專利名稱：一種維弧斬波控制電路及切割機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種維弧斬波控制電路及切割機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于維弧控制技術(shù)和切割機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種維弧斬波控制電路及切割機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，在非高頻斬波維弧控制電路中，維弧電流大約設(shè)定在18-20A，維弧電路一般用鐵鉻電阻線圈電壓來判斷維弧狀態(tài)，開通副排氣閥，減少維弧階段氣壓量，并用繼電器來通斷維弧電路.此方案維弧電阻發(fā)熱嚴(yán)重，對(duì)安裝工藝和散熱要求較高，長(zhǎng)時(shí)間使用產(chǎn)品存在安全隱患，與本實(shí)用新型最相似的實(shí)現(xiàn)方案采用無(wú)固定頻率調(diào)節(jié)，電路工作使用槍開關(guān)控制，輸出電流采用電流閉環(huán)控制方式，當(dāng)輸出電流大于定電流數(shù)值時(shí)驅(qū)動(dòng)關(guān)閉，無(wú)PI環(huán)路調(diào)節(jié)，采用三極管驅(qū)動(dòng)IGBT，IGBT開關(guān)頻率同時(shí)受電極與噴嘴之間的電弧電壓和給定電壓值影響，IGBT開關(guān)頻率超過主電路工作頻率，會(huì)對(duì)超微晶主變產(chǎn)生偏磁影響，維弧階段易出現(xiàn)過流保護(hù)現(xiàn)象，降低了產(chǎn)品可靠性。這種非高頻斬波維弧控制電路存在如下缺點(diǎn)(I)斬波功開關(guān)管IGBT工作無(wú)固定頻率，維弧階段主變易偏磁，出現(xiàn)過流保護(hù)現(xiàn)象；( 2 )低電網(wǎng)輸入情況下，維弧電弧易斷??；(3)槍電極與噴嘴損耗嚴(yán)重，存在燒損情況。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種可有效防止主變偏磁和維弧過流保護(hù)，維弧電流穩(wěn)定、不斷弧，起弧成功率高，工作可靠穩(wěn)定，性能優(yōu)良，使用壽命長(zhǎng)的維弧斬波控制電路及切割機(jī)。本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種維弧斬波控制電路，包括有一用于在低電網(wǎng)輸入條件下產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)并限制功率開關(guān)管電流的功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路、一用于對(duì)低電網(wǎng)輸入的電流進(jìn)行取樣放大的差分放大取樣電路、一用于根據(jù)放大后的電流信號(hào)來調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬的電流反饋環(huán)控制電路，以及一用于當(dāng)功率開關(guān)管關(guān)斷且輸出負(fù)端為正時(shí)將電流續(xù)流回至主回路中輸送至切割機(jī)噴嘴處的維弧電流續(xù)流電路；且所述功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路、差分放大取樣電路、電流反饋環(huán)控制電路和維弧電流續(xù)流電路依次導(dǎo)通連接。進(jìn)一步地，所述功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路包括有一電壓型控制芯片，兩個(gè)二極管Dl和D2，三個(gè)開關(guān)管Ql Q3，三個(gè)電容C2、C3、C4和C10，以及六個(gè)電阻R2、R4、R5、R6、RlO和R14 ;其中，所述電壓型控制芯與輸入電源連接，且連接處外接有電容C4，且所述電阻R4、R5、RlO和電容C3、C10,以及二極管Dl、D2均與電壓型控制芯片導(dǎo)通連接；所述開關(guān)管Q2和Q3相互并聯(lián)，串聯(lián)在所述電阻R6和開關(guān)管Ql之間，且所述電阻R6與所述二極管D1、D2導(dǎo)通連接；所述電阻R14兩端分別與所述二極管Dl和D2、開關(guān)管Q3導(dǎo)通連接；所述電阻R2與電容C2串聯(lián)一起，并與所述開關(guān)管Ql并聯(lián)。