CN105414715B - 电焊机控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电焊机控制电路，包括：焊接电流给定模块、输出电流反馈模块、和焊接电流给定模块连接的电流给定反相模块、误差放大模块，其输入端分别连接输出电流反馈模块的输出端和电流给定反相模块的输出端；误差放大模块的输出端连接PWM脉冲调制模块的误差放大器同相输入端；输出状态隔离采样模块，其输入端和电焊机输出端连接；以及输出状态判断模块，其输入端连接输出状态隔离采样模块的输出端，输出端连接电流给定反相模块的输入端；当电焊机空载时，电流给定反相模块的输入信号为负；当电焊机输出端短路或电焊机工作时，电流给定反相模块的输入信号为正。上述电焊机控制电路，空载状态和工作状态切换时，电流输出平稳，安全性高。

Description

电焊机控制电路
技术领域
本发明涉及电焊机领域，特别是涉及电焊机控制电路。
背景技术
传统的氩弧焊机都是采用高频振荡电路产生高压，将该高压耦合到焊接回路，通过高压击穿空气产生电弧，这种方式在引弧时钨极无需和工件接触，可以避免钨极烧损和污染工件。但是这种引弧方式也有很大的弊端，比如高频高压对数控***的干扰很大，在和自动化控制***匹配工作时容易造成***错误、处理器死机、复位异常等。并且对于长期使用这种焊机的操作者来说，高频高压对身体健康也有不利影响。为此，市场上出现了非高频的“接触式引弧”焊机。
现有的接触式引弧方式通常有两种：划擦引弧和提升引弧。划擦引弧就是使用普通手弧焊机，用钨极在工件表面划擦引燃电弧的方式，这种方式在电建行业使用较为普遍，但这种方式会带来严重的钨极烧损和工件污染的问题，如今已比较少用。提升引弧方式是在划擦引弧方式基础上进行的改进，通过对钨极短路时的电流进行控制，使钨极短路时电流保持在一个较低数值，从而钨极烧损和工件污染问题得到了明显的改善。但是这种控制方式在钨极短路瞬间会产生电流过冲的问题，因此依然存在一定的钨极烧损、粘黏和工件污染的问题，限制了在高要求场合的使用。
发明内容
基于此，有必要针对上述电焊机的短路时电流过冲问题，提供一种电焊机控制电路。
一种电焊机控制电路，包括：
焊接电流给定模块，用于输出电焊机给定电流；
输出电流反馈模块，用于输出电焊机的反馈电流；
电流给定反相模块，用于将输入的电流给定信号反相；
误差放大模块，所述误差放大模块的输入端分别连接所述输出电流反馈模块的输出端和所述电流给定反相模块的输出端，用于比较放大所述给定电流和所述反馈电流的误差，当所述给定电流和所述反馈电流同相时，所述误差放大模块反相饱和，当所述给定电流和所述反馈电流反相时，所述误差放大模块正常工作；以及
PWM脉冲调制模块，所述误差放大模块的输出端连接所述PWM脉冲调制模块的误差放大器同相输入端，用于调节所述PWM脉冲信号的输出脉宽；还包括：
输出状态隔离采样模块，所述输出状态隔离采样模块包括第一输出端，所述输出状态隔离采样模块的输入端和电焊机输出端连接，用于隔离和采样所述电焊机的输出状态；以及
输出状态判断模块，所述输出状态判断模块包括第一输出端，所述输出状态判断模块的输入端连接所述输出状态隔离采样模块的第一输出端，所述输出状态判断模块的第一输出端和所述焊接电流给定模块的输出端连接后接入所述电流给定反相模块的输入端，用于判断所述电焊机的输出状态；
当所述电焊机空载时，所述电流给定反相模块的输入信号为负；当所述电焊机输出端短路或所述电焊机工作时，所述电流给定反相模块的输入信号为正。
上述电焊机控制电路，由于在电焊机空载时，误差放大模块输入信号同相，该误差放大模块反相饱和，PWM脉宽调制模块没有信号输出，处于关闭状态，因此当短路瞬间，输出电流为零，在输出状态判断模块判断输出端已完成短路后，再使误差放大模块从反相饱和状态退出，进入正常工作状态，因此此时的短路电流产生很平滑，不会产生电流过冲现象。从而使得电焊机在空载状态和工作状态切换时，电流输出平稳，不会出现“夹钨”的情况，从而获得高质量的焊缝。
