本實(shí)用新型涉及一種直流焊機(jī)的引弧裝置，該引弧裝置有助于電弧的引燃，該引弧裝置由電子元件構(gòu)成。

背景技術(shù)：

電弧焊時(shí)，焊條或焊絲受熱熔化，形成熔滴進(jìn)入過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)短路，熔滴脫離焊條后，又要立即重新引燃電弧，為了保證電弧容易引燃，保證電弧連續(xù)穩(wěn)定燃燒，弧焊電源必須要有較高的空載電壓（即焊接回路開路時(shí)，弧焊電源輸出的電壓），但空載電壓太高對(duì)焊工不安全，而且使弧焊電源的額定容量增大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種直流焊機(jī)的引弧裝置，在焊接過(guò)程中當(dāng)需要引弧時(shí)，能立即輸出較高的電壓在焊接回路上，使電弧重新引燃。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種直流焊機(jī)的引弧裝置，其包括提高直流焊機(jī)輸出電壓的升壓電路、對(duì)升壓電路進(jìn)行控制的控制電路，其特征是，所述的升壓電路包括電感器LG1、開關(guān)管T1、二極管D1、電容C，電感器LG1的一端與直流焊機(jī)的輸出端連接，電感器LG1的另一端與二極管D1的陽(yáng)極連接，開關(guān)管T1的集電極與二極管D1的陽(yáng)極連接，開關(guān)管T1的發(fā)射極接地，二級(jí)管D1的陰極通過(guò)電容C接地，二級(jí)管D1的陰極與焊槍10連接，焊件20接地；開關(guān)管T1的柵極接控制電路的輸出端O1，控制電路的輸入端I1與二級(jí)管D1的陰極連接，當(dāng)焊槍上的焊絲與焊件20之間從短路向開路過(guò)渡時(shí)，控制電路輸出一串高頻脈沖，驅(qū)動(dòng)開關(guān)管T1交替導(dǎo)通與截止。

所述的控制電路，其包括對(duì)焊接回路是否短路進(jìn)行判別的電壓判別單元、受控于電壓判別單元的單穩(wěn)觸發(fā)器以及受控于單穩(wěn)觸發(fā)器的振蕩器；

所述的電壓判別單元包括時(shí)基集成電路IC0，電阻R1-R4、電位器W1，時(shí)基集成電路IC0的引腳2、引腳6通過(guò)電阻R3接電阻R1的一端，電阻R1的另一端為控制電路的輸入端I1，電阻R1的另一端接二級(jí)管D1的陰極，電阻R1的一端通過(guò)電阻R2接地，電阻R4的一端接電源VDD，電阻R4的另一端通過(guò)電位器W1接地，電位器W1的滑臂接時(shí)基集成電路IC0的引腳5；時(shí)基集成電路IC0的引腳4和引腳8接電源VDD，時(shí)基集成電路IC0的引腳1接地；

所述的單穩(wěn)觸發(fā)器包括時(shí)基集成電路IC1、電阻R5、電阻R6、電容C1-C3，時(shí)基集成電路IC1的引腳6和引腳7通過(guò)電阻R6與電源VDD連接，時(shí)基集成電路IC1的引腳6和引腳7通過(guò)電容C2接地，時(shí)基集成電路IC1的引腳2通過(guò)電阻R5接電源VDD，時(shí)基集成電路IC1的引腳2通過(guò)電容C1接時(shí)基集成電路IC0的引腳3，時(shí)基集成電路IC1的引腳4和引腳8接電源VDD，時(shí)基集成電路IC1的引腳5通過(guò)電容C3接地，時(shí)基集成電路IC1的引腳1接地；

所述的振蕩器包括時(shí)基集成電路IC2、電阻R7-R11、電容C4、電容C5，時(shí)基集成電路IC2的引腳7分別通過(guò)電阻R7與電源VDD連接以及通過(guò)電阻R8與時(shí)基集成電路IC2的引腳2和引腳6連接，時(shí)基集成電路IC2的引腳2和引腳6通過(guò)電容C4接地，時(shí)基集成電路IC2的引腳4接時(shí)基集成電路IC1的引腳3，時(shí)基集成電路IC2的引腳4接電源VDD，時(shí)基集成電路IC2的引腳1接地，時(shí)基集成電路IC2的引腳5通過(guò)電容C5接地；時(shí)基集成電路IC2的引腳3通過(guò)電阻R9接三極管T2的基極，三極管T2的集電極接電源VDD，三極管T2的發(fā)射極通過(guò)電阻R10接地，三極管T2的發(fā)射極接電阻R11的一端，電阻R11的另一端為控制電路的輸出端，電阻R11的另一端接開關(guān)管T1的柵極。