進(jìn)一步地，所述電壓型控制芯片為SG3525芯片，其引腳13導(dǎo)通連接有用于內(nèi)部輸出三極管限流所述電阻R10，引腳5和引腳6分別導(dǎo)通連接有用于確定工作頻率的所述電容C3和電阻R4，引腳5和引腳7之間還導(dǎo)通連接有用于確定工作死區(qū)時(shí)間的所述電阻R5，引腳8外接有用于為電路開始工作提供慢啟動(dòng)控制的電容C10，且引腳12為接地端，引腳11和引腳14為脈沖輸出端，引腳16為基準(zhǔn)電壓輸出端，引腳15為所述電壓型控制芯片提供正常工作電壓的供電腳，外接用于高頻濾波的電容C4。進(jìn)一步地，所述引腳11和引腳14以共用形成單端輸出方式連接，所述電阻R2和電容C2組成構(gòu)成用于減小開關(guān)管Ql損耗的RC吸收電路。進(jìn)一步地，所述差分放大取樣電路包括有一雙差分運(yùn)算放大器U3A，四個(gè)電阻R1、R12、R15、R24，四個(gè)電容Cl、C8、C9和C12 ;其中，所述雙差分運(yùn)算放大器采用雙電源供電，且其輸入端導(dǎo)通連接有用于濾波的所述電容Cl和電容C12，并且還導(dǎo)通連接有用于電源濾波的所述電容CS和電容C9 ;所述雙差分運(yùn)算放大器的輸出端導(dǎo)通連接有用于電流信號(hào)取樣并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)進(jìn)行放大的所述電阻R12，所述電阻R12導(dǎo)通連接有用于確定其兩端差分電壓放大比例的電阻Rl和電阻R15，所述電阻R15導(dǎo)通連接有用于將負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行輸出的所述電阻R13，所述電阻R24兩端分別連接電阻R12和電容C12。進(jìn)一步地，所述電流反饋環(huán)控制電路包括有一用于產(chǎn)生正給定信號(hào)的可調(diào)電阻RV1，兩個(gè)電容C6和C7，六個(gè)電阻R16、R17、R18、R20、R28和R29，以及一雙差分運(yùn)算放大器U3B和一開關(guān)管Q4 ;其中，所述可調(diào)電阻RVl與所述差分放大取樣電路的電阻R13的輸出端導(dǎo)通連接，且在所述電阻R13與可調(diào)電阻RVl之間依次串聯(lián)有所述電阻R28和電阻R29，所述C7 —端連接在所述電阻R28與電阻R29之間，另一端連接在所述可調(diào)電阻RVl的輸出端上；所述電阻R20和電容C6組合構(gòu)成用于產(chǎn)生輸出調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬的比例積分電路；所述雙差分運(yùn)算放大器U3B的的輸出端導(dǎo)通連接有用于將誤差信號(hào)進(jìn)行反向放大的電阻R16、電阻R17、電阻R18和開關(guān)管Q4，所述開關(guān)管Q4的集電極與所述電壓型控制芯片的引腳9導(dǎo)通連接。進(jìn)一步地，所述維弧電流續(xù)流電路包括有一個(gè)二極管D6，一個(gè)電阻R3，一個(gè)電容C13和兩個(gè)電感L1、L2 ;其中，所述二極管D6與本控制電路的輸出負(fù)端連接，并與所述差分放大取樣電路的電阻R12輸入端導(dǎo)通連接；所述電感LI和電感L2并聯(lián)一起，且兩端分別與所述電阻R12的輸出端和切割機(jī)的噴嘴導(dǎo)通連接；所述電阻R3與電容C13串聯(lián)一起，且與所述二極管D6并聯(lián)。一種切割機(jī)，包括有電源電路、切割槍和維弧斬波控制電路，所述切割槍包括有開關(guān)電路和噴嘴，所述開關(guān)電路和噴嘴分別與所述維弧斬波控制電路中的功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路和維弧電流續(xù)流電路導(dǎo)通連接，所述電源電路與所述功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路和開關(guān)電路導(dǎo)通連接。