在其中一个实施例中，还包括短路电流给定模块和给定切换模块，所述输出状态判断模块还包括第二输出端，所述焊接电流给定模块的输出端和所述短路电流给定模块的输出端分别和所述给定切换模块的输入端连接，所述给定切换模块的输出端和所述电流给定反相模块的输入端连接，所述短路电流给定模块的输入端连接所述输出状态判断模块的第二输出端；
当所述电焊机空载和工作时，所述给定切换模块连通所述焊接电流给定模块；
当所述电焊机输出端短路时，所述给定切换模块连通所述短路电流给定模块。
在其中一个实施例中，所述给定切换模块包括电子开关和三极管，所述三极管的基极连接所述输出状态判断模块的第二输出端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极连接所述电子开关，用于控制所述电子开关的切换。
在其中一个实施例中，所述输出状态隔离采样模块包括第一光耦合器，所述输出状态判断模块包括第一运算放大器、第一二极管和第二二极管，所述第一光耦合器的输入端连接所述电焊机输出正极，所述第一光耦合器的输出端连接所述第一运算放大器的同相输入端，所述第一运算放大器的输出端连接所述第一二极管的负极，所述第一二极管的正极和所述电流给定模块的输出端连接，所述第二二极管的正极连接所述第一光耦合器的输出端，所述第二二极管的负极连接第一运算放大器的同相输入端；
其中，当所述电焊机空载时，所述焊接电流给定模块的输出端电压为负；
当所述电焊机工作时，所述焊接电流给定模块的输出端电压为正。
在其中一个实施例中，所述输出状态隔离采样模块包括第二光耦合器，所述输出状态判断模块包括第二运算放大器，所述第二光耦合器的输入端连接所述电焊机输出正极，所述第二光耦合器的输出端连接所述第二运算放大器的同相输入端，所述第二运算放大器的输出端连接所述短路电流给定的输入端。
在其中一个实施例中，所述输出状态判断模块还包括第三光耦合器，所述第三光耦合器的输出端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第三光耦合器的输出端连接所述PWM脉冲调制模块的限流电平设置端；
其中，当所述电焊机空载时，所述限流电平设置端输入低电平；
当所述电焊机工作时，所述限流电平设置端输入高电平。
在其中一个实施例中，还包括输出电流判断模块，所述输出电流判断模块的输入端连接所述输出电流反馈模块的输出端，所述输出电流判断模块的输出端连接所述输出状态判断模块的输入端。
在其中一个实施例中，还包括特性控制模块和电弧特性产生模块，所述特性控制模块和所述电弧特性产生模块连接，所述特性控制模块的输出端连接所述误差放大模块的输入端；
其中，当手弧焊时，所述特性控制模块控制所述电弧特性产生模块导通，输出手弧焊电弧特性控制信号；
当氩弧焊时，所述特性控制模块控制所述电弧特性产生模块断开，没有手弧焊电弧特性控制信号输出。
在其中一个实施例中，所述输出状态隔离采样模块包括切换开关和第二输出端，所述切换开关用于氩弧焊和手弧焊的切换，所述切换开关的第一端连接电源，第二端作为所述输出状态隔离采样模块的第二输出端连接所述特性控制模块的输入端；
当所述切换开关闭合时，所述电焊机切换到氩弧焊状态，所述特性控制模块控制所述电弧特性产生模块断开；
当所述切换开关打开时，所述电焊机切换到手弧焊状态，所述特性控制模块控制所述电弧特性产生模块导通。
在其中一个实施例中，所述输出状态隔离采样模块还包括第四光耦合器，所述第四光耦合器的输入端连接所述切换开关的第二端，所述第四光耦合器的输出端连接所述特性控制模块的输入端。