本引弧裝置的特點(diǎn)是，在引弧時(shí)，控制電路輸出一串高頻脈沖，驅(qū)動(dòng)開關(guān)管T1交替導(dǎo)通與截止，升壓電路工作，通過(guò)電感器的儲(chǔ)能作用，使電容C的電壓升高并高于空載電壓，確保重新引燃電?。划?dāng)引弧結(jié)束后，升壓電路停止工作，不改變空載電壓，保證焊工的安全。本引弧裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，引燃電弧成功率高。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。

圖2為第一實(shí)施例的控制電路原理圖。

圖3為第二實(shí)施例的控制電路原理圖。

圖4為第一實(shí)施例的波形圖。

圖5為第二實(shí)施例的波形圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

一種直流焊機(jī)的引弧裝置，包括對(duì)直流焊機(jī)1輸出電壓進(jìn)行升壓的升壓電路、對(duì)升壓電路進(jìn)行控制的控制電路，所述的升壓電路包括電感器LG1、開關(guān)管T1、二極管D1、電容C，電感器LG1的一端與直流焊機(jī)的輸出端連接，電感器LG1的另一端與二極管D1的陽(yáng)極連接，開關(guān)管T1的集電極與二極管D1的陽(yáng)極連接，開關(guān)管T1的發(fā)射極接地，二級(jí)管D1的陰極通過(guò)電容C接地，二級(jí)管D1的陰極與焊槍10連接，焊件20接地，其中直流焊機(jī)的輸出端、感器LG1、二極管D1、焊槍10、焊件20構(gòu)成焊接回路。所述的開關(guān)管T1為絕緣柵雙極晶體管（IGBT）。

升壓電路的工作原理是，如圖1所示，開關(guān)管T1導(dǎo)通時(shí)，直流焊機(jī)的輸出電壓加在電感器上，開關(guān)管T1截止時(shí)，由于電感電流連續(xù)，二極管D1變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，電容C上電壓UC=Ui+Ug，其中Ui為直流焊機(jī)的輸出電壓、Ug為電感器上的電壓；開關(guān)管T1柵極接控制電路的輸出端O1，當(dāng)控制電路輸出一串高頻脈沖時(shí)，開關(guān)管T1會(huì)交替導(dǎo)通與截止，使電容C上的電壓高于直流焊機(jī)的輸出電壓。

所述的控制電路MK，包括電壓判別單元、單穩(wěn)觸發(fā)器以及振蕩器，電壓判別單元對(duì)焊接回路是否短路進(jìn)行判別，振蕩器產(chǎn)生高頻脈沖，單穩(wěn)觸發(fā)器根據(jù)電壓判別單元輸出的電壓判別信號(hào)，對(duì)振蕩器進(jìn)行控制，只有當(dāng)焊接回路的短路狀態(tài)結(jié)束時(shí)，振蕩器可以輸出一串脈沖至開關(guān)管，這一串脈沖輸出完畢使開關(guān)管截止。

所述的控制電路，有多個(gè)電子線路結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。

控制電路的第一實(shí)施例如圖2所示，所述的電壓判別單元包括時(shí)基集成電路IC0，電阻R1-R4、電位器W1，時(shí)基集成電路IC0的引腳2、引腳6通過(guò)電阻R3接電阻R1的一端，電阻R1的另一端為控制電路的輸入端I1，電阻R1的另一端接二級(jí)管D1的陰極，電阻R1的一端通過(guò)電阻R2接地，電阻R4的一端接電源VDD，電阻R4的另一端通過(guò)電位器W1接地，電位器W1的滑臂接時(shí)基集成電路IC0的引腳5；時(shí)基集成電路IC0的引腳4和引腳8接電源VDD，時(shí)基集成電路IC0的引腳1接地。時(shí)基集成電路IC0的引腳5上的電壓為基準(zhǔn)電壓，時(shí)基集成電路IC0的引腳2上電壓對(duì)應(yīng)于焊槍10、焊件20之間電壓，當(dāng)焊槍10、焊件20之間短路時(shí)，時(shí)基集成電路IC0的引腳3輸出的電壓信號(hào)u0（參見附圖4）為高電平，當(dāng)焊槍10、焊件20之間開路或有電弧時(shí)，時(shí)基集成電路IC0的引腳3輸出的電壓信號(hào)u0為低電平。