進(jìn)一步地，所述開關(guān)電路包括有依次導(dǎo)通連接的電阻R21、三極管Q5和光耦器U2，且所述電阻R21與所述電源電路導(dǎo)通連接，所述光耦器U2與所述電壓型控制芯片的引腳8導(dǎo)通連接。本實(shí)用新型通過上述技術(shù)方案，其上采用恒頻PWM控制技術(shù)，可限制開關(guān)管電流，避免了超微晶主變偏磁和出現(xiàn)維弧過流保護(hù)；同時(shí)采用單管IGBT做開關(guān)器件，采用差分方式輸出電流，采用快速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以及主回路用快恢復(fù)二極管形成續(xù)流回路主，且控制方式用電流閉環(huán)調(diào)節(jié)，使得本控制電路在低電網(wǎng)輸入條件下，維弧電流穩(wěn)定，不斷弧，且起弧成功率高，可勝利完成電弧轉(zhuǎn)移至工件，實(shí)現(xiàn)小電流恒流控制，解決了在低電網(wǎng)電壓輸入下起弧斷弧問題。另外，采用該控制電路的非高頻切割機(jī)可實(shí)現(xiàn)快速切割轉(zhuǎn)移，工作可靠穩(wěn)定，性能優(yōu)良，而且減小了維弧和噴嘴維弧損耗，延長(zhǎng)了電極和噴嘴使用壽命，耐用、可靠。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述維弧斬波控制電路及其切割機(jī)的結(jié)構(gòu)原理示意框圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述維弧斬波控制電路及其切割機(jī)的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1和至圖2中所示本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種維弧斬波控制電路，包括有一用于在低電網(wǎng)輸入條件下產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)并限制功率開關(guān)管電流的功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路1、一用于對(duì)低電網(wǎng)輸入的電流進(jìn)行取樣放大的差分放大取樣電路2、一用于根據(jù)放大后的電流信號(hào)來調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬的電流反饋環(huán)控制電路3，以及一用于當(dāng)功率開關(guān)管關(guān)斷且輸出負(fù)端為正時(shí)將電流續(xù)流回至主回路中輸送至切割機(jī)噴嘴處的維弧電流續(xù)流電路4 ;且所述功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路1、差分放大取樣電路2、電流反饋環(huán)控制電路3和維弧電流續(xù)流電路4依次導(dǎo)通連接。其中，所述功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路I包括有一電壓型控制芯片，兩個(gè)二極管Dl和D2，三個(gè)開關(guān)管(三極管，IGBOQl Q3，三個(gè)電容C2、C3、C4和C10，以及六個(gè)電阻R2、R4、R5、R6、RlO和R14 ;其中，所述電壓型控制芯與輸入電源連接，且連接處外接有電容C4，且所述電阻R4、R5、R10和電容C3、C10，以及二極管D1、D2均與電壓型控制芯片導(dǎo)通連接；負(fù)極與電阻R14和R6相連，且電阻R6連接三極管Q2和Q3的基極，還與所述二極管D1、D2導(dǎo)通連接；所述電阻R14兩端分別與所述二極管Dl和D2、開關(guān)管Q3導(dǎo)通連接；所述電阻R2與電容C2串聯(lián)一起，并與所述開關(guān)管Ql并聯(lián)；而且，所述電壓型控制芯片為SG3525芯片，其引腳13導(dǎo)通連接有用于內(nèi)部輸出三極管限流所述電阻R10，引腳5和引腳6分別導(dǎo)通連接有用于確定工作頻率的所述電容C3和電阻R4，引腳5和引腳7之間還導(dǎo)通連接有用于確定工作死區(qū)時(shí)間的所述電阻R5，引腳8外接有用于為電路開始工作提供慢啟動(dòng)控制的電容C10，且引腳12為接地端，引腳11和引腳14為脈沖輸出端，引腳16為基準(zhǔn)電壓輸出端，引腳15為所述電壓型控制芯片提供正常工作電壓的供電腳，外接用于高頻濾波的電容C4 ;所述引腳11和引腳14以共用形成單端輸出方式連接，所述電阻R2和(瓷片)電容C2組成構(gòu)成用于減小開關(guān)管Ql損耗的RC吸收電路。