本實用新型涉及電力電子技術領域，具體地說是一種雙脈沖氣體保護焊的電弧長度穩(wěn)定電路。

背景技術：

雙脈沖氣體保護焊具有多種不同的熔滴過渡形式。典型的有3種：短路過渡、潛弧過渡、排斥顆粒過渡。

穩(wěn)定的電弧長度是焊接過程穩(wěn)定的主要標志，而只有當送絲速度和熔化速度相等才能使焊接過程穩(wěn)定。在焊接過程中，當某種外界因素使電弧長度發(fā)生變化時，可以調節(jié)焊絲熔化的速度或者送絲速度使電弧恢復到之前的狀態(tài)或者達到一個新的平衡狀態(tài)，從而達到穩(wěn)定焊接的效果。

脈沖氣體保護焊一般采用等速送進方式，通過調節(jié)焊接電流來調節(jié)焊絲熔化的速度。脈沖單元能量調節(jié)模式有兩種，一種是脈沖電流和基值電流模式，在這種模式中基值時間是調節(jié)量，另一種是脈沖電壓和基值電流模式，在這種模式中，脈沖電流是調節(jié)量，而脈沖的頻率保持不變。

第一種模式的焊接的脈沖電流基本不變，所以它的熔滴過渡的一致性比較好，但是該模式是通過改變脈沖頻率來調節(jié)電弧長度的，所以該模式的調節(jié)速度比較慢。第二種模式采用恒壓控制，調節(jié)電弧長度的能力較強，但是脈沖單元的能量一致性不理想。

因此，需要設計一種使用簡單可靠、成本低廉的電路，以解決雙脈沖氣保焊的電弧長度穩(wěn)定問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供了一種使用簡單可靠、成本低廉的電路，以解決雙脈沖氣保焊的電弧長度穩(wěn)定問題。

為了達到上述目的，本實用新型是一種雙脈沖氣體保護焊的電弧長度穩(wěn)定電路，包括電源、電阻、電容、二極管、放大器以及數字信號處理DSP芯片，其特征在于：輸出電壓反饋正極分兩路分別與電阻一的一端以及電阻二的一端連接，電阻一的另一端與二極管一的陰極連接，二極管一的陽極與15V電源連接，電阻二的另一端串聯電阻三后，分兩路分別與電容一的一端以及電阻六的一端連接，電容一的另一端接地，電阻六的另一端分四路分別與二極管二的陰極、二極管三的陽極、放大器一的反向輸入端以及電阻八的一端連接，二極管二的陽極與-15V電源連接，二極管三的陰極與15V電源連接，輸出電壓反饋負極分兩路分別與熱敏電阻的一端以及電阻四的一端連接，熱敏電阻的另一端接地，阻四的另一端串聯電阻五后，分兩路分別與電容二的一端以及電阻七的一端連接，電容二的另一端接地，電阻七的另一端分四路分別與二極管四的陰極、二極管五的陽極、電阻十八的一端以及放大器一的同向輸入端連接，二極管四的陽極與-15V電源連接，二極管五的陰極與15V電源連接，電阻十八的另一端接地，放大器一的輸出端分兩路分別與電阻八的另一端以及電阻九的一端連接，電阻九的另一端分兩路分別與放大器二的反向輸入端以及電阻十六的一端連接，放大器二的正向輸入端接地，放大器二的輸出端分兩路分別與電阻十六的另一端以及電阻十七的一端連接，電阻十七的另一端分兩路分別與電容三的一端以及電阻十的一端連接，電容三的另一端接地，電阻十的另一端分兩路分別與電阻十一的一端以及電容五的一端連接，電阻十一的另一端分兩路分別與放大器三的同向輸入端以及電容四的一端連接，電容四的另一端接地，電容五的另一端分三路分別與電阻十二的一端、放大器三的反向輸入端以及輸出端連接，電阻十二的另一端分兩路分別與電阻十三的一端以及電容六的一端連接，電阻十三的另一端分兩路分別與放大器四的同向輸入端以及電容七的一端連接，電容七的另一端接地，電容六的另一端分三路分別與電阻十四的一端、放大器四的反向輸入端以及輸出端連接，電阻十四的另一端分三路分別與電阻十五的一端、電容八的一端以及數字信號處理DSP芯片的46號腳連接，電阻十五的另一端以及電容八的另一端接地。

所述的輸出電壓接入小二芯插頭。

所述的放大器一、所述的放大器二、所述的放大器三、所述的放大器四的型號為TL074。

所述的數字信號處理DSP芯片型號為TMS320系列。

本實用新型同現有技術相比，控制回路將電壓反饋信號先經過一個差分放大器縮小，再通過一個五階濾波器濾波，得到一個精確的電壓反饋信號，然后將該電壓反饋信號送入數字信號處理DSP芯片進行控制，來調節(jié)脈沖的基值電流時間，實現電弧長度的穩(wěn)定。本實用新型電路簡單可靠，具有反應速度快，測量精度高，制作簡單，成本低廉的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路圖。

