[发明专利]电弧启动系统和方法

说明书

公开了一种用于在焊接过程中电子起弧的系统和方法。所述系统和方法可以通过降低平均功率谱密度输出并扩展电弧电磁干扰(EMI)覆盖区的频谱来减少电弧启动期间的EMI覆盖区。在一个实施例中，焊接系统可以包括焊炬和经由电缆电耦接至焊炬的焊接电源，所述电缆被配置成向焊炬供应电能。所述焊接电源可以包括伪随机噪声(PRN)发生器控制逻辑电路，所述伪随机噪声发生器控制逻辑电路被配置为基于一个或多个基线生成具有二进制值的伪随机选择的数据序列的抖动脉冲波形，并且在由所述焊炬执行的钨惰性气体(TIG)焊接过程中的起弧期间将所述抖动脉冲波形应用于振荡器。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2014年12月19日提交的名称为“电弧启动系统和方法”的美国临时申请序列号62/094,563的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文中用于所有目的。

背景技术

本公开总体涉及焊接系统，更具体地涉及焊接系统中使用的某些工艺的起弧。

一些焊接系统使用电弧焊接工艺，诸如气体保护钨极电弧焊(GTAW)，也称为钨极惰性气体保护(TIG)焊接，其中使用非自耗性钨极来生产焊缝。使用TIG焊接工艺的焊接系统可以以多种方式起弧，包括直接或远程起弧。直接起弧可以称为“摩擦起弧”。为了摩擦起弧，钨极在电源接通时与工件摩擦以引弧。然而，使用摩擦起弧可能引起焊缝和电极的污染。远程起弧可以称为“高频(HF)起弧”。虽然钨电极与工件不接触，但是高频起弧可能需要在钨电极上施加较高电压且高频的正弦波(几兆赫兹)。在电极尖端产生的高频电场破坏在保护气柱内且在电极尖端与工件之间的路径的介质电阻，以在保护气体中形成导电路径，从而可以建立电弧。遗憾的是，由于有助于起弧的大输出电压，高频波形起弧通常产生相对较大的电磁干扰(EMI)覆盖区，这可能会引发附近电子设备出现问题等。

发明内容

以下概述与最初要求保护的主题的范围相同的某些实施例。这些实施例并非旨在限制要求保护的主题的范围，而是这些实施例仅仅旨在提供主题的可行形式的简要概述。实际上，主题可以包括类似于或不同于以下阐述的实施例的各种形式。

在某些实施例中，焊接系统可以包括焊炬和经由电缆电耦接至焊炬的焊接电源，所述电缆被配置成向焊炬供应电能。所述焊接电源可以包括伪随机噪声(PRN)发生器控制逻辑电路，所述伪随机噪声发生器控制逻辑电路被配置为基于一个或多个基线生成具有二进制值的伪随机选择的数据序列的抖动脉冲波形，并且在由所述焊炬执行的钨惰性气体(TIG)焊接过程中的起弧期间将所述抖动脉冲波形应用于振荡器。

附图说明

当参照附图阅读以下详细说明时，会更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，在所有附图中，相同的附图标记代表相同的零件，其中：

图1是根据本公开的实施例的包括电源和非自耗的钨电极的TIG焊接系统的框图；

图2是根据本公开的实施例的用于在图1的TIG焊接系统中起弧的子电路系统的框图；

图3是根据本公开的实施例的适于在图1的TIG焊接系统中起弧的过程的流程图；

图4A是包括使用图2的电路系统生成的伪随机噪声(PRN)的示例性抖动脉冲串，并且图4B是根据本公开的实施例的图4A的抖动PRN脉冲串的二进制表示；并且

图5是根据本公开的实施例的适于监测并确定图1的TIG焊接系统的数个方面的过程的框图。

具体实施方式