在其中一个实施例中，所述电弧特性产生模块包括推力电流产生电路和热引弧电流产生电路，所述特性控制模块包括第一开关和第二开关，所述第一开关控制所述推力电流产生电路的导通和断开，所述第二开关控制所述热引弧电流产生电路的导通和断开。
在其中一个实施例中，所述误差放大模块包括第三运算放大器，所述输出电流反馈模块的输出端和所述电流给定反相模块的输出端共同连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第三放大器的同相输入端接地，所述第三运算放大器的输出端连接所述PWM脉冲调制模块的误差放大器同相输入端。
附图说明
图1为本发明一实施例的电焊机控制电路的示意框图；
图2为现有电焊机控制电路的输出波形实测图；
图3为图1所示实施例的电焊机控制电路的输出波形实测图；
图4为本发明一实施例的电焊机控制电路的电路示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
请参见图1，本发明一实施例的电焊机控制电路的示意框图。如图所示，电焊机控制电路，包括焊接电流给定模块101，用于输出电焊机焊接给定电流，即电焊机正常焊接时的给定电流。
短路电流给定模块102，用于输出短路电流给定，即电焊机输出短路时的给定电流。焊接电流给定模块101和短路电流给定模块102的输出端分别连接给定切换模块103的两个输入端。当电焊机空载时，给定切换模块103连通焊接电流给定模块101；当电焊机输出端短路时，给定切换模块103连通短路电流给定模块102；当电焊机不再短路，保持工作状态时，给定切换模块103切换回连通焊接电流给定模块101。
给定切换模块103的输出端连接电流给定反相模块104的输入端，该电流给定反相模块104用于将输入的电流给定信号反相后输入误差放大模块106的输入端。当电焊机空载时，电流给定反相模块104的输入信号为负；当电焊机输出端短路或电焊机工作时，电流给定反相模块104的输入信号为正。
用于输出电焊机的反馈电流的输出电流反馈模块105的输出端也连接误差放大模块106的输入端。该误差放大模块106用于比较放大给定电流和反馈电流的误差值。
误差放大模块106的输出端连接PWM脉冲调制模块107，连接PWM脉冲调制模块107的误差放大器同相输入端，用于调节所述PWM脉冲信号的输出脉宽。当给定电流和反馈电流同相，比如都为正电压时，该误差放大模块106反相饱和，输出负电压，PWM脉冲调制模块输出关闭，当给定电流和反馈电流反相时，该误差放大模块106正常工作。PWM脉冲调制模块107输出脉冲信号。
该电焊机控制电路还包括输出状态隔离采样模块108和输出状态判断模块109，该输出状态隔离采样模块108的输入端和电焊机输出端正负极连接，形成回路，用于隔离和采样电焊机的输出状态，输出端连接输出状态判断模块109的输入端，输出状态判断模块109包括第一输出端和第二输出端，该第一输出端连接给定切换模块103的输入端，第二输出端连接短路电流给定模块102的输入端，经过该短路电流给定模块102连接给定切换模块103的第二输出端。该输出状态判断模块109用于判断电焊机的输出状态。当电焊机空载时，输出状态判断模块109的第一输出端输出信号为负，当电焊机工作时，输出状态判断模块109的第一输出端输出信号为正；当电焊机输出端短路时，当电焊机工作时，输出状态判断模块109的第二输出端输出信号为正。
这样，当电焊机空载时，输出电流反馈模块105的输出为零，给定切换模块103连通焊接电流给定模块101，此时输出状态判断模块109输出信号为负，从而钳住焊接电流给定模块101的输出端信号为负，该信号经给定切换模块103输入电流给定反相模块104，经电流给定反相模块104反相后，将该负信号反相为正信号输出，该正信号连同电流反馈模块105输出的信号，一同接入误差放大模块106，从而使得误差放大模块反相饱和，输出负信号给PWM脉宽调制模块107的误差放大器同相输入端，从而PWM脉宽调制模块没有脉冲输出，电焊机输出电流为零。
