[发明专利]逆变式电焊机控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电焊机控制装置和控制方法，特别是涉及一种单端正激逆变式电焊机控制装置和控制方法。

背景技术

现有的国内生产的单端正激逆变式电焊机存在着结构复杂、可靠性差、返修率高等不足。单端正激逆变式电焊机的逆变原理是高频变压器变换功率晶体管放大的高频脉冲控制信号，因此，提供控制信号的控制装置是单端正激逆变式电焊机整机工作可靠性的关键；手工焊接时，单端正激逆变式电焊机处在频繁短路引弧状态，单端正激逆变式电焊机中的功率晶体管承受的工作频率高、电流变化大，而晶体管的热容量极小，千分之一秒的失控就能造成功率晶体管过流损坏，甚至在开机时，瞬间的启动电流冲击也能将其损坏，现有的单端正激逆变式电焊机普遍采用电压型脉冲宽度控制方式，属于间接控制，其控制系统环节复杂、反应慢，工作期间，功率晶体管往往得不到及时关断的信号，而过流损坏，从而使得单端正激逆变式电焊机不能可靠工作。

发明内容

本发明提供一种逆变式电焊机控制装置和控制方法，电流控制精度高、结构简单、可靠性好。

为了达到上述目的，本发明提供一种逆变式电焊机控制装置，包括：

电源电路；

延时控制电路，其电路连接所述的电源电路；

驱动电路，其电路连接所述的电源电路；

脉冲控制电路，其输入端连接所述驱动电路的输出端；

反馈电路，其电路连接所述的脉冲控制电路；

电流调节电路，其电路连接所述的脉冲控制电路；

电流检测电路，其电路连接所述的反馈电路；

功率场效应管，该功率场效应管栅极、源极对应连接所述的驱动电路；功率场效应管源极线路上设置电流互感器；

启动继电器，该启动继电器线圈的两端并联所述的延时控制电路；

控制变压器，该控制变压器的输出绕组两端并联所述的电源电路；

还包含电路连接所述脉冲控制电路的过温保护电路、过压过流保护电路和报警电路；

电源电路的作用是将控制变压器输出的交流电变成直流电，为本装置提供稳定的直流电源；

单端正激逆变式电焊机启动时，本电路的直流电延时1秒输出，通过外接点加于启动继电器线圈两端，控制启动继电器延迟动作，延时控制电路的作用是提供单端正激逆变式电焊机的软启动程序；延时期间，单端正激逆变式电焊机的主电路由电阻限流供电，这种电阻限流的启动方式称为软启动，目的是限制启动初始的冲击电流，保护设备主电路上的功率元件；

驱动电路的作用是放大、隔离、输出脉冲控制信号，驱动功率场效应管；脉冲控制电路的作用是为驱动电路提供频率不变的脉冲宽度调制信号，同时把反馈的脉冲电流信号值与设定值、极限值比较，根据比较结果大小，相应调控每个脉冲的宽度值，从而为驱动电路提供频率不变、脉冲宽度最大为1/2脉冲周期的单向脉冲宽度调制信号；

反馈电路的作用是传送与修整来自电流互感器的电流信号；

电流调节电路的作用是调节工作电流的设定值；

电流检测电路的作用是测取功率场效应管的脉冲电流信号；

过温保护电路的作用是在温度超过限定值时，切断电源，使电焊机停止工作；

过压过流保护电路的作用是在电压或者电流超过限定值时，切断电源，使电焊机停止工作；

报警电路的作用是当电焊机在过温保护电路或者过压过流保护电路的作用下停止工作时，发出报警信号；

本发明还提供一种逆变式电焊机的控制方法，包含以下步骤：

步骤1、开始延时控制，启动继电器保持静止，单端正激逆变式电焊机进入电阻限流驱动程序；

步骤2、按固定周期产生单向方波脉冲；

步骤3、放大、隔离、输出方波脉冲，驱动功率场效应管开通；

步骤4、测取功率场效应管的脉冲电流信号，修整电流信号值；

步骤5、确定脉冲的宽度值；

步骤5.1、电流信号值与设定值、极限值比较，如果达到设定值或者极限值，进行步骤5.2，如果达不到设定值，进行步骤5.3；

步骤5.2、这个脉冲的宽度实时截止，进行步骤5.4；

步骤5.3、脉冲宽度将达到最大为1/2脉冲周期时自动截止，进行步骤5.4；

步骤5.4、通过比较，确定出脉冲的宽度值，本周期方波脉冲截止；

步骤5.5、功率场效应管关断，其脉冲电流受到控制；

步骤6、高频率反复步骤2、步骤3、步骤4和步骤5，功率场效应管受控运行，单端正激逆变式电焊机进入高频逆变运行软启动程序；

步骤7、延时达到一定时间，发出控制信号，驱动启动继电器吸合，单端正激逆变式电焊机进入高频逆变运行；