[发明专利]手弧焊电源波形控制方法及其电路

说明书

技术领域

本发明涉及手弧焊焊接领域，特别是涉及手弧焊电源的波形控制。

背景技术

手工电弧焊，简称手弧焊，是以手工操作的焊条和被焊接的工件作为两个电极，利用焊条与焊件之间的电弧热量熔化金属进行焊接的做法。焊接时，焊条端部熔化的金属和被熔化的焊件金属熔合在一起，形成熔池。在焊接中，电弧随焊条移动，熔池中的液态金属逐步冷却结晶后便形成焊缝，两焊件被焊接在一起。

在焊接过程中，焊条和焊件之间发生频繁的短路和重新引弧，如果焊机输出电流和电压不能适应电弧焊过程中的这些变化，电弧就不能稳定燃烧，很难得到良好的焊缝。为了得到符合要求的输出电流和电压，可以通过控制电源电流设定的波形来实现。

目前在实现上述性能时，往往使用较为简易的方法，比如当电弧电压小于一定值后叠加一固定给定，或施加一个线性给定，但是这种方法很难满足人们对手工电弧焊的性能的多方面的要求。

发明内容

基于此，有必要针对上述手弧焊电源输出波形问题，提供一种手弧焊电源波形控制方法和电路。

一种手弧焊电源波形控制方法，包括步骤：

将电压反馈信号和固定阈值电压比较，输出推力给定信号；当电压反馈信号小于所述固定阈值电压时输出高电平，电压反馈信号大于所述固定阈值电压时输出低电平；

提供脉冲给定信号；

将所述脉冲给定信号与所述推力给定信号以一定的比例叠加，形成输入给定信号；

将所述输入给定信号提供给所述手弧焊电源作为输出电流的设定信号；

将所述手弧焊电源的输出电压信号滤波后作为所述电压反馈信号。

在其中一个实施例中，所述提供脉冲给定信号的步骤，具体包括：

提供一直流信号；

提供一脉冲信号；

将所述直流信号和脉冲信号叠加形成所述脉冲给定信号。

在其中一个实施例中，所述脉冲给定信号的频率和幅值固定。

上述手弧焊电源波形控制方法得到的手弧焊焊接电源输出信号，输出电压越低，则推力给定信号波形的脉冲宽度越大，从而使焊接电源输出电流也越大，反之亦然。即实现了输出电压越低、焊接电源输出电流越大，可以实现电弧的推力功能。

一种手弧焊电源波形控制电路，包括脉冲给定信号模块，用于输出脉冲给定信号；

电压反馈模块，用于对所述手弧焊电源的输出电压信号进行滤波并隔离后，输出电压反馈信号；和

电压比较模块，用于将所述电压反馈信号和固定阈值电压比较，输出推力给定信号；其中

所述电压反馈模块的输入端连接手弧焊电源的输出端，所述电压反馈模块的输出端连接所述电压比较模块的输入端；

所述电压比较模块的输出端和所述脉冲给定信号模块的输出端连接在一起，将所述脉冲给定信号和推力给定信号以一定的比例叠加后形成输入给定信号，提供给所述手弧焊电源作为输出电流的设定信号。

在其中一个实施例中，所述脉冲给定信号模块包括：

直流信号模块，用于输出直流信号；

脉冲信号模块，用于输出脉冲信号；所述直流信号模块的输出端和所述脉冲信号模块的输出端连接作为所述脉冲给定信号模块的输出端。

在其中一个实施例中，所述电压比较模块包括运算放大器、第一电阻和第二电阻，所述运算放大器的同相输入端通过所述第一电阻连接电源；所述运算放大器的反相输入端通过所述第二电阻接地；所述运算放大器的输出端输出所述推力给定信号。

在其中一个实施例中，还包括二极管，所述二极管的正极连接所述运算放大器的输出端，所述二极管的负极和所述脉冲给定信号模块的输出端连接。

在其中一个实施例中，所述电压反馈模块包括前滤波电路、隔离电路和后滤波电路，所述前滤波电路的输入端输入输出电压，所述前滤波电路的输出端连接所述隔离电路的输入端，所述隔离电路的输出端连接所述后滤波电路的输入端，所述后滤波电路的输出端连接所述电压比较模块的输入端。

在其中一个实施例中，所述隔离电路为线性光耦合器，所述线性耦合器的输入端连接所述前滤波电路的输出端，所述线性耦合器的集电极输入电源电压，所述线性耦合器的发射极作为所述隔离电路的输出端。

在其中一个实施例中，所述脉冲信号模块包括单片机，所述脉冲信号由所述单片机的定时器实现。