在氩弧焊状态下，当电焊机开始工作时，钨针与工件短路，即电焊机输出端短路，此时给定切换模块103连通短路电流给定模块102，同时焊机输出状态判断模块109输出信号为正，该焊机输出状态判断模块109输出的正信号经短路电流给定模块和给定切换模块103输入电流给定反相模块104，该正信号经电流给定反相模块104反相后，输出负信号。并且此时由于电焊机开始工作，从而输出电流反馈模块105的输出信号为正。因此输入误差放大模块106的反馈电流和给定电流信号反相，因此该误差放大模块106开始正常工作，从而PWM脉宽调制模块107能够根据该误差放大模块106的输出自动调节输出脉宽，焊机有正常电流输出。
当电焊机不再短路，保持正常工作状态时，给定切换模块103切换回连通焊接电流给定模块101，输入焊接电流给定信号，此时给定切换模块103的输出端信号为正，误差放大模块106保持正常工作。
在本实施例中，该电焊机控制电路还可以包括输出电流判断模块112，该输出电流判断模块112的输入端连接输出电流反馈模块105的输出端，输出电流判断模块112的输出端连接输出状态判断模块109的输入端，用于根据输出电流反馈的有无判断电焊机的工作状态。当输出电流反馈模块105有反馈电流输出时，说明电焊机处于工作状态，此时给定切换模块103连通焊接电流给定模块101。同时该反馈电流经输出电流判断模块112输入输出状态判断模块109，该输出状态模块109根据该输入电流判断电焊机处于工作状态，此时输出信号为正，不再钳住焊接电流给定模块101的输出端信号，从而焊接电流给定模块101的输出端信号保持为正。因此，输出电流判断模块112可以进一步确保输出状态模块109对电焊机工作状态的判断，保证在电焊机工作时，焊接电流给定模块101的输出端信号为正，误差放大模块106能够正常工作。
请参见图2和图3，图2为现有电焊机控制电路的输出波形实测图。图3为本发明实施例的电焊机控制电路的输出波形实测图。如图2所示，现有电焊机控制电路，在氩弧焊模式下，由于在焊机空载时，误差放大模块106输出最大电压，PWM脉宽调制模块107输出最大脉宽，因此此时电流最大，从而在电焊机输出短路瞬间(钨极和工件接触)，会产生电流过冲，这样依然存在一定的钨极烧损、粘黏和工件污染的问题。
参见图3，为本发明实施例的电焊机控制电路的输出波形实测图，如图所示，本实施例的电焊机控制电路，由于在电焊机空载时，误差放大模块106反相饱和，PWM脉宽调制模块107没有信号输出，处于关闭状态，因此当钨极和工件短路瞬间，输出电流为零，在输出状态判断模块109判断输出端已完成短路后，再使误差放大模块106从反相饱和状态退出，进入正常工作状态，因此此时的短路电流产生很平滑，不会产生电流过冲现象。从而使得电焊机在空载状态和工作状态切换时，电流输出平稳，无电流过冲和钨极烧损、粘黏问题。
在本实施例中，该电焊机控制电路还可以包括特性控制模块111和特性产生模块110，该特性控制模块111和特性产生模块110连接，输入端连接输出状态隔离采样模块108的第二输出端，特性控制模块111的输出端连接误差放大模块106的输入端。当该电焊机切换到手弧焊时，特性控制模块111控制电弧特性产生模块110导通，输出手弧所需要的热引弧、推力电弧特性；当电焊机切换到氩弧焊时，特性控制模块111控制电弧特性产生模块110断开，不输出手弧焊所需要的热引弧、推力电弧特性。从而使得在手弧焊时也能够具备热引弧和推力电弧特性，实现将电焊机升级为手弧焊、氩弧焊两用机。
