本實用新型涉及交直流氬弧焊機，尤其涉及一種交直流氬弧焊小電流穩(wěn)弧電路。

背景技術(shù)：

氬弧焊即鎢極惰性氣體保護弧焊，指用工業(yè)鎢或活性鎢作不熔化電極，惰性氣體(氬氣)作保護的焊接方法，簡稱TIG。氬弧焊機按照電極的不同分為熔化極氬弧焊機和非熔化極氬弧焊機兩種。

目前市場上交直流氬弧焊機在焊接鋁及鋁合金時，在小電流(5A--50A電流范圍)焊接時電弧不穩(wěn)，易斷弧，甚至不能正常工作，這些缺陷導(dǎo)致目前市場上交直流氬弧焊機不能焊接鋁及鋁合金薄板。本實用新型前沒有見國內(nèi)和國外到類似的設(shè)計。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種交直流氬弧焊小電流穩(wěn)弧電路，本實用新型巧妙地解決交直流氬弧焊機小電流(5A--50A 電流范圍)焊接斷弧問題，使得用交直流氬弧焊機焊接0.3mm至1mm的鋁及鋁合金薄板得以實現(xiàn)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種交直流氬弧焊小電流穩(wěn)弧電路，包括：

方波信號輸入端，其用于提供方波信號；

方波延時電路模塊，其與方波信號輸入端相連，用于將方波信號延時預(yù)設(shè)的時長后輸出到方波輸出端；

方波反向電路模塊，其也與方波信號輸入端相連，所述方波反向電路模塊與第一微分電路模塊相連；

第二微分電路，其也與方波信號輸入端相連，所述第一微分電路、第二微分電路的輸出端相連，形成合成過渡大電流脈沖給定波形模塊；

還包括有給定電流端，其與合成過渡大電流脈沖給定波形模塊相連，形成合成給定電流模塊，用于輸出給定電流。

優(yōu)選的，所述方波延時電路模塊用于將方波信號延時1毫秒到2毫秒。

優(yōu)選的，所述方波延時電路模塊包括有積分電路、與所述積分電路相連的比較器。

優(yōu)選的，所述第一微分電路包括有第一微分模塊、與第一微分模塊相連的第一比較器；

所述第二微分電路包括有第二微分模塊、與第二微分模塊相連的第二比較器；

所述第一比較器用于獲取下降沿大電流給定時長的脈沖；所述第二比較器用于獲取上升沿大電流給定時長的脈沖。

優(yōu)選的，所述第一比較器、第二比較器分別用于獲取上升沿大電流脈沖2 毫秒。

優(yōu)選的，所述方波延時電路模塊包括有電阻R6，與電阻R6相連的電容 C3，從方波信號輸入端輸入到電阻R6的信號，經(jīng)過電阻R6、電容C3的積分后，與比較器相連，得到延時的方波信號；

所述第二微分電路包括由電容C2、電阻R4、電阻R5、二極管D3組成的第二微分電路，其中，電容C2與電阻R4相連，電阻R4與電阻R5相連，所述電阻R5與二極管D3相連，所述第二微分模塊與U1A比較器相連，得到輸入方波信號上升沿起的脈沖；

與所述方波信號輸入端相連的方波反向電路模塊，其與第一微分模塊相連，其中，所述第一微分模塊包括有電容C1、電阻R2、電阻R3、二極管D2，電容C1與電阻R3相連，電阻R3與電阻R2相連，電阻R2與二極管D2相連，所述第一微分模塊與第一比較器相連，得到輸入方波信號下降沿起的脈沖。

優(yōu)選的，所述合成過渡大電流脈沖給定波形模塊包括有二極管D5、二極管D4，二者或邏輯相連，用于得到輸入方波信號邊沿起始的2ms的給定電流脈沖信號。

優(yōu)選的，所述合成給定電流模塊包括有二極管D6，與二極管D6分別相連的電阻R7、電阻R8；所述合成過渡大電流脈沖給定波形模塊輸出的信號與所述合成給定電流模塊相連。

優(yōu)選的，所述給定電流模塊為12V電源。

優(yōu)選的，所述12V電源與電阻R1相連，所述電阻R1為10K歐姆；所述電容C1、電容C2、電容C3容量為100nf。

現(xiàn)有的交直流氬弧焊機WSE系列、WSME系列焊機只能在50A以上能正常焊接，在50A以下，因焊接換向由電流一個極性轉(zhuǎn)換為另一個極性有一個時間過程，在換向前的離子濃度到換向后的離子濃度基本變?yōu)榱?，不能讓電弧連續(xù)，從而易斷弧。而在50A以上，可以做到換向后離子濃度不為零，但50A以上的電流不能用于焊接0.3mm--1mm的鋁及鋁合金薄板。

本實用新型的有益效果是：本實用新型利用交直流氬弧焊機在方波在換向時的離子濃度消散時間特性，實現(xiàn)在換向不斷電流，從而實現(xiàn)穩(wěn)弧焊接。本實用新型目的是用小電流(5A--50A電流范圍)交直流氬弧焊機實現(xiàn)焊接 0.3mm--1mm的鋁及鋁合金薄板。采用本實用新型的電路制造的焊機，其實用新型穩(wěn)定性好，可靠性佳，安全性好，制造成本低。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例的波形圖，具體是在在35A電流焊接時；