所述的單穩(wěn)觸發(fā)器，包括時(shí)基集成電路IC1、電阻R5、電阻R6、電容C1-C3，時(shí)基集成電路IC1的引腳6和引腳7通過(guò)電阻R6與電源VDD連接，時(shí)基集成電路IC1的引腳6和引腳7通過(guò)電容C2接地，時(shí)基集成電路IC1的引腳2分別通過(guò)電阻R5接電源VDD以及通過(guò)電容C1接時(shí)基集成電路IC0的引腳3，時(shí)基集成電路IC1的引腳4和引腳8接電源VDD，時(shí)基集成電路IC1的引腳5通過(guò)電容C3接地，時(shí)基集成電路IC1的引腳1接地；當(dāng)時(shí)基集成電路IC0的引腳3的電平由高變低時(shí)，時(shí)基集成電路IC1的引腳3輸出一脈沖u1，該脈沖u1的波形如圖4所示，該脈沖高電平的保持時(shí)間由電阻R6和電容C1所形成的時(shí)間常數(shù)決定。

所述的振蕩器包括時(shí)基集成電路IC2、電阻R7-R11、電容C4、電容C5，時(shí)基集成電路IC2的引腳7分別通過(guò)電阻R7與電源VDD連接以及通過(guò)電阻R8與時(shí)基集成電路IC2的引腳2和引腳6連接，時(shí)基集成電路IC2的引腳2和引腳6通過(guò)電容C4接地，時(shí)基集成電路IC2的引腳4接時(shí)基集成電路IC1的引腳3，時(shí)基集成電路IC2的引腳4接電源VDD，時(shí)基集成電路IC2的引腳1接地，時(shí)基集成電路IC2的引腳5通過(guò)電容C5接地，時(shí)基集成電路IC2的引腳3通過(guò)電阻R9接三極管T2的基極，三極管T2的集電極接電源VDD，三極管T2的發(fā)射極通過(guò)電阻R10接地，三極管T2的發(fā)射極接電阻R11的一端，電阻R11的另一端為控制電路的輸出端O1，電阻R11的另一端接開關(guān)管T1的柵極。振蕩器的振蕩頻率由電阻R7、R8以及電容C4所決定，振蕩器的振蕩頻率為20KHZ左右，振蕩器輸出的波形為矩形。時(shí)基集成電路IC2的引腳4為振蕩器的控制端，施加在時(shí)基集成電路IC2的引腳4的電平為低時(shí)振蕩器停止振蕩，施加在時(shí)基集成電路IC2的引腳4的電平為高時(shí)振蕩器振蕩。控制電路的輸出端O1上高頻脈沖信號(hào)u2的波形如圖4所示。

所述的電源VDD為控制電路提供工作電源，其電壓為+12V。

所述的時(shí)基集成電路IC1、IC2的型號(hào)為ICM7555或其他555系列的時(shí)基集成電路。

第一實(shí)施例的工作原理是：當(dāng)焊接回路由短路狀態(tài)變?yōu)殚_路狀態(tài)時(shí)，時(shí)基集成電路IC0的引腳3由高電平突變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)單穩(wěn)觸發(fā)器，時(shí)基集成電路IC1的引腳3輸出一高電平至?xí)r基集成電路IC2的引腳4，使振蕩器以20KHZ的頻率振蕩，在單穩(wěn)觸發(fā)器輸出脈沖的高電平的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，振蕩器可輸出一串脈沖使焊槍與焊件之間的電壓高于焊機(jī)的額定空載電壓，使焊槍可靠引弧，在單穩(wěn)觸發(fā)器輸出脈沖的由高電平變?yōu)榈碗娖胶?，振蕩器停止振蕩，振蕩器的輸出端為低電平，開關(guān)管T1截止。由于引弧后焊槍與焊件之間所形成的電弧電壓也高于基準(zhǔn)電壓，因此振蕩器不會(huì)振蕩，不會(huì)使焊接電流出現(xiàn)異常。由于升壓狀態(tài)僅在焊接回路由短路狀態(tài)變?yōu)殚_路狀態(tài)時(shí)瞬間出現(xiàn)，不會(huì)影響焊工的安全。

