn)從波動點(diǎn)o，逐漸 恢復(fù)至穩(wěn)定工作點(diǎn)o,儲弧長穩(wěn)定。
6、 本實(shí)用新型的自動調(diào)節(jié)強(qiáng)烈性弧長可由脈沖C02焊逆變電源外特性斜率值K 進(jìn)糊節(jié)。
隨斜率K值調(diào)大，電源的外特性曲線趨于平緩，即單位電弧電壓變化引起的電 源輸出電流調(diào)節(jié)量變大，則##性脈沖co2焊電源的弧長自動調(diào)節(jié)作用變強(qiáng)。
7、 釆用了電弧電流與電弧電壓雙閉環(huán)負(fù)反饋控制。本實(shí)用新型通過弧長自動 調(diào)節(jié)系統(tǒng)后使電源既保持了脈沖C02焊機(jī)能^iKi直精確控制電流波形的特性，包 4舌控制燃 瓜時的電流/^ii與U直以A^錄過渡的電流波形；同時使電源獲##率可 調(diào)的斜外棒性，從而M與平特性電源相當(dāng)?shù)幕￠L自動調(diào)節(jié)功能。
8、 本實(shí)用新型采用單片機(jī)控制程序?qū)θ蓟∵^程與短路過程電流波形進(jìn)行實(shí)時 閉環(huán)控制。
如圖5示，單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)時控制焊接過程中的燃弧電a^值時間與M^過渡過 程中的Mif各電流波形設(shè)定值。在C02焊燃弧階段，單片才樹焊接電壓與電^ii行閉
環(huán)控制，根據(jù)焊接電壓Uh的采4科直來確定對峰值電沭』永寬^的調(diào)節(jié)量，即通過實(shí)時
調(diào)節(jié)/p值控制燃弧電流峰值波形，使電源具有自動調(diào)節(jié)弧長功能。在C02;lfMi洛階
段，采用單片才樹恒流負(fù)反饋控制電a出M^各電流i議波形^4奇確控制^^各電流 波形，使之按照單片機(jī)設(shè)定值進(jìn)行變化。
圖6為本實(shí)用新型一個實(shí)例的實(shí)測結(jié)果。此實(shí)例的脈沖CO2焊逆變電源外特性
斜率為4%, !^中CO2焊的峰值電流"&^值為400A,基值電流"&^值為50A。由 圖可見，脈沖C02焊過,1^、定，脈沖電源外特性斜率電^^值和基值與il^值一致。
權(quán)利要求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(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)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(jù)，對電源電壓進(jìn)行負(fù)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(zhuǎn)變?yōu)樾碧匦允矫}沖CO2焊逆變電源；所述的斜特性式弧長自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)以單片機(jī)與弧長自動調(diào)節(jié)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(zhuǎn)換電路、波控參數(shù)轉(zhuǎn)換電路、電源負(fù)反饋電路、恒流負(fù)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(shí)時檢測焊接電流Ih值與焊接電壓Uh值，并將傳感電路處理得的焊接電壓模擬量Uv經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換電路送入單片機(jī)CPU，再送入弧長自動調(diào)節(jié)模塊；同時用戶在控制面板設(shè)定的脈沖峰值電流Ip、基值電流Ib與外特性斜率K也送入單片機(jī)；弧長自動調(diào)節(jié)模塊根據(jù)電弧電壓變化量ΔUh與外特性斜率K實(shí)時計(jì)算出峰值電流脈寬tp的調(diào)節(jié)量Δtp；波控參數(shù)轉(zhuǎn)換電路則根據(jù)峰值電流脈寬的調(diào)節(jié)量Δtp實(shí)時切換對恒流負(fù)反饋電路輸出的電流設(shè)定值，使恒流負(fù)反饋電路實(shí)時切換對PWM控制電路的控制信號uk，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(diào)節(jié)焊接電流平均值來調(diào)節(jié)焊絲熔化速度，穩(wěn)定電弧長度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的剖特性式樂p中C02焊逆變電源，其特征在于所 述的斜特性式弧長自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本電路為(A)由單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)弧長自動調(diào) 節(jié)算法與信號A/D、 D/A轉(zhuǎn)換；(B)由電子電路實(shí)現(xiàn)波控M (電流波形峰值和 基值)轉(zhuǎn)換，焊接電流負(fù)反饋控制與逆變主電路脈寬調(diào)制(PWM)控制；其中(1) 所述的焊接電流波控#|^轉(zhuǎn)換電路，是由多路開關(guān)Ul與運(yùn)算放大器u2組 成；多路開關(guān)u,的輸入端xo， x,分別接單片機(jī)系統(tǒng)D/A才狄的電^^值Ip、才對以 量Up輸出端與電^J^值Ib才對以量Ub輸出端，^y空制信號輸入端A接單片機(jī)系統(tǒng) 1/0接口電路的電^f值時間tp開關(guān)脈沖信號ut輸出端，ut脈沖信號為高電平時，多路開關(guān)W的輸入端x。與輸出端&選通，電路渝出焊接電流波形峰值的詔^:值才對以量Up, Ut脈沖信號為低電平時，電微出焊接電流波形基值的il^值才對以量 Ub。運(yùn)算放大器U2電路用以調(diào)整從多路開關(guān)輸出的電流il^值才對以信號至Us值， 使之符號焊接電源負(fù)反饋控制電鴻輸入要求，其放大倍數(shù)由WR,調(diào)節(jié)；(2) 所述的焊接電源負(fù)反饋電路由運(yùn)算放大器U3與U4同相放大電器組成；其中運(yùn)算放大器U3用以調(diào)理焊接電流傳感的才對以量信號Ui使之與焊接電流波控^轉(zhuǎn)換電^Wr出值相匹配，其放大倍數(shù)由WR2調(diào)節(jié)，其輸出值Ujfi^^運(yùn)算放大器U4的^i目端；運(yùn)算放大器U4的同相端入焊接電流波形^t模擬量Us，使之與焊 接電iW對以量Uif進(jìn)行負(fù)反饋處理并輸出控制信號Uk,其負(fù)反饋強(qiáng)度由WR3調(diào)節(jié)； (3 )脈寬調(diào)制電路PWM采用SG3525芯片組成，其輸入端1接焊接電流負(fù)反饋 電，出端，其輸出端產(chǎn)生對逆變器主電路IGBT元件的開關(guān)脈沖信號。
專利摘要一種新型的斜特性式脈沖CO₂焊逆變電源，對恒流控制電流波形的CO₂焊逆變電源進(jìn)行改造，以提高穩(wěn)弧性能。本實(shí)用新型的主要在普通CO₂焊逆變電源中引入斜特性式弧長自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由單片機(jī)弧長自動調(diào)節(jié)模塊、波控參數(shù)轉(zhuǎn)換電路、恒流負(fù)反饋控制電路、PWM控制電路等部分組成。單片機(jī)弧長自動調(diào)節(jié)模塊采用獨(dú)創(chuàng)的斜特性式弧長自動調(diào)節(jié)算法，可實(shí)時求出脈沖CO₂焊峰值電流脈寬調(diào)節(jié)量，以自動調(diào)節(jié)CO₂焊弧長，從而使本實(shí)用新型具有自適應(yīng)調(diào)節(jié)弧長功能的脈沖CO₂焊逆變電源的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B23K9/16GK201231371SQ20082010884
公開日2009年5月6日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者蔣力培, 勇 鄒 申請人:北京石油化工學(xué)院