電焊機電壓控制電路的制作方法
【專利摘要】本發明涉及電機控制領域，具體而言，涉及電焊機電壓控制電路。該電焊機電壓控制電路，包括：變壓器、控制開關、焊靶、低壓電源、高壓電源；變壓器二次側和低壓電源均與焊靶電連接；控制開關連接于高壓電源與變壓器一次側之間，且當焊靶電壓低于預設的低壓電源電壓時閉合，和當焊把電壓高于預設的工作電壓時斷開。本發明提供的該電焊機電壓控制電路，通過比較焊靶處與低壓電源處的電壓值，當焊靶電壓低于預設的低壓電源電壓時閉合，和當焊把電壓高于預設的工作電壓時斷開，來控制給焊靶供電的變壓器是否工作，進而控制了電焊機的工作狀態，使焊靶只有在需要使用的時候才會由高壓電源進行供電，從而避免了電能的浪費，解決了現有技術中的不足。
【專利說明】
電焊機電壓控制電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及電機控制領域，具體而言，涉及電焊機電壓控制電路。
【背景技術】
[0002]電焊機是利用正負兩極在瞬間短路時產生的高溫電弧來熔化電焊條上的焊料和被焊材料，來達到使它們結合的目的。主要的部件是一個大功率的變壓器，電焊機一般按輸出電源種類可分為兩種，一種是交流電焊機；一種是直流電焊機。是利用電感的原理做成的，電感量在接通和斷開時會產生巨大的電壓變化，利用正負兩極在瞬間短路時產生的高壓電弧來熔化電焊條上的焊料，來達到使它們達到原子結合的目的。
[0003]現有電焊機防觸電保護電路都是利用檢測電焊機變壓器線圈電流的方法，來控制電焊機主電路的工作狀態，這樣就必須要求電焊機線圈始終通電，進而造成在待機狀態下的電能浪費。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種更加節能更加安全的電焊機電壓控制電路，以解決上述的問題。
[0005]在本發明的實施例中提供了電焊機電壓控制電路，包括:變壓器、控制開關、焊靶、低壓電源、高壓電源；
[0006]所述變壓器二次側和所述低壓電源均與所述焊靶電連接；
[0007]所述控制開關連接于所述高壓電源與所述變壓器一次側之間，且當所述焊靶電壓低于預設的低壓電源電壓時閉合，和當所述焊把電壓高于預設的工作電壓時斷開。
[0008]優選的，還包括電壓比較電路；
[0009]所述電壓比較電路的輸入端與焊靶電連接，輸出端與所述控制開關電連接，且用于采集焊靶電壓，并當所述焊靶電壓低于預設的低壓電源電壓時，使所述控制開關閉合，和當所述焊把電壓高于預設的工作電壓時，使所述控制開關斷開。
[0010]優選的，還包括橋式整流電路，所述橋式整流電路連接于所述變壓器二次側和所述電壓比較電路之間。
[0011]優選的，所述電壓比較電路包括第一比較器和第二比較器；
[0012]所述第一比較器的用于比較焊靶電壓值和低壓電源電壓值，并當焊靶電壓值低于低壓電源電壓值時發出電信號，使所述控制開關閉合；
[0013]所述第二比較器用于比較焊靶工作電壓值和實際電壓值，且當焊靶實際電壓值高于預設的工作電壓時，發出電信號，使所述控制開關斷開。
[0014]優選的，所述控制開關包括第一接觸器、第一繼電器和第二繼電器，所述第一繼電器包括第一線圈和第一觸點，所述第二繼電器包括第二線圈和第二觸點，所述第一接觸器觸點和所述第一觸點為常開型觸點，所述第二觸點為常閉型觸點，所述高壓電源包括高壓電源輸出端和高壓電源輸入端；
[0015]所述高壓電源輸出端、所述第一接觸器觸點和所述高壓電源輸入端串聯形成閉合回路；
[0016]所述高壓電源輸出端、所述第一觸點、所述第二觸點、所述第一接觸器線圈和所述高壓電源輸入端串聯形成回路；
[0017]所述高壓電源輸出端、所述第二觸點、所述第一接觸器觸點、所述第一接觸器線圈和所述高壓電源輸入端串聯形成回路；
[0018]所述第一線圈與所述第一比較器的輸出端電連接，且當接收到電信號時，控制所述第一觸點閉合；