控制電路的第二實(shí)施例（如圖3所示）：所述的電壓判別單元，由運(yùn)算放大器A0、電阻R21-R23、電位器W10構(gòu)成一電壓比較器電路，電阻R21的一端為控制電路的輸入端I1與升壓電路中二極管的陰極連接，電阻R21的另一端接運(yùn)算放大器A0的同相輸入端，運(yùn)算放大器A0的同相輸入端通過(guò)電阻R22接地，電阻R23的一端通過(guò)電位器W10接地，電阻R23的另一端接電源VDD，電位器W10的滑臂接運(yùn)算放大器A0的反相輸入端；運(yùn)算放大器A0的同相輸入端上的電壓為對(duì)應(yīng)于焊槍與焊件之間的電壓，運(yùn)算放大器A0的反相輸入端上的電壓為基準(zhǔn)電壓；當(dāng)焊接回路短路時(shí)，運(yùn)算放大器A0的輸出端的電壓判別信號(hào)ua0為低電平，當(dāng)焊接回路開路時(shí)，運(yùn)算放大器A0的輸出端為高電平（參見圖5）。

所述的單穩(wěn)觸發(fā)器，包括運(yùn)算放大器A1、電阻R25-R27、二極管D2-D3、電容C6，運(yùn)算放大器A1的同相輸入端通過(guò)電容C6接運(yùn)算放大器A0的輸出端，運(yùn)算放大器A1的同相輸入端通過(guò)電阻R25接地，二極管D2與電阻R25并聯(lián)，二極管D2的陽(yáng)極接地，運(yùn)算放大器A1的反相輸入端通過(guò)電阻R26接電源VDD，運(yùn)算放大器A1的反相輸入端通過(guò)電阻R27接地，運(yùn)算放大器A1的輸出端接二極管D3的陰極，二極管D3的陽(yáng)極接三極管T3的基極；當(dāng)運(yùn)算放大器A0的輸出端由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，運(yùn)算放大器A1的同相輸入端的電壓高于反相輸入端的電壓，運(yùn)算放大器A1的輸出端為高電平，之后在運(yùn)算放大器A0的輸出端為高電平期間，對(duì)電容C6進(jìn)行充電，運(yùn)算放大器A1的同相輸入端的電壓下降，當(dāng)運(yùn)算放大器A1同相輸入端的電壓低于反相輸入端的電壓時(shí)，運(yùn)算放大器A1的輸出端為低電平；運(yùn)算放大器A1輸出端的高電平維持時(shí)間與電容C6和電阻R25支路的時(shí)間常數(shù)有關(guān)，時(shí)間常數(shù)大高電平維持時(shí)間就長(zhǎng)；運(yùn)算放大器A1同相輸入端的電壓信號(hào)ud1波形和運(yùn)算放大器A1輸出端的電壓信號(hào)ua1波形如圖5所示。

所述的振蕩器，包括運(yùn)算放大器A2、電阻R28-R33、電容C7，運(yùn)算放大器A2的反相輸入端通過(guò)電容C7接地，運(yùn)算放大器A2的反相輸入端與輸出端之間接有電阻R30，運(yùn)算放大器A2的同相輸入端通過(guò)電阻R28接地，運(yùn)算放大器A2的同相輸入端與輸出端之間接有電阻R29，運(yùn)算放大器A2的輸出端通過(guò)電阻R31接三極管T3的基極，三極管T3的集電極接電源VDD，三極管T3的發(fā)射極通過(guò)電阻R32接地，電阻R33的一端接三極管T3的發(fā)射極，電阻R33的另一端為控制電路MK的輸出端O1與開關(guān)管T1的柵極連接。

振蕩器的振蕩頻率與電阻R28-R29、電容C7相關(guān)，振蕩頻率為20KHZ左右，振蕩波形為方波。控制電路MK的輸出端O1的波形如圖5所示。

第二實(shí)施例的工作原理是（參見圖5）：當(dāng)焊接回路由短路狀態(tài)變?yōu)殚_路狀態(tài)時(shí)，運(yùn)算放大器A0的輸出端低電平突變?yōu)楦唠娖?，運(yùn)算放大器A1的輸出端為高電平并保持一段時(shí)間，在此時(shí)間段內(nèi)，振蕩器輸出的脈沖可使三極管T3交替導(dǎo)通和截止，控制電路輸出端的信號(hào)ua2處于脈沖段，驅(qū)動(dòng)升壓電路升壓、引弧；引弧成功后運(yùn)算放大器A0的輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?，運(yùn)算放大器A1的輸出端也變?yōu)榈碗娖?，通過(guò)二極管D3的鉗位使三極管T3截止，控制電路輸出端的信號(hào)ua2處于低電平段，升壓電路停止工作。