请参见图4，为本发明一实施例的电焊机控制电路的电路示意图。如图所示，输出状态隔离采样模块108包括切换开关SW1和第一光耦合器，该切换开关SW1的一端输入电压+24V，另一端连接第一光耦合器的输入端U1A，当切换开关SW1闭合时，电焊机切换为氩弧焊状态，当切换开关SW1断开时，电焊机切换为手弧焊状态。输出状态判断模块109包括第一运算放大器IC1、第一二极管D1、第二二极管D2。第一光耦合器的输入端U1A连接电焊机输出正极，第一光耦合器的输出端U1B连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接第一运算放大器IC1的同相输入端，第一运算放大器IC1的输出端连接第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极作为输出状态判断模块109的第一输出端和焊接电流给定模块101的输出端连接。当SW1闭合，电焊机处于氩弧焊状态时，在电焊机空载时，第一光耦合器输入端U1A导通，输出端U1B输出饱和，从而输出端U1B的第四脚4为低电平，第二二极管D2截止，第一运算放大器IC1的同相输入端为低电平，第一运算放大器IC1的输出端输出电压为-13V，该电压通过第一二极管D1将焊接电流给定模块101的输出端C点的电压钳位为-12.3V，该电压再经过电流给定反相模块104反相，转换为+12.3V输入误差放大模块106的输入端，此时，输入误差放大模块106的两个信号均为正电压，从而误差放大器进入反相饱和状态，输出-13V，PWM脉冲调制模块107没有脉冲输出，焊机输出电流为零。电焊机输出短路时，电焊机输出正极的电压拉低接近于零，经过第三二极管D3将图中B点的电压拉低为大约+3V，由于第一稳压管D4是12V的稳压管，该第一稳压管D4的正极和电焊机的输出端负极连接，第一稳压管D4的负极连接第一光耦合器输入端U1A，此时第一光耦合器输入端U1A截止，输出端U1B输出第四脚4的电平由低电平转为高电平。第二二极管D2导通，从而第一运算放大器IC1输出为+13V，第一二极管D1截止，电流给定模块101的输出端C点的电压不再被钳位，转为第一运算放大器IC1输出的正电压，该电压经过电流给定反相模块104反相，转为负的给定电压输入误差放大模块106，此时，由于电焊机工作，反馈电流为正，从而输入误差放大模块106的两个信号反相，因此误差放大模块106进入正常工作状态，输出由负转正，从而PWM脉冲调制模块107恢复脉冲输出，电焊机亦有正常电流输出。这样的电路，可以使得电焊机在空载时，没有脉冲输出，当电焊机进入工作状态时，在输出状态判断模块109判断该电焊机的输出端已完成短路后，再使误差放大模块106从反相饱和状态退出，进入正常工作状态，因此此时的短路电流产生很平滑，不会产生电流过冲现象。
进一步地，在本实施例中，该输出状态判断模块109还包括第三光耦合器，该第三光耦合器输入端U3A连接第一运算放大器IC1的输出端，第三光耦合器输出端U3B连接PWM脉冲调制模块107的限流电平设置端。这样当电焊机空载时，由于第一运算放大器的输出端输出为-13V，从而第三光耦合器输入端U3A导通，输出端U3B输出低电平，将PWM脉冲调制模块107的限流电平设置端电平拉低，此时PWM脉冲调制模块107关闭，焊机无电流输出。当电焊机短路时，由于第一运算放大器输出为+13V，从而第三光耦合器输入端U3A截止，输出端U3B不再拉低PWM脉冲调制模块107的限流电平设置端电平，从而该限流电平设置端的电压有上拉电源+15V经电阻分压决定，为+2.5V。此时PWM脉冲调制模块107输出脉冲恢复，此时电焊机有电流输出。这样可以进一步地控制PWM脉冲调制模块107在电焊机空载时关闭，在电焊机正常工作时输出脉冲。