[0019]所述第二線圈與所述第二比較器的輸出端電連接，且當接收到電信號時，控制第二觸點斷開。
[0020]優選的，所述第一比較器的反相輸入端通過第二采樣電阻R2與所述地端電連接，且通過第三采樣電阻R3與焊靶電連接；
[0021]所述第一比較器的同相輸入端通過第一采樣電阻Rl與低壓電源電連接，且通過第八采樣電阻R8與地端電連接；
[0022]所述第二比較器的反相輸入端通過第七采樣電阻R7與低壓電源電連接，且通過第九采樣電阻R9與地端電連接；
[0023]所述第二比較器的同相輸入端通過第四采樣電阻R4與焊靶電連接，且通過第五采樣電阻R5與地端電連接。
[0024]優選的，所述控制開關包括第二接觸器、第三繼電器和第四繼電器，所述第二接觸器包括第二接觸器線圈和第二接觸器觸點，所述第三繼電器包括第三線圈和第三觸點，所述第四繼電器包括第四線圈和第四觸點，所述第二接觸器觸點和所述第三觸點均為常開型觸點，所述第四觸點為常閉型觸點，所述高壓電源包括第高壓電源輸出端和高壓電源輸入端;
[0025]所述高壓電源輸出端、所述第二接觸器觸點和所述高壓電源輸入端串聯形成回路，所述第二接觸器觸點當所述第二接觸器線圈所在電路通電時控制閉合；
[0026]所述高壓電源輸出端、所述第二接觸器線圈、所述第二接觸器觸點、所述第四觸點和地端串聯形成回路；
[0027]所述高壓電源輸出端所述第二接觸器線圈、所述第三觸點、所述第四觸點和地端串聯形成回路；
[0028]所述焊靶、所述第四線圈和地端串聯形成回路；
[0029]所述第四線圈當電壓值拆過預設的工作電壓時，控制所述第四觸點斷開。
[0030]優選的，還包括橋式整流電路，所述橋式整流電路連接于所述變壓器二次側和所述焊靶之間。
[0031 ] 本發明實施例提供的電焊機電壓控制電路，與現有技術中的檢測電焊機線圈電流的方法來控制主電路的工作狀態，使電焊機線圈始終通電，進而造成了電能的浪費相比，其通過比較焊靶處與低壓電源處的電壓值，當焊靶電壓低于預設的低壓電源電壓時閉合，和當焊把電壓高于預設的工作電壓時斷開，來控制給焊靶供電的變壓器是否工作，進而控制了電焊機的工作狀態，從而使焊靶只有在需要使用的時候才會由高壓電源進行供電，從而避免了電能的浪費，解決了現有技術中的不足。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]圖1示出了本發明實施例的電焊機電壓控制電路基本模塊圖；
[0033]圖2示出了本發明實施例的電焊機電壓控制電路優化連接圖；
[0034]圖3示出了本發明實施例的電焊機電壓控制電路第一種原件連接圖；
[0035]圖4示出了本發明實施例的電焊機電壓控制電路第二種原件連接圖。
[0036]圖中:101、高壓電源；102、控制開關；103、變壓器；104、焊靶；105、低壓電源；106、電壓比較電路；C1、第一接觸器；C2、第二接觸器J1、第一繼電器；J2、第二繼電器；J3、第三繼電器J4、第四繼電器。
【具體實施方式】
[0037]下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。
[0038]本發明實施例1提供了電焊機電流控制電路，如圖1至圖4所示，
[0039]電焊機電壓控制電路，包括:變壓器103、控制開關102、焊靶104、低壓電源105、高壓電源101 ；
[0040]變壓器二次側和低壓電源105均與焊靶104電連接；
[0041]控制開關102用于高壓電源101與變壓器一次側，且當焊靶104電壓低于預設的低壓電源105電壓時閉合，和當焊把電壓高于預設的工作電壓時斷開