具體實施方式

現結合附圖對本實用新型做進一步描述。

參見圖1，本實用新型一種雙脈沖氣體保護焊的電弧長度穩(wěn)定電路，包括電源、電阻、電容、二極管、放大器以及數字信號處理DSP芯片。輸出電壓反饋正極分兩路分別與電阻一R1的一端以及電阻二R2的一端連接，電阻一R1的另一端與二極管一D1的陰極連接，二極管一D1的陽極與15V電源連接，電阻二R2的另一端串聯電阻三R3后，分兩路分別與電容一C1的一端以及電阻六R6的一端連接，電容一C1的另一端接地，電阻六R6的另一端分四路分別與二極管二D2的陰極、二極管三D3的陽極、放大器一U2的反向輸入端以及電阻八R8的一端連接，二極管二D2的陽極與-15V電源連接，二極管三D3的陰極與15V電源連接，輸出電壓反饋負極分兩路分別與熱敏電阻的一端以及電阻四R4的一端連接，熱敏電阻的另一端接地，阻四R4的另一端串聯電阻五R5后，分兩路分別與電容二C2的一端以及電阻七R7的一端連接，電容二C2的另一端接地，電阻七R7的另一端分四路分別與二極管四D4的陰極、二極管五D5的陽極、電阻十八R18的一端以及放大器一U2的同向輸入端連接，二極管四D4的陽極與-15V電源連接，二極管五D5的陰極與15V電源連接，電阻十八R18的另一端接地，放大器一U2的輸出端分兩路分別與電阻八R8的另一端以及電阻九R9的一端連接，電阻九R9的另一端分兩路分別與放大器二U5的反向輸入端以及電阻十六R16的一端連接，放大器二U5的正向輸入端接地，放大器二U5的輸出端分兩路分別與電阻十六R16的另一端以及電阻十七R17的一端連接，電阻十七R17的另一端分兩路分別與電容三C3的一端以及電阻十R10的一端連接，電容三C3的另一端接地，電阻十R10的另一端分兩路分別與電阻十一R11的一端以及電容五C5的一端連接，電阻十一R11的另一端分兩路分別與放大器三U3的同向輸入端以及電容四C4的一端連接，電容四C4的另一端接地，電容五C5的另一端分三路分別與電阻十二R12的一端、放大器三U3的反向輸入端以及輸出端連接，電阻十二R12的另一端分兩路分別與電阻十三R13的一端以及電容六C6的一端連接，電阻十三R13的另一端分兩路分別與放大器四U4的同向輸入端以及電容七C7的一端連接，電容七C7的另一端接地，電容六C6的另一端分三路分別與電阻十四R14的一端、放大器四U4的反向輸入端以及輸出端連接，電阻十四R14的另一端分三路分別與電阻十五R15的一端、電容八C8的一端以及數字信號處理DSP芯片的46號腳連接，電阻十五R15的另一端以及電容八C8的另一端接地。

本實用新型中，輸出電壓接入小二芯插頭。

放大器一U2、放大器二U5、放大器三U3、放大器四U4的型號為TL074。

數字信號處理DSP芯片型號為TMS320系列。

由于雙脈沖氣保焊機的輸出電壓比較大，并且輸出電壓比較雜亂，不容易采樣，于是本實用新型電路中，先使用一個差分放大電路將輸出電壓反饋進行縮小，大概降至輸出電壓反饋電壓的二十分之一，經過差分放大器后的輸出電壓反饋仍有較多的雜波，需要對縮小后的輸出電壓反饋信號進行濾波。本實用新型電路中使用了一個五階濾波電路，濾波過后得到一個非常精準的電弧電壓反饋信號，接著將該電壓反饋信號進行分壓然后將該電弧電壓反饋信號送入數字信號處理DSP芯片中進行處理，為了保證一脈一滴的工作狀態(tài)，實現脈沖單元能量的穩(wěn)定不能改變一個脈沖周期內峰值電流時間和脈寬，因此我們根據輸出電壓反饋對脈沖的基值電流時間進行調節(jié)，即調節(jié)脈沖頻率，使焊絲熔化速度與送絲速度一致，從而實現電弧長度的穩(wěn)定。

一般的通過電弧電壓反饋，然后將反饋電壓通過PI調節(jié)和壓頻轉換，以此來改變脈沖電流基值時間，即脈沖頻率。該過程響應速度很慢，因此本新型電路中將電壓反饋信號通過數字信號處理DSP芯片進行處理，大大提高了控制速度，但是至少存在一個脈沖時間的延時，因為控制算法是將當前電弧電壓處理后來計算下一個脈沖的基值電流時間，而不能通過當前電弧電壓的反饋來調整當前脈沖的基值電流時間，這樣這種控制方法還是存在了一個脈沖時間的延時，特別在低頻段，誤差會特別大。

基于此，我們改進了控制算法，在當前脈沖上升沿開始的時刻進行電弧電壓的采樣，計算在該采樣時間段內的平均弧壓，在峰值電流時間段內，峰值電壓與采樣的電弧電壓相等，在基值電流時間段內，電弧電壓的平均值開始下降，將平均電弧電壓與給定的電壓值進行比較，當平均電弧電壓低于給定電壓時，脈沖由基值電流轉換為峰值電流，該脈沖周期結束，該控制方法在當前脈沖周期內進行控制，很好的解決了控制延時的問題。

在正常燃弧過程中電弧電壓會受到許多干擾，焊接電壓在瞬間會有很高的電壓尖峰，這會使脈沖頻率產生巨大變化，控制弧長變得比較困難，因此，本實用新型電路中在數字信號處理DSP芯片的外圍電路增加了差分放大器和一個五階濾波電路，能得到穩(wěn)定精準的電弧反饋電壓，便于數字信號處理DSP芯片進行處理。