在本实施例中，输出电流判断模块112的输出端连接第一运算放大器IC1的同相输入端。当输出电流反馈模块105有反馈电流输出时，该输出电流判断模块112的输出端保持输出信号为正，使得第一运算放大器IC1不再受第一光耦合器的控制，从而焊接电流给定模块101的输出端C点电压保持为正。因此，输出电流判断模块112可以进一步确保输出状态模块109对电焊机工作状态的判断，保证在电焊机工作时，焊接电流给定模块101的输出端信号为正，误差放大模块106能够正常工作。
输出状态隔离采样模块108还包括第二光耦合器，输出状态判断模块109还包括第二运算放大器IC2，该第二光耦合器输入端U2A连接电焊机输出端的正负极，第二光耦合器输出端U2B连接第二运算放大器IC2的同相输入端，第二运算放大器IC2的输出端作为输出状态判断模块109的第二输出端连接短路电流给定模块102的输入端。这样，当电焊机空载时，电焊机输出正极A点的电压经第三二极管D3以及电阻后，约为+18V，从而第二光耦合器输入端U2A饱和，输出端U2B输出的第四脚4为低电平，第二运算放大器IC2接成比较器模式，反相输入端决定参考电平，此时第二运算放大器IC2的输出约为-13V，给定切换模块103切换连通焊接电流给定模块101。从而给定电流反相模块104的输入端输入焊接电流给定模块101的输出端输出信号。此时，由于电流给定模块101的输出端C点的电压被钳位为负，从而，误差放大模块106反相饱和。
当电焊机短路时，电焊机输出正极的电压拉低接近于零，从而图中A点电压不足以使第二光耦合器输入端U2A导通，因此第二光耦合器输出端U2B输出的第四脚4为高电平，此时第二运算放大器IC2的输出约为+13V，该电压经短路电流给定模块102的电阻分压后，作为短路电流给定信号输入给定切换模块103，使得给定切换模块103切换连通短路电流给定模块102。从而给定电流反相模块104的输入端输入短路电流给定信号，误差放大模块106退出反相饱和，开始正常工作。
当电焊机正常工作时，输出状态隔离采样模块108的第二光耦合器输入端U2A饱和，输出端U2B输出的第四脚4为低电平，输出状态判断模块109的第二运算放大器IC2的输出端输出低电平，给定切换模块103切换连通焊接电流给定模块101。从而给定电流反相模块104的输入端输入焊接电流给定模块101的输出端输出信号。此时，由于输出电流判断模块112的输出，使得第一运算放大器IC1不再受第一光耦合器的控制，从而电流给定模块101的输出端C点的电压为正，因此误差放大模块106保持正常工作。
如图4所示，在本实施例中，给定切换模块103可以包括电子开关K3和三极管Q，三极管Q的基极连接输出状态判断模块109的第二输出端，三极管Q的发射极接地，三极管Q的集电极连接电子开关K3，用于控制该电子开关K3的切换。当电焊机空载时，第二运算放大器IC2的输出低电平，三极管Q处于截止状态，电子开关K3切换连通焊接电流给定模块101。当电焊机短路时，第二运算放大器IC2的输出高电平，三极管Q导通，电子开关K3切换连通短路电流给定模块102。当电焊机正常工作时，第二运算放大器IC2的又输出低电平，三极管Q再次处于截止状态，电子开关K3切换回连通焊接电流给定模块101。
这样通过在电焊机空载、短路及工作状态时切换不同的给定电流输入，从而进一步地保证电焊机控制电路的稳定性和安全性。
在本实施例中，输出状态隔离采样模块108还包括第四光耦合器，该第四光耦合器输入端U4A连接切换开关SW1，该第四光耦合器输出端U4B作为输出状态隔离采样模块108的第二输出端连接特性控制模块111的输入端。进一步地，特性产生模块110还可以包括推力电流产生电路110a和热引弧产生电路110b，特性控制模块111包括第一开关K1和第二开关K2，第一开关K1控制推力电流产生电路110a的导通和断开，第二开关K2控制热引弧电流产生电路110b的导通和断开。