一种焊机控制电路的制作方法

本实用新型涉及焊机控制技术领域，具体为一种焊机控制电路。

背景技术：

手工电弧焊机的市场占有率很高，应用范围非常广泛。此类焊机的空载输出电压一般在70-80v，有的甚至超过100v，在一些使用环境狭窄、潮湿的环境，比如造船业等等，存在触电的安全隐患，其工作原理如图1所示。另外，不同型号的焊机使用在同一个使用环境的情况非常普遍，当具有高频引弧的氩弧焊或切割机与手工电弧焊同时使用时，非常大的电磁波干扰会影响手工电弧焊的正常使用。

技术实现要素：

为了解决现有焊机空载存在安全隐患，受其他设备电磁波干扰的问题，本实用新型提供了一种焊机控制电路，其能够有效降低其他设备对焊机正常工作的影响，解决空载安全隐患。

其技术方案是这样的：一种焊机控制电路，其包括连接pwm生成模块的pi运算模块，所述pi运算模块连接推力控制模块、电流反馈模块和电流给定模块，所述推力控制模块连接电压反馈模块，其特征在于，所述推力控制模块与所述电压反馈模块之间设置有反馈隔离模块，所述反馈隔离模块还连接vrd控制模块，所述反馈隔离模块包括由第一光耦隔离器ic3、第一运放ic4d、第二运放ic1c构成的线性光耦隔离电路，所述vrd控制模块连接电流反馈模块的插座j1，所述插座j1的2脚连接电阻r3一端和电容c2一端，所述电容c2另一端接地，所述电阻r3另一端连接第三运放ic1a的正相输入端，所述第三运放ic1a的反相输入端和输出端相连后连接电阻r4一端，所述电阻r4另一端连接电阻r1一端、电容c3一端、第四运放ic1d的正相输入端，所述第四运放ic1d的反相输入端连接所述电容c3另一端并接地，所述第四运放ic1d的输出端连接电阻r30一端、第五运放ic2c的反相输入端，所述第五运放ic2c的正相输入端连接电阻r29一端和电阻r31一端，所述第五运放ic2c的输出端连接二极管d1的负极，所述二极管d1的正极连接电阻r5一端、二极管d3的正极、电阻r14一端、二极管d6的负极，所述二极管d6的正极连接电阻r19一端，所述电阻r14另一端与所述电阻r19另一端相连后连接电容c7一端、第六运放ic2a的正相输入端，所述第六运放ic2a的反相输入端连接电阻r16一端和电阻r24一端，所述第六运放ic2a的输出端连接电阻r20一端，所述电阻r20另一端连接电阻r25一端、三极管q2的基极、三极管q3的集电极，所述三极管q2的发射极与所述电阻r25另一端相连后接地，所述三极管q2的集电极连接所述pi运算模块和所述pwm生成模块，所述三极管q3的基极连接电阻r28一端、电阻r26一端、第二光耦隔离器ic5的4脚，所述三极管q3的发射极、电阻r28另一端、所述第二光耦隔离器ic5的3脚相连后接地，所述第二光耦隔离器ic5的1脚连接电阻r27一端、电容c10一端、vrd使能开关s1一端，所述第二光耦隔离器ic5的2脚与所述电容c10另一端相连后接地，所述vrd使能开关s1另一端接地。