[0042]具體的，低壓電源105的輸出端能夠直接向焊靶104提供電。待機的狀態下，焊靶104與地不接觸，焊靶104上面有低壓電源105提供的電壓。當焊靶104需要工作的時候，也就是焊靶104通過電焊條與地相接觸的時候，焊靶104處由低壓電源105提供的電壓下降，第一繼電器Jl通電工作，使得控制開關102閉合，進而控制變壓器一次側與高壓電源101接通，使變壓器二次側向焊靶104提供電能，此時焊靶104處于正常工作狀態下，通常運行電壓在30V-40V左右。當焊靶104工作結束，也就是焊靶104上面的電焊條離開工件之后，變壓器二次側輸出的電流減少到0，焊靶104處的電壓會上升，如果不關閉主變壓器103電源，通常可以到70V-80V左右，在現有的技術中，這個電壓需要維持幾秒鐘才關閉，本發明由于采用了電壓比較技術，可以設定超過40V，第二繼電器J2就開始工作，也就是控制開關102斷開，控制高壓電源101與變壓器一次側端來連接，變壓器103停止工作，也就是停止向焊靶104供電，電焊機進入到待機狀態。所以可以讓電焊機在整個工作循環過程中，輸出電壓不會超過41V，如果在特殊環境使用，可以做到輸出電壓不會超過36V，確保安全。此時，只有低壓電源105向焊靶104供電，如果焊靶104再與地接觸，則經過上述流程再次使焊靶104進入工作狀態，如此反復。
[0043]需要說明的是低壓電源105輸入端均可以理解為“接地端”，也就是O電位處，與需要焊接的工件連接在一起，后文中出現的低壓電源105輸入端也應如此理解，以低壓電源105輸入端的形式進行表達是為了說明能低壓電源105輸入端所在的電路能夠形成完整的回路。并且出現的低壓電源105輸入端可以是相同的，也可以是不同的，能夠提供直流電能即可。需要說明的是，低壓電源105均應設置有單向導通的二極管，以防止變壓器二次側的電壓過高時，使二次側的電流流入低壓電源105。
[0044]進一步，電焊機電壓控制電路還包括電壓比較電路106，電壓比較電路106的輸入端與焊靶104電連接，輸出端與控制開關102電連接，且用于采集焊靶104電壓，并當焊靶104電壓低于預設的低壓電源105電壓時，使控制開關102閉合，和當焊把電壓高預設的工作電壓時，使控制開關102斷開。
[0045]具體的，電壓比較電路106用于采集焊靶104的電壓并與預設的電壓值進行對比，進而實現對控制開關102的控制作用。電壓比較電路106將獲取到的焊靶104電壓值與低壓電源105電壓相對比，如果焊靶104處的電壓值低于低壓電源105的電壓值，那么則說明焊靶104與地已經接觸(導通，并形成回路)了，焊靶104處的電壓下降，此時說明焊靶104處于工作狀態，也就是變壓器103應工作，以向焊靶104提供工作電壓，由此電壓比較電路106可以向控制開關102發送控制信號，以使控制開關102閉合，是高壓電源101向變壓器103的一次側提供電能，進而使變壓器103的二次側向焊靶104提供變壓后的電能，使焊靶104正常工作，此時焊靶104處的電壓通常為30-40V，也就是焊靶104處的電壓與預設的工作電壓是相符合的(不高于工作電壓)，不會觸發控制開關102斷開。
[0046]當焊靶104與地分開的時候，由于變壓器103仍然在正常工作，使得變壓器二次側的電壓上升(由于低壓電源105裝有單向導通二極管，焊靶104處的高壓不會向低壓電源105釋放)，上升到超過預設的工作電壓40V，則電壓比較電路106使控制開關102斷開，進而停止變壓器103工作，加載到焊靶104處的電壓仍然只有低壓電源105的電壓值，由于該電壓值與低壓電源105電壓是相同的，因此不會使控制開關102閉合，也就是整個電路再次進行初始狀態(待機狀態)。
[0047]需要說明的是，電壓比較電路106所發送的信號是起到操控控制開關102的作用，其發送信號的電平高低可以視情況而定。在電壓比較電路106進行比較的時候，為防止出現誤動作，可以將用于比較的、預設的低壓電源105電路調節的較低，使焊靶104的電壓值過低時才會觸發控制開關102閉合(如，低壓電源105的正常電壓值為12V，用于比較的低壓電源105電壓值為8V，以防止低壓電源105的電壓不穩定，造成控制開關102的誤動作)。基于同樣的理由，用于比較的、預設的工作電壓也可以設置的稍高一些。