当切换开关SW1处于闭合状态时，即电焊机处于氩弧焊模式，电源电压+24V通过电阻使得第四光耦合器输入端U4A导通，输出端U4B输出第四脚4电位被拉为低电平，特性控制模块111的第一开关K1和第二开关K2断开，从而切断特性产生模块110的电路输出，这样在氩弧焊模式下就没有热引弧和电弧推力功能。当切换开关SW1处于断开状态时，即电焊机处于手弧焊模式，此时第四光耦合器输入端U4A截止，输出端U4B的输出第四脚4的电位变为高电平，此时特性控制模块111的第一开关K1和第二开关K2均闭合，从而连通特性产生模块110，此时有热引弧和电弧推力输出。这样的电焊机控制电路，通过在手弧焊状态下输入热引弧和电弧推力，在氩弧焊下，切断热引弧和电弧推力，从而可以实现一机多用，将电焊机升级为手弧焊、氩弧焊双用机。
在本实施例中，误差放大模块106包括第三运算放大器IC3，输出电流反馈模块105的输出端和电流给定反相模块104的输出端共同连接该第三运算放大器IC3的反相输入端，该第三放大器IC3的同相输入端接地，第三运算放大器IC3的输出端连接PWM脉冲调制模块107的误差放大器同相输入端。这样的误差放大器，可以通过第三运算放大器IC3实现，当给定电流和反馈电流同相，均为正电压时，误差放大模块106反相饱和，当给定电流和反馈电流反相时，误差放大模块106正常工作。
在本实施例中，PWM脉冲调制模块107为型号是UC3864N的PWM脉冲调制芯片。其第一引脚为限流电平设置端，第五引脚为误差放大器同相输入端。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种电焊机控制电路，包括：
焊接电流给定模块，用于输出电焊机给定电流；
输出电流反馈模块，用于输出电焊机的反馈电流；
电流给定反相模块，用于将输入的电流给定信号反相；
误差放大模块，所述误差放大模块的输入端分别连接所述输出电流反馈模块的输出端和所述电流给定反相模块的输出端，用于比较放大所述给定电流和所述反馈电流的误差，当所述给定电流和所述反馈电流同相时，所述误差放大模块反相饱和，当所述给定电流和所述反馈电流反相时，所述误差放大模块正常工作；以及
PWM脉冲调制模块，所述误差放大模块的输出端连接所述PWM脉冲调制模块的误差放大器同相输入端，用于调节PWM脉冲信号的输出脉宽；其特征在于，还包括：
输出状态隔离采样模块，所述输出状态隔离采样模块包括第一输出端，所述输出状态隔离采样模块的输入端和电焊机输出端连接，用于隔离和采样所述电焊机的输出状态；以及
输出状态判断模块，所述输出状态判断模块包括第一输出端，所述输出状态判断模块的输入端连接所述输出状态隔离采样模块的第一输出端，所述输出状态判断模块的第一输出端和所述焊接电流给定模块的输出端连接后接入所述电流给定反相模块的输入端，用于判断所述电焊机的输出状态；
当所述电焊机空载时，所述电流给定反相模块的输入信号为负；当所述电焊机输出端短路或所述电焊机工作时，所述电流给定反相模块的输入信号为正；
所述电焊机控制电路还包括短路电流给定模块和给定切换模块，所述输出状态判断模块还包括第二输出端，所述焊接电流给定模块的输出端和所述短路电流给定模块的输出端分别和所述给定切换模块的输入端连接，所述给定切换模块的输出端和所述电流给定反相模块的输入端连接，所述短路电流给定模块的输入端连接所述输出状态判断模块的第二输出端；
当所述电焊机空载和工作时，所述给定切换模块连通所述焊接电流给定模块；
当所述电焊机输出端短路时，所述给定切换模块连通所述短路电流给定模块。
2.根据权利要求1所述的电焊机控制电路，其特征在于，所述给定切换模块包括电子开关和三极管，所述三极管的基极连接所述输出状态判断模块的第二输出端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极连接所述电子开关，用于控制所述电子开关的切换。