其进一步特征在于，所述反馈隔离模块中，所述第一光耦隔离器ic3的1脚接地、2脚连接电阻r13一端，所述电阻r13另一端连接电容c6一端、所述第一运放ic4d的输出端，所述第一运放ic4d的正向输入端连接二极管d4的正极、二极管d5的负极、电阻r9一端，所述二极管d4的负极连接vcc，所述二极管d5的正极接地，所述电阻r9另一端连接电容c4一端、电阻r8一端、电阻r10一端，所述电阻r10另一端与所述电容c4另一端均接地，所述电阻r8另一端连接二极管d2的负极、所述电压反馈模块的插座j3的1脚，所述二极管d2的正极通过电阻r6连接vcc，所述第一运放ic4d的反相输入端连接电阻r21一端、所述电容c6另一端、所述第一光耦隔离器ic3的4脚，所述电阻r21另一端连接滑动变阻器rp1后接地，所述第一光耦隔离器ic3的3脚连接电容c9一端和vcc，所述电容c9另一端接地，所述第一光耦隔离器ic3的6脚连接电源、5脚连接电阻r22一端、电容c8一端、第七运放的反相输入端，所述第一运放的正向输入端与输出端相连后连接所述第二运放ic1c的正相输入端，所述第二运放ic1c的反相输入端连接电阻r12一端、电阻r15一端、电阻r18一端，所述电阻r12另一端连接电源，所述电阻r15另一端连接三极管q1的集电极，所述三极管q1的基极连接电阻r17一端、电阻r23一端，所述电阻r18另一端、电阻r23另一端、三极管q1的发射极均接地，所述第二运放ic1c的输出端与所述电阻r17另一端相连后连接所述二极管d3的负极；

所述pi运算模块包括第八运放ic2b，所述第八运放ic2b的正相输入端接地、反相输入端连接稳压二极管zd1的正极、电阻r2一端，所述电阻r2另一端连接电容c1一端，所述稳压二极管zd1的负极与所述电容c1相连后连接所述第八运放ic2b的输出端、所述电阻r7一端，所述电阻r7另一端连接所述三极管q1的集电极、电阻r11一端、电容c5一端、所述pwm生成模块。

采用本实用新型后，通过增加vrd控制模块对电流反馈信号、电压反馈信号采集进行控制处理实现焊机空载电压的开闭，保证了使用者的安全，解决了空载安全隐患，并且由第一光耦隔离器ic3、第一运放ic4d、第二运放ic1c构成的线性光耦隔离电路可以有效降低其他设备对焊机造成的电磁波干扰，保证焊机正常工作。

附图说明

图1为现有焊机控制原理图；

图2为本实用新型焊机控制原理图；

图3为本实用新型vrd控制模块电路原理图。

具体实施方式

见图2，图3所示，一种焊机控制电路，其包括连接pwm生成模块的pi运算模块，pi运算模块连接推力控制模块、电流反馈模块和电流给定模块，电流给定模块连接电流调节电位器，推力控制模块通过电压反馈模块连接电压反馈模块，反馈隔离模块还连接vrd控制模块，反馈隔离模块包括由第一光耦隔离器ic3、第一运放ic4d、第二运放ic1c构成的线性光耦隔离电路，vrd控制模块连接电流反馈模块的插座j1，插座j1连接电流传感器，插座j1的2脚连接电阻r3一端和电容c2一端，电容c2另一端接地，电阻r3另一端连接第三运放ic1a的正相输入端，第三运放ic1a的反相输入端和输出端相连后连接电阻r4一端，电阻r4另一端连接电阻r1一端、电容c3一端、第四运放ic1d的正相输入端，第四运放ic1d的反相输入端连接电容c3另一端并接地，第四运放ic1d的输出端连接电阻r30一端、第五运放ic2c的反相输入端，第五运放ic2c的正相输入端连接电阻r29一端和电阻r31一端，第五运放ic2c的输出端连接二极管d1的负极，二极管d1的正极连接电阻r5一端、二极管d3的正极、电阻r14一端、二极管d6的负极，二极管d6的正极连接电阻r19一端，电阻r14另一端与电阻r19另一端相连后连接电容c7一端、第六运放ic2a的正相输入端，第六运放ic2a的反相输入端连接电阻r16一端和电阻r24一端，第六运放ic2a的输出端连接电阻r20一端，电阻r20另一端连接电阻r25一端、三极管q2的基极、三极管q3的集电极，三极管q2的发射极与电阻r25另一端相连后接地，三极管q2的集电极连接pi运算模块和pwm生成模块，三极管q3的基极连接电阻r28一端、电阻r26一端、第二光耦隔离器ic5的4脚，三极管q3的发射极、电阻r28另一端、第二光耦隔离器ic5的3脚相连后接地，第二光耦隔离器ic5的1脚连接电阻r27一端、电容c10一端、vrd使能开关s1一端，第二光耦隔离器ic5的2脚与电容c10另一端相连后接地，vrd使能开关s1另一端接地，其中电阻r1另一端、电阻r29另一端、电阻r5另一端、电阻r5另一端、电阻r26另一端均连接电源，所述电阻r31另一端、电阻r24另一端均接地。