圖2是本實用新型一實施例的的波形圖，具體是在在120A電流焊接時；

圖3是本實用新型的另一波形圖；

圖4是本實用新型的電路原理框圖；

圖5是本實用新型的電路實現(xiàn)框圖；

圖6是本實用新型的電路實現(xiàn)圖，圖6是對圖5的進一步具體描述；

圖7是圖6中各點的波形圖。

本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

本實用新型利用交直流氬弧焊機在方波在換向時的離子濃度消散時間特性，在小電流焊接時，換向期間(或之前)加一個時間為1ms-2ms電流在 100A-120A的脈沖電流，使得在換向時大電流離子消散時間沒有結(jié)束而實現(xiàn)換向不斷電流，而時間為1ms-2ms電流在100A-120A的脈沖電流對總體平均電流的影響可以忽略不計，實現(xiàn)50A以下電流穩(wěn)弧焊接，得以實現(xiàn)焊接 0.3mm--1mm的鋁及鋁合金薄板。

如圖1，在35A電流焊接時，正向方波電流到負向方波電流過渡需要一個時間過程，而正向方波電流結(jié)束，但電弧區(qū)的離子濃度由大到小也有時間過程，但它在負向電流形成前結(jié)束了，導(dǎo)致電弧區(qū)瞬間斷電流，反向脈沖電流到來后，電流不能連續(xù)。使得焊接斷弧。

如圖2，在120A電流焊接時，正向方波電流到負向方波電流過渡，電弧區(qū)的離子濃度由大到小的時間過程，在負向方波電流到來前，電弧區(qū)離子沒有消散完，反向脈沖電流到來后，電流就能連續(xù)，從而實現(xiàn)穩(wěn)弧焊接。

實現(xiàn)本實用新型，采用電路控制方案實現(xiàn)，獲得如圖3的電流給定電流波形。

原來的給定信號和方波信號，經(jīng)過如圖4的處理后輸出，方波針對給定信號只是延時了，沒有做其它改變。

一路方波信號經(jīng)第一微分電路4的第一微分模塊和第一比較器獲得2ms 的換向大電流給定脈沖，傳給合成過渡大電流脈沖給定波形模塊5；另一路方波信號經(jīng)方波反向電路模塊2后，再經(jīng)第二微分電路3的第二微分模塊和第二比較器獲得2ms的換向大電流給定脈沖，傳給合成過渡大電流脈沖給定波形模塊5，合成過渡大電流脈沖給定波形模塊5與合成給定電流模塊6相連，合成方波換向期間大電流脈沖信號，然后與原給定信號合成新的給定信號。

請參閱圖3，本實用新型的工作原理：

(1)、輸入的方波信號經(jīng)方波延時電路模塊1，R6、C3積分后經(jīng)U201B 比較器后得到延時的方波信號。延遲時間由R6、C3決定，如圖7波形的F 波形。

(2)、方波輸入信號經(jīng)第一微分電路4，經(jīng)C2、R4、R5、D3組成微分電路后，經(jīng)U1A比較器后的到輸入方波上升沿起的2ms脈沖，脈沖時間由C2、 R4、R5、D3決定。如圖7波形的C波形。

(3)、方波輸入信號經(jīng)方波反向電路模塊2，U1B反向，再經(jīng)電路3，C1、 R2、R3、D2電路微分后，經(jīng)U1B比較器后的到輸入方波下降沿起的2ms脈沖，脈沖時間由C2、R4、R5、D3決定。如圖7波形的D波形。

(4)、第一微分電路4與第二微分電路3得到的脈沖經(jīng)電路5，D4、D5或邏輯得到輸入方波信號邊沿起始的2ms的給定電流脈沖信號。如圖7波形的 E波形.

(5)、合成過渡大電流脈沖給定波形模塊5的輸入方波脈沖給定電流脈沖信號經(jīng)合成給定電流模塊6的D6與輸入給定信號合成，得到新的給定信號，如圖7波形的G波形。實際疊加脈沖作用時間短，對應(yīng)給定的電流影響不大。

請參閱圖4和圖5，本實用新型的一個實施例，所述方波延時電路模塊包括有電阻R6，與電阻R6相連的電容C3，從方波信號輸入端輸入到電阻R6 的信號，經(jīng)過電阻R6、電容C3的積分后，與比較器相連，得到延時的方波信號；所述第二微分電路包括由電容C2、電阻R4、電阻R5、二極管D3組成的第二微分電路，其中，電容C2與電阻R4相連，電阻R4與電阻R5相連，所述電阻R5與二極管D3相連，所述第二微分模塊與U1A比較器相連，得到輸入方波信號上升沿起的脈沖；與所述方波信號輸入端相連的方波反向電路模塊，其與第一微分模塊相連，其中，所述第一微分模塊包括有電容C1、電阻R2、電阻R3、二極管D2，電容C1與電阻R3相連，電阻R3與電阻R2 相連，電阻R2與二極管D2相連，所述第一微分模塊與第一比較器相連，得到輸入方波信號下降沿起的脈沖。所述合成過渡大電流脈沖給定波形模塊包括有二極管D5、二極管D4，二者或邏輯相連，用于得到輸入方波信號邊沿起始的2ms的給定電流脈沖信號。所述合成給定電流模塊包括有二極管D6，與二極管D6分別相連的電阻R7、電阻R8；所述合成過渡大電流脈沖給定波形模塊輸出的信號與所述合成給定電流模塊相連。

和現(xiàn)有最好技術(shù)相比，本實用新型優(yōu)點在于：在實際應(yīng)用測試中，使用這種設(shè)計方案可以使交直流方波氬弧焊交流穩(wěn)弧焊接電流達到5A，焊接0.3 的薄鋁及鋁合金板不穿孔，不斷弧。大電流焊接不受影響。

已經(jīng)用于川瑞貝方波氬弧焊WSME315G、WSE200、WSE250、TIG200P AC/DC應(yīng)用，產(chǎn)品已批量。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。