所述差分放大取樣電路2包括有一雙差分運(yùn)算放大器U3A (如LM358運(yùn)放芯片)，四個(gè)電阻Rl、R12、R15、R24，四個(gè)電容Cl、C8、C9和C12 ;其中，所述雙差分運(yùn)算放大器采用雙電源供電，且其輸入端導(dǎo)通連接有用于濾波的所述電容Cl和電容C12，并且還導(dǎo)通連接有用于電源濾波的所述電容CS和電容C9 ;所述雙差分運(yùn)算放大器的輸出端導(dǎo)通連接有用于電流信號(hào)取樣并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)進(jìn)行放大的所述電阻R12，所述電阻R12導(dǎo)通連接有用于確定其兩端差分電壓放大比例的電阻Rl和電阻R15，所述電阻R15導(dǎo)通連接有用于將負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行輸出的所述電阻R13，所述電阻R24兩端分別連接電阻R12和電容C12。所述電流反饋環(huán)控制電路3包括有一用于產(chǎn)生正給定信號(hào)的可調(diào)電阻RV1，兩個(gè)電容C6和C7，六個(gè)電阻R16、R17、R18、R20、R28和R29，以及另一雙差分運(yùn)算放大器U3B(如LM358運(yùn)放芯片)和一開關(guān)管Q4 ;其中，所述可調(diào)電阻RVl與所述差分放大取樣電路2的電阻R13的輸出端導(dǎo)通連接，且在所述電阻R13與可調(diào)電阻RVl之間依次串聯(lián)有所述電阻R28和電阻R29，所述C7 —端連接在所述電阻R28與電阻R29之間，另一端連接在所述可調(diào)電阻RVl的輸出端上；所述電阻R20和電容C6組合構(gòu)成用于產(chǎn)生輸出調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬的比例積分電路；所述雙差分運(yùn)算放大器U3B的的輸出端導(dǎo)通連接有用于將誤差信號(hào)進(jìn)行反向放大的電阻R16、電阻R17、電阻R18和開關(guān)管Q4，所述開關(guān)管Q4的集電極與所述電壓型控制芯片的引腳9導(dǎo)通連接。所述維弧電流續(xù)流電路4包括有一個(gè)二極管D6，一個(gè)電阻R3，一個(gè)電容C13和兩個(gè)電感L1、L2;其中，所述二極管D6與本控制電路的輸出負(fù)端連接，并與所述差分放大取樣電路2的電阻R12輸入端導(dǎo)通連接；所述電感LI和電感L2并聯(lián)一起，且兩端分別與所述電阻R12的輸出端和切割機(jī)的噴嘴導(dǎo)通連接；所述電阻R3與電容C13串聯(lián)一起，且與所述二極管D6并聯(lián)。本實(shí)用新型所述維弧控制電路的工作原理為當(dāng)本電路在供電正常情況下，首先，電壓型控制芯片(SG3525芯片)慢啟動(dòng)引腳8電壓慢上升至5V電壓，啟動(dòng)脈寬從最小增大至最大，經(jīng)由二極管Dl、D2和電阻R14構(gòu)成的單端驅(qū)動(dòng)電路輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并經(jīng)開關(guān)管Q2和Q3放大后從開關(guān)管Q2的發(fā)射極輸出，經(jīng)電阻R7和R27分壓直接驅(qū)動(dòng)開關(guān)管Q1，同時(shí)通過導(dǎo)通連接在開關(guān)管Ql集電極與發(fā)射極上的由R2和瓷片電容C2構(gòu)成的RC吸收電路減少開關(guān)管工作損耗；接著，所述差分放大取樣電路2的電阻R12將對(duì)輸入的進(jìn)行取樣，并按照電阻Rl和電阻R15的確定差分電壓放大比例對(duì)其兩端的電壓信號(hào)放大20倍,并由其電阻R13輸出電流信號(hào)輸出為負(fù)電壓信號(hào)；最后，所述電流反饋環(huán)控制電路3的可調(diào)電阻RVl產(chǎn)生維弧電流的正給定信號(hào)，并經(jīng)電阻R29和電容C7進(jìn)行濾波后，由電阻R28輸出至雙差分運(yùn)算放大器U3B負(fù)端，且經(jīng)雙差分運(yùn)算放大器U3B輸出端與負(fù)輸入端上的由電阻R20和積分電容C6組成的比例積分電路進(jìn)行處理，產(chǎn)生輸出調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬，同時(shí)雙差分運(yùn)算放大器U3B輸出誤差信號(hào)，經(jīng)電阻R16 R18和開關(guān)管Q4進(jìn)行一倍反向放大，以實(shí)現(xiàn)雙差分運(yùn)算放大器U3B的電壓數(shù)值開關(guān)管Q4的集電極電壓和電壓型控制芯片的電平的控制。當(dāng)在低電網(wǎng)輸入條件下，所述電壓型控制芯片的電平約為4V，輸出最大脈寬，單管IGBT關(guān)斷時(shí)形成一續(xù)流回路，二極管D6導(dǎo)通，經(jīng)電流取樣電阻R12、電感LI和L2輸出至噴嘴處，此時(shí)雙差分運(yùn)算放大器U3B的電位上升，將電壓型控制芯片的電平降低，輸出脈寬減小，完成電流控制調(diào)節(jié)功能。這樣，本實(shí)用新型通過采用恒頻PWM控制技術(shù)，可限制開關(guān)管電流，避免了超微晶主變偏磁，出現(xiàn)維弧過流保護(hù)；同時(shí)采用單管IGBT做開關(guān)器件，采用差分方式輸出電流，采用快速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以及主回路用快恢復(fù)二極管形成續(xù)流回路主，且控制方式用電流閉環(huán)調(diào)節(jié)，使得本控制電路在低電網(wǎng)輸入條件下，維弧電流穩(wěn)定，不斷弧，且起弧成功率高，可勝利完成電弧轉(zhuǎn)移至工件，實(shí)現(xiàn)小電流恒流控制，解決在低電網(wǎng)電壓輸入下起弧斷弧問題。本實(shí)用新型還提供了一種切割機(jī)，該切割機(jī)是非高頻切割機(jī)，包括有電源電路5、切割槍和本實(shí)用新型所述的維弧斬波控制電路，所述切割槍包括有開關(guān)電路6和噴嘴7，所述開關(guān)電路6包括有依次導(dǎo)通連接的電阻R21、三極管Q5和光耦器U2，且所述電阻R21與電源電路5導(dǎo)通連接，所述光耦器U2與所述電壓型控制芯片的引腳8導(dǎo)通連接；所述噴嘴7與所述維弧斬波控制電路中的維弧電流續(xù)流電路4的電感LI和電感L2的輸出端導(dǎo)通連接，所述電源電路5還與所述維弧斬波控制電路的功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路I。當(dāng)按下槍開關(guān)時(shí)，12V電壓通過電阻R21給三極管Q5提供基極電流，使三極管Q5飽和導(dǎo)通，電極電壓約O. 3V，光耦器U2的引腳I和引腳2無(wú)電壓不導(dǎo)通，光耦器U2的引腳3和引腳4無(wú)電流通過，使電壓型控制芯片電壓上升為5V，槍開關(guān)松開，三極管Q5不導(dǎo)通，當(dāng)工件有切割電流時(shí)，槍開關(guān)信號(hào)為低電平狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)切割無(wú)維弧電流。這樣，即可實(shí)現(xiàn)快速切割轉(zhuǎn)移，工作可靠穩(wěn)定，性能優(yōu)良，而且減小了維弧和噴嘴6維弧損耗，延長(zhǎng)了電極和噴嘴6使用壽命，耐用、可靠。