[实用新型]一种高斯脉冲弧焊电源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接领域，具体而言涉及一种通过高斯函数波形去调制焊接过程的脉冲电流的电源系统。

背景技术

合金是一种在制造业中广泛使用的轻质合金材料，具有比重小、质量轻、强度高、抗腐蚀性好、回收再利用方便的特点。但是铝合金材料的焊接困难问题一直是制约其广泛使用的障碍，与传统的黑色金属材料相比，铝合金有热导率大、易氧化、材质较软、热强性低等特点，焊接过程中飞溅较多，极易焊塌陷和产生气孔，其焊接方法一直是研究中的难点。脉冲熔化极惰性气体保护焊（pulsedmetalinertgaswelding，PMIG）是一种可行的铝合金焊接方法，它具有较宽的电流调节范围，较快的焊接速度，有利于实现全位置焊接，可有效控制焊接热量输入等特点，适合于热敏感性强的铝合金材料的焊接。但是单脉冲铝合金焊接过程中焊缝容易夹杂气孔，双脉冲铝合金焊接能有效搅动熔池，大大降低焊缝中的气孔率，但是焊接过程对工艺参数匹配区间要求严格，在区间以外的焊接质量下降很快，对于薄板的焊接更是如此，参数设置也过于复杂，因此需要一种新的焊接电源系统。

实用新型内容

本实用新型采用如下技术方案：一种高斯脉冲弧焊电源系统，包括电源、主电路模块、控制电路模块；其中主电路模块包括第一整流滤波单元、开关单元、中频变压单元、第二整流滤波单元；电源、第一整流滤波单元、开关单元、中频变压单元、第二整流滤波单元依次连接；控制电路模块包括数字信号处理器，驱动单元；数字信号处理器与驱动单元相连接；驱动单元用于输出以高斯曲线变化的驱动信号对开关单元进行控制。

在一些实施方式中，所述数字信号处理器还包括高斯脉冲软件控制单元，用于输出脉冲宽度调制波。

在一些实施方式中，所述开关单元是绝缘栅双极性晶体管的软开关全桥逆变电路。

在一些实施方式中，所述控制电路模块还包括光耦隔离器，用于放大和传送脉冲驱动信号。

在一些实施方式中，所述控制电路模块还包括模数转换模块，用于将主电路模块信号转换成数字信号输入数字信号处理器。

在一些实施方式中，所述高斯脉冲弧焊电源系统还包括数字化面板，连接控制电路模块，用于人机交互。

在一些实施方式中，所述数字信号处理器还包括软件调试接口，用于烧写调试程序到数字信号处理器。

在一些实施方式中，所述控制电路模块还包括送丝电路，用于输出控制信号控制送丝机工作。

使用本实用新型的高斯脉冲弧焊电源系统，有效搅拌熔池、减少气泡和产生鱼鳞纹焊缝的效果。

附图说明

图1是本实用新型的高斯脉冲弧焊电源系统的一个实施例框图；

图2是本实用新型的高斯脉冲弧焊电源系统的数字信号处理器的一个实施例框图；

图3（a）是是本实用新型的高斯脉冲弧焊电源系统中现有技术双脉冲焊接电流波形的示意图；

图3（b）是本实用新型的高斯脉冲弧焊电源系统中经过高斯函数调制脉冲焊接电流波形示意图；

图3（c）是本实用新型的高斯脉冲弧焊电源系统中主电路模块输出电流波形示意图；

图4是本实用新型的高斯脉冲弧焊电源系统中工作过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不局限于实施方式表述的范围。

请参考图1，图1是本实用新型的高斯脉冲弧焊电源系统的一个实施例框图。

所述一种高斯脉冲弧焊电源系统，包括电源101、主电路模块102、控制电路模块103；其中主电路模块包括第一整流滤波单元104、开关单元105、中频变压单元106、第二整流滤波单元107；电源101、第一整流滤波单元104、开关单元105、中频变压单元106、第二整流滤波单元107依次连接；控制电路模块103包括数字信号处理器108，驱动单元109；数字信号处理器108与驱动单元109相连接；驱动单元109用于输出驱动信号控制开关单元105。所述驱动信号是以高斯曲线变化的。高斯曲线方程为：其中所述方程中e为自然数，a为高斯曲线的幅值。通过对其求导可知，曲线是无限阶可导的光滑曲线。高斯曲线能量集中，可控性好，参数设置简单。

这些单元可通过专门的器件来实现，作为示例，所述单元可由单片机、现场可编程门阵列等通用硬件处理器来实现，也可通过专用芯片等专用硬件处理器来实现。