本發(fā)明屬于電學(xué)領(lǐng)域，具體的是涉及一種焊機控制系統(tǒng)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在弧焊逆變電源控制系統(tǒng)中，通常是將控制電路設(shè)計成具有電流反饋和電壓反饋的簡單閉環(huán)系統(tǒng)，再進(jìn)行模擬控制方式的近似計算。這種控制方式存在幾個問題1、閉環(huán)系統(tǒng)中沒有設(shè)置理想的調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)會產(chǎn)生較大的穩(wěn)態(tài)誤差；2、采用近似算法，焊機輸出控制準(zhǔn)確性較差；3、模擬控制系統(tǒng)難以實現(xiàn)多輸出控制。采用模擬控制，其電路復(fù)雜、抗干擾能力差，也為整個電源的調(diào)試和進(jìn)一步開發(fā)帶來困難。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種穩(wěn)態(tài)誤差小、準(zhǔn)確性強且抗干擾能力強的一種多功能逆變焊機控制系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括控制模塊、過電流保護(hù)模塊、過熱保護(hù)模塊、時鐘電路、EXB841驅(qū)動模塊、功率開關(guān)管、電壓采樣模塊、電路采樣模塊、快速光耦隔離模塊，其特征在于：過電流保護(hù)模塊、過熱保護(hù)模塊、過電壓保護(hù)模塊連接控制模塊的信號輸出端；控制芯片的信號輸入端連接電壓采樣模塊、電流采樣模塊和快速光耦隔離模塊；控制模塊的控制端通過D/A轉(zhuǎn)換模塊連接EXB841驅(qū)動模塊，EXB841驅(qū)動模塊連接功率開關(guān)管；快速光耦隔離模塊通過PWM模塊連接送絲模塊。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，控制模塊為80C196KC模塊。
作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述的控制模塊通過MAX7219芯片連接LED顯示屏。
本發(fā)明有益效果。
本發(fā)明采用脈寬調(diào)制型調(diào)節(jié)方式，利用專用集成芯片80C196KC可完成控制焊機的輸出功率及焊機的輸出外特性；根據(jù)焊機對控制電路的要求，設(shè)計并制造了以MAX7219為核心的最小單片機控制系統(tǒng)，并針對焊接過程中可能出現(xiàn)的過電流、過熱、過欠電壓等故障設(shè)計了相應(yīng)的保護(hù)電路；設(shè)計了電流、電壓反饋電路，確定了對電流、電壓等參數(shù)進(jìn)行采集的霍爾傳感器類型，并具有相應(yīng)的檢測方法；通過友好的人機對話界面，焊接參數(shù)的設(shè)置與調(diào)節(jié)方便，利用設(shè)計的單片機控制系統(tǒng)實現(xiàn)了焊機輸出特性和焊接參數(shù)的靈活控制。使焊機控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差小、準(zhǔn)確性強且抗干擾能力強。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的原理框圖。
具體實施方式
如圖所示，本發(fā)明包括控制模塊、過電流保護(hù)模塊、過熱保護(hù)模塊、時鐘電路、EXB841驅(qū)動模塊、功率開關(guān)管、電壓采樣模塊、電路采樣模塊、快速光耦隔離模塊，其特征在于：過電流保護(hù)模塊、過熱保護(hù)模塊、過電壓保護(hù)模塊連接控制模塊的信號輸出端；控制芯片的信號輸入端連接電壓采樣模塊、電流采樣模塊和快速光耦隔離模塊；控制模塊的控制端通過D/A轉(zhuǎn)換模塊連接EXB841驅(qū)動模塊，EXB841驅(qū)動模塊連接功率開關(guān)管；快速光耦隔離模塊通過PWM模塊連接送絲模塊。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，控制模塊為80C196KC模塊。
作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述的控制模塊通過MAX7219芯片連接LED顯示屏。
單片機最小系統(tǒng)由80C196KC，復(fù)位電路，時鐘電路，外部程序存儲器(!#&)，數(shù)據(jù)存儲器等組成。80C196KC具有運算速度快，處理能力強，接口豐富的特點。不僅內(nèi)部存儲器的容量擴大了3倍，擴展了輸入輸出口/如增加了3 個外設(shè)事務(wù)服務(wù)器大大降低了中斷服務(wù)的開銷。單片機控制系統(tǒng)利用了電流負(fù)反饋和電壓負(fù)反饋，采用脈寬調(diào)制方式調(diào)節(jié)弧焊電源的輸出。當(dāng)弧焊逆變器結(jié)構(gòu)形式和變壓器變比確定后，弧焊電源的輸出則由控制脈沖的占空比決定，改變占空比就可以調(diào)節(jié)弧焊電源的輸出。根據(jù)設(shè)定的脈沖電流參數(shù)，通過焊接電流負(fù)反饋，采用48 控制算法，實時控制4W/ 的脈寬；通過切換脈沖基值和脈沖峰值就可以獲得脈沖電流輸出。恒壓、恒流輸出特性的控制和脈沖電流的獲得基本相同。
本發(fā)明采用SG3525集成脈寬調(diào)制芯片構(gòu)成的脈寬調(diào)制電路，輸入SG3525的誤差信號經(jīng)過誤差放大器放大后，與其內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的鋸齒波進(jìn)行比較，比較器輸出的脈寬信號再經(jīng)分相器分成路互不重疊的兩相，由具有圖騰柱結(jié)構(gòu)的輸出腳輸出。
選擇不同的功能，預(yù)置的參數(shù)也不盡相同。因此在焊機的面板上設(shè)置外特性切換鍵，單片機根據(jù)該鍵值來確定參數(shù)預(yù)置時需要采集的通道。為了簡化顯示接口，使用了)專用顯示驅(qū)動器，它采用1 線串行接口傳送數(shù)據(jù)，可以直接驅(qū)動78個共陰極)/0 顯示器，并可方便地調(diào)節(jié)顯示器的亮度。
由于控制過程中需要焊接電流和電弧電壓的瞬時值以進(jìn)行實時控制，所以需要對焊接電流和電弧電壓進(jìn)行實時采集，要求必須設(shè)計好精度高、采樣速度快的恒值反饋采樣電路。線性霍爾傳感器體積小、外圍電路簡單、頻帶寬、動態(tài)特性好，壽命長，并具有電磁隔離的功能。因此本系統(tǒng)選用閉環(huán)霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器。恒值反饋采樣電路是單片機系統(tǒng)的前向通道，也是干擾可能的輸入通道，必須采取有效的抗干擾措施，阻容電路降低噪聲影響地分開等措施。