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種維弧斬波控制電路，其特征在于包括有一用于在低電網(wǎng)輸入條件下產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)并限制功率開關(guān)管電流的功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路(I)、一用于對(duì)低電網(wǎng)輸入的電流進(jìn)行取樣放大的差分放大取樣電路(2)、一用于根據(jù)放大后的電流信號(hào)來調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬的電流反饋環(huán)控制電路(3)，以及一用于當(dāng)功率開關(guān)管關(guān)斷且輸出負(fù)端為正時(shí)將電流續(xù)流回至主回路中輸送至切割機(jī)噴嘴處的維弧電流續(xù)流電路(4);且所述功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路(I)、差分放大取樣電路(2)、電流反饋環(huán)控制電路(3)和維弧電流續(xù)流電路(4 )依次導(dǎo)通連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維弧斬波控制電路，其特征在于所述功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路(I)包括有一電壓型控制芯片，兩個(gè)二極管Dl和D2，三個(gè)開關(guān)管Ql Q3，三個(gè)電容C2、C3、C4和C10，以及六個(gè)電阻R2、R4、R5、R6、RlO和R14 ;其中，所述電壓型控制芯與輸入電源連接，且連接處外接有電容C4，且所述電阻R4、R5、R10和電容C3、C10，以及二極管D1、D2均與電壓型控制芯片導(dǎo)通連接；負(fù)極與電阻R14和R6相連，且電阻R6連接三極管Q2和Q3的基極，還與所述二極管Dl、D2導(dǎo)通連接；所述電阻R14兩端分別與所述二極管Dl和D2、開關(guān)管Q3導(dǎo)通連接；所述電阻R2與電容C2串聯(lián)一起，并與所述開關(guān)管Ql并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的維弧斬波控制電路，其特征在于所述電壓型控制芯片為SG3525芯片，其引腳13導(dǎo)通連接有用于內(nèi)部輸出三極管限流所述電阻R10，引腳5和引腳6分別導(dǎo)通連接有用于確定工作頻率的所述電容C3和電阻R4，引腳5和引腳7之間還導(dǎo)通連接有用于確定工作死區(qū)時(shí)間的所述電阻R5，引腳8外接有用于為電路開始工作提供慢啟動(dòng)控制的電容C10，且引腳12為接地端，引腳11和引腳14為脈沖輸出端，引腳16為基準(zhǔn)電壓輸出端，引腳15為所述電壓型控制芯片提供正常工作電壓的供電腳，外接用于高頻濾波的電容C4。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的維弧斬波控制電路，其特征在于所述引腳11和引腳14以共用形成單端輸出方式連接，所述電阻R2和電容C2組成構(gòu)成用于減小開關(guān)管Ql損耗的RC吸收電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的維弧斬波控制電路，其特征在于所述差分放大取樣電路(2)包括有一雙差分運(yùn)算放大器U3A，四個(gè)電阻Rl、R12、R15、R24，四個(gè)電容C1、C8、C9和C12 ;其中，所述雙差分運(yùn)算放大器采用雙電源供電，且其輸入端導(dǎo)通連接有用于濾波的所述電容Cl和電容C12，并且還導(dǎo)通連接有用于電源濾波的所述電容C8和電容C9;所述雙差分運(yùn)算放大器的輸出端導(dǎo)通連接有用于電流信號(hào)取樣并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)進(jìn)行放大的所述電阻R12，所述電阻R12導(dǎo)通連接有用于確定其兩端差分電壓放大比例的電阻Rl和電阻R15，所述電阻R15導(dǎo)通連接有用于將負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行輸出的所述電阻R13，所述電阻R24兩端分別連接電阻R12和電容C12。