[实用新型]双MCU数字PI和PWM控制多功能焊机

说明书

本实用新型涉及一种双MCU数字PI和PWM控制多功能焊机及其电路结构，本实用新型通过采用开关电源电路；采用以双微处理器数字PI和PWM为核心组成的控制电路，尽可能利用软件替代硬件电路的手段；以及把电路板分为功率板、控制板的方式来解决上述问题，不仅实现了手工电弧焊、氩弧焊两种焊接方法的输出控制，以及VRD低空载电压输出、焊接参数数字预置和显示功能，解决了焊机抗网压波动能力差的问题，而且还缩小了控制板和整机的体积，降低了整机的重量，提高了焊机的功率体积比；由于控制电路的集成度提高，电路板之间的连接线减少，进一步提高了焊机的可靠性，简化了焊机的制造工艺。

技术领域

本实用新型涉及一种双MCU数字PI和PWM控制多功能焊机，属于逆变焊机技术领域。

技术背景

逆变焊机的销售量很大，应用范围较广。然而，此类焊机，不同的焊接方法和功能，不同的电路、电路板和整机结构设计，控制原理和方式不同，电路板和整机的布局和连接方式，或者连接的复杂程度不同，其产品生产的工序和制作工艺等也会完全不同。这些都会影响产品的性能、可靠性、生产效率和运输成本等，最终影响产品的市场竞争力。

目前，国内外市场上，小型逆变式焊机的额定电流通常在80~200A（负载持续率100~20%）的水平。对此类焊机产品来说，如果设计不好，会出现如下一些问题：1）抗网压波动能力差。在供电电压变化较大时，这种现象会更明显。例如，有的焊机，当供电电网的输入电源电压较低，如180VAC以下时，即使是采用较细的电焊条，焊机也无法正常进行焊接，这就使焊机的应用范围受到了一定的限制；2）控制电路集成度低，电路复杂，导致焊机电路的工作可靠性降低。特别是在焊机多焊接方法和功能输出的情况下，就更加如此。例如，常见的模拟电路控制的手弧焊和氩弧焊两种焊接方法的焊机，其方法转换控制电路复杂。因不同的焊接方法控制输出要求，有的设计不理想的焊机还有两套PI（比例+积分控制电路）模拟控制电路，此外，还有模拟器件电路组成的PWM（脉冲宽度）控制电路。这就造成了电路复杂，电路板和整机尺寸大，功率体积比（额定输出电流乘以额定输出电压除以体积）小等诸多问题；3）电路板分块多，连接线复杂。例如，电路板有（输入和输出）整流板、IGBT驱动板，显示电路板、控制电路板、IGBT逆变板等。因此，如何解决好上述问题，开发出结构和性能好、制造工艺简单、先进，工作可靠性高的焊机，是电焊机开发者普遍关注的话题。

实用新型内容

本实用新型焊机，可采用220V～240V、50或50Hz的国际通用供电电源，具有手弧焊和氩弧焊两种焊接方法，利用触摸式按键进行选择；具有VRD（低空载电压输出）功能和VRD指示；具有过热保护控制和指示；数字显示焊接电流参数；8位MCU微处理器为核心组成的电路控制焊接参数显示和过热信号的检测；32位MCU微处理器为核心组成的电路，实现手弧焊和氩弧焊两种焊接方法的选择和控制，以及VRD输出功能；电流给定信号与电流负反馈数字PI（比例+积分）运算控制；数字运算控制PWM信号输出；VRD、过热和过流保护、氩弧焊（TIG）和手工电弧焊（MMA）控制状态指示的特点。

通过采用开关电源电路；采用以双微处理器为核心组成的控制电路，尽可能利用软件替代硬件电路的手段；以及把电路板分为功率板、控制板的方式来解决上述问题；不仅实现了手工电弧焊、氩弧焊两种焊接方法的输出控制，以及VRD、焊接参数数字预置和显示功能，解决了焊机抗网压波动能力差的问题，而且还缩小了控制板和整机的体积，降低了整机的重量，提高了焊机的功率体积比；由于控制电路的集成度提高，电路板之间的连接线减少，进一步提高了焊机的可靠性，简化了焊机的制造工艺。

为实现上述目的采用以下技术方案：

本实用新型焊机的外壳部分。主要包括：前面板、机箱底板、机箱外盖或外壳、背带、后面板。