3.根据权利要求1所述的电焊机控制电路，其特征在于，所述输出状态隔离采样模块包括第一光耦合器，所述输出状态判断模块包括第一运算放大器、第一二极管和第二二极管，所述第一光耦合器的输入端连接所述电焊机输出正极，所述第一光耦合器的输出端连接所述第一运算放大器的同相输入端，所述第一运算放大器的输出端连接所述第一二极管的负极，所述第一二极管的正极和所述焊接电流给定模块的输出端连接，所述第二二极管的正极连接所述第一光耦合器的输出端，所述第二二极管的负极连接第一运算放大器的同相输入端；
其中，当所述电焊机空载时，所述焊接电流给定模块的输出端电压为负；
当所述电焊机工作时，所述焊接电流给定模块的输出端电压为正。
4.根据权利要求3所述的电焊机控制电路，其特征在于，所述输出状态隔离采样模块包括第二光耦合器，所述输出状态判断模块包括第二运算放大器，所述第二光耦合器的输入端连接所述电焊机输出正极，所述第二光耦合器的输出端连接所述第二运算放大器的同相输入端，所述第二运算放大器的输出端连接所述短路电流给定模块的输入端。
5.根据权利要求4所述的电焊机控制电路，其特征在于，所述输出状态判断模块还包括第三光耦合器，所述第三光耦合器的输入端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第三光耦合器的输出端连接所述PWM脉冲调制模块的限流电平设置端；
其中，当所述电焊机空载时，所述限流电平设置端输入低电平；
当所述电焊机工作时，所述限流电平设置端输入高电平。
6.根据权利要求1所述的电焊机控制电路，其特征在于，还包括输出电流判断模块，所述输出电流判断模块的输入端连接所述输出电流反馈模块的输出端，所述输出电流判断模块的输出端连接所述输出状态判断模块的输入端。
7.根据权利要求1所述的电焊机控制电路，其特征在于，还包括特性控制模块和电弧特性产生模块，所述特性控制模块和所述电弧特性产生模块连接，所述特性控制模块的输出端连接所述误差放大模块的输入端；
其中，当手弧焊时，所述特性控制模块控制所述电弧特性产生模块导通，输出手弧焊电弧特性控制信号；
当氩弧焊时，所述特性控制模块控制所述电弧特性产生模块断开，没有手弧焊电弧特性控制信号输出。
8.根据权利要求7所述的电焊机控制电路，其特征在于，所述输出状态隔离采样模块包括切换开关和第二输出端，所述切换开关用于氩弧焊和手弧焊的切换，所述切换开关的第一端连接电源，第二端作为所述输出状态隔离采样模块的第二输出端连接所述特性控制模块的输入端；
当所述切换开关闭合时，所述电焊机切换到氩弧焊状态，所述特性控制模块控制所述电弧特性产生模块断开；
当所述切换开关打开时，所述电焊机切换到手弧焊状态，所述特性控制模块控制所述电弧特性产生模块导通。
9.根据权利要求8所述的电焊机控制电路，其特征在于，所述输出状态隔离采样模块还包括第四光耦合器，所述第四光耦合器的输入端连接所述切换开关的第二端，所述第四光耦合器的输出端连接所述特性控制模块的输入端。
10.根据权利要求7所述的电焊机控制电路，其特征在于，所述电弧特性产生模块包括推力电流产生电路和热引弧电流产生电路，所述特性控制模块包括第一开关和第二开关，所述第一开关控制所述推力电流产生电路的导通和断开，所述第二开关控制所述热引弧电流产生电路的导通和断开。
11.根据权利要求1至10任意一项所述的电焊机控制电路，其特征在于，所述误差放大模块包括第三运算放大器，所述输出电流反馈模块的输出端和所述电流给定反相模块的输出端共同连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第三运算放大器的同相输入端接地，所述第三运算放大器的输出端连接所述PWM脉冲调制模块的误差放大器同相输入端。
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