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的維弧斬波控制電路，其特征在于所述電流反饋環(huán)控制電路(3)包括有一用于產(chǎn)生正給定信號(hào)的可調(diào)電阻RV1，兩個(gè)電容C6和C7，六個(gè)電阻R16、R17、R18、R20、R28和R29，以及另一雙差分運(yùn)算放大器U3B和一開關(guān)管Q4 ;其中，所述可調(diào)電阻RVl與所述差分放大取樣電路(2)的電阻R13的輸出端導(dǎo)通連接，且在所述電阻R13與可調(diào)電阻RVl之間依次串聯(lián)有所述電阻R28和電阻R29，所述C7 —端連接在所述電阻R28與電阻R29之間，另一端連接在所述可調(diào)電阻RVl的輸出端上；所述電阻R20和電容C6組合構(gòu)成用于產(chǎn)生輸出調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬的比例積分電路；所述雙差分運(yùn)算放大器U3B的的輸出端導(dǎo)通連接有用于將誤差信號(hào)進(jìn)行反向放大的電阻R16、電阻R17、電阻R18和開關(guān)管Q4，所述開關(guān)管Q4的集電極與所述電壓型控制芯片的引腳9導(dǎo)通連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的維弧斬波控制電路，其特征在于所述維弧電流續(xù)流電路(4)包括有一個(gè)二極管D6，一個(gè)電阻R3，一個(gè)電容C13和兩個(gè)電感L1、L2 ;其中，所述二極管D6與本控制電路的輸出負(fù)端連接，并與所述差分放大取樣電路(2)的電阻R12輸入端導(dǎo)通連接；所述電感LI和電感L2并聯(lián)一起，且兩端分別與所述電阻R12的輸出端和切割機(jī)的噴嘴導(dǎo)通連接；所述電阻R3與電容C13串聯(lián)一起，且與所述二極管D6并聯(lián)。
8.一種切割機(jī)，其特征在于包括有電源電路(5)、切割槍和如權(quán)利要求1至7其中之一所述的維弧斬波控制電路，所述切割槍包括有開關(guān)電路(6)和噴嘴(7)，所述開關(guān)電路(6)和噴嘴(7)分別與所述維弧斬波控制電路中的功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路(I)和維弧電流續(xù)流電路(4)導(dǎo)通連接，所述電源電路(5)與所述功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路(I)和開關(guān)電路(6)導(dǎo)通連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的切割機(jī)，其特征在于所述開關(guān)電路(6)包括有依次導(dǎo)通連接的電阻R21、三極管Q5和光耦器U2，且所述電阻R21與所述電源電路(5 )導(dǎo)通連接，所述光耦器U2與所述電壓型控制芯片的引腳8導(dǎo)通連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種維弧斬波控制電路及切割機(jī)，該控制電路包括有依次導(dǎo)通連接的一用于在低電網(wǎng)輸入條件下產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)并限制功率開關(guān)管電流的功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路、一用于對(duì)低電網(wǎng)輸入的電流進(jìn)行取樣放大的差分放大取樣電路、一用于根據(jù)放大后的電流信號(hào)來調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬的電流反饋環(huán)控制電路，以及一用于當(dāng)功率開關(guān)管關(guān)斷且輸出負(fù)端為正時(shí)將電流續(xù)流回至主回路中輸送至切割機(jī)噴嘴處的維弧電流續(xù)流電路。既避免了超微晶主變偏磁和出現(xiàn)維弧過流保護(hù)，又提高了起弧成功率，維弧電流穩(wěn)定，不斷弧，實(shí)現(xiàn)小電流恒流控制，解決了在低電網(wǎng)電壓輸入下起弧斷弧問題；同時(shí)減小了維弧和噴嘴維弧損耗，使用壽命長(zhǎng)，耐用、可靠。
文檔編號(hào)B23K9/10GK202877696SQ20122038392
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月4日
發(fā)明者邱光, 王巍, 楊少軍, 王剛 申請(qǐng)人:深圳市瑞凌實(shí)業(yè)股份有限公司