反馈隔离模块中，第一光耦隔离器ic3的1脚接地、2脚连接电阻r13一端，电阻r13另一端连接电容c6一端、第一运放ic4d的输出端，第一运放ic4d的正向输入端连接二极管d4的正极、二极管d5的负极、电阻r9一端，二极管d4的负极连接vcc，二极管d5的正极接地，电阻r9另一端连接电容c4一端、电阻r8一端、电阻r10一端，电阻r10另一端与电容c4另一端均接地，电阻r8另一端连接二极管d2的负极、电压反馈模块的插座j3的1脚，二极管d2的正极通过电阻r6连接vcc，第一运放ic4d的反相输入端连接电阻r21一端、电容c6另一端、第一光耦隔离器ic3的4脚，电阻r21另一端连接滑动变阻器rp1后接地，第一光耦隔离器ic3的3脚连接电容c9一端和vcc，电容c9另一端接地，第一光耦隔离器ic3的6脚连接电源、5脚连接电阻r22一端、电容c8一端、第七运放的反相输入端，第一运放的正向输入端与输出端相连后连接第二运放ic1c的正相输入端，第二运放ic1c的反相输入端连接电阻r12一端、电阻r15一端、电阻r18一端，电阻r12另一端连接电源，电阻r15另一端连接三极管q1的集电极，三极管q1的基极连接电阻r17一端、电阻r23一端，电阻r18另一端、电阻r23另一端、三极管q1的发射极均接地，第二运放ic1c的输出端与电阻r17另一端相连后连接二极管d3的负极；

pi运算模块包括第八运放ic2b，第八运放ic2b的正相输入端接地、反相输入端连接稳压二极管zd1的正极、电阻r2一端，电阻r2另一端连接电容c1一端，稳压二极管zd1的负极与电容c1相连后连接第八运放ic2b的输出端、电阻r7一端，电阻r7另一端连接三极管q1的集电极、电阻r11一端、电容c5一端、pwm生成模块。

电流反馈模块实时采样焊接电流由插座j1送入第三运放ic1a，a点实时反映实际的焊接电流信号。由电阻r1、电阻r4、第四运放ic1d构成加法器，当a点电位达到一定值时，b点电位为低电平，表示焊机处于焊接状态，否则为高电平。

电压反馈信号直接取自焊机输出端，经第一运放ic4、第一光耦隔离器ic3、第二运放ic1c构成的线性光耦隔离电路，在d点实时反映焊接电压信号，当焊机输出端大于等于60v时，d点电平大于等于e点电平，f点为高电平；当f点为高电平时，三极管q1饱和导通，e点电位将至一个较低的电平。

二极管d1、二极管d3和电阻r5构成与的逻辑结构，当b和f点同为高电平时，n点为高电平，g点电平经电阻r14和电容c7延时后与h点比较，i点输出高电平时，使三极管q2饱和导通，k点电位降至低电平，pwm生成模块的输入变为低电平时，关闭焊机输出。

切换vrd使能开关，使l点为低电平，三极管q3饱和导通，j点为低电平，关闭vrd功能。当满足焊接电流小至b点为高电平，且空载电压高至f点为高电平时，关闭焊机输出空载电压，则电压反馈信号为0，外加的一个电平信号（一般小于24v）经电阻r6、二极管d2加到焊机输出端，该信号经线性光耦隔离电路输送的d点，e点电平必须低于d点电平，才能保证f点为高电平，继续关闭焊机输出。

当再次使用该焊机时，由于输出端的短接，c点电位降低至0时，d点低于e点电平，n点为低电平，g点电平经二极管d6、电阻r19迅速降至低电平，三极管q2退出饱和转为截止状态，焊机重新输出空载电压。

通过增加vrd控制模块，能够在停止焊接时，迅速关闭焊机空载电压，保证使用者的安全。