[0048]通常，高壓電源101是交流電流源(如220V，380V等)，而焊靶104所使用的是直流電流，也就是需要通過整流電路進行交直流的轉換，此處使用的是全橋整流電路對高壓電源101的電流進行整流工作。也就是電焊機電壓控制電路還包括橋式整流電路，橋式整流電路連接于變壓器二次側和電壓比較電路106之間。上面說明的都是直流電焊機，如果使用的是交流電焊機，那么在電焊機的焊把與低壓電源105，比較電路之間必須通過整流濾波電路，把交流電變成直流電信號才能夠進行工作。其它工作原理完全相同。
[0049]進一步，電壓比較電路106包括第一比較器和第二比較器；第一比較器的用于比較焊靶104電壓值和低壓電源105電壓值，并當焊靶104電壓值低于低壓電源105電壓值時發出電信號，使控制開關102閉合；第二比較器用于比較焊靶104工作電壓值和實際電壓值，且當焊靶104實際電壓值高于預設的工作電壓時，發出電信號，使控制開關102斷開。
[0050]使用時需要使用兩個比較器來分別比較焊靶104的電壓值是否低于低壓電源105的電壓值，需要說明的是，低壓電源105的電壓值是可以是從低壓電源105處獲取的，也可以是單獨從信號發生器獲取的。同樣的理由，工作電壓值也可以是從信號發生器上獲取到的。
[0051]具體的，如圖3所示，控制開關102包括第一接觸器Cl、第一繼電器Jl和第二繼電器J2，第一接觸器Cl包括第一接觸器Cl線圈和2個第一接觸器Cl觸點(兩個觸點的動作方式相同，其中一個的作用是通電自鎖，另一個的作用是與其他元器件形成回路)，第一繼電器Jl包括第一線圈和第一觸點，第二繼電器J2包括第二線圈和第二觸點，第一接觸器Cl觸點和第一觸點為常開型觸點，第二觸點為常閉型觸點，高壓電源101包括高壓電源輸出端和高壓電源輸入端；高壓電源輸出端、第一接觸器Cl觸點和高壓電源輸入端串聯形成閉合回路；高壓電源輸出端、第一觸點、第二觸點、第一接觸器Cl線圈和高壓電源輸入端串聯形成回路；高壓電源輸出端、第二觸點、第一接觸器Cl觸點、第一接觸器Cl線圈和高壓電源輸入端串聯形成回路；第一線圈與第一比較器的輸出端電連接，且當接收到電信號時，控制第一觸點閉合；第二線圈與第二比較器的輸出端電連接，且當接收到電信號時，控制第二觸點斷開。
[0052]需要說明的是，高壓電源輸出端、第二觸點、第一接觸器Cl觸點、第一接觸器Cl線圈和高壓電源輸入端串聯形成的回路，作用是將第一接觸器Cl線圈通電后自鎖，以使第一接觸器Cl觸點持續處于閉合狀態，使高壓電源101持續向變壓器103輸出。
[0053]如圖3所示，具體的，第一比較器和第二比較器可以通過如下連接方式來采集電壓信號:第一比較器的反相輸入端通過第二采樣電阻R2與地端電連接，且通過第三采樣電阻R3與焊靶104電連接；第一比較器的同相輸入端通過第一采樣電阻Rl與低壓電源105電連接，且通過第八采樣電阻R8與地端電連接；第二比較器的反相輸入端通過第七采樣電阻R7與低壓電源105電連接，且通過第九采樣電阻R9與地端電連接；第二比較器的同相輸入端通過第四采樣電阻R4與焊靶104電連接，且通過第五采樣電阻R5與地端電連接。圖中的二極管Dl是起到單向導通作用的。
[0054]如圖4所示，除了使用電壓比較電路106，通過電信號的方式來操控控制開關102，還可以是直接從控制開關102的硬件角度實現控制。也就是控制開關102包括第二接觸器C2、第三繼電器J3和第四繼電器J4，第二接觸器C2包括第二接觸器C2線圈和兩個第二接觸器C2觸點(兩個觸點的動作方式相同，其中一個的作用是通電自鎖，另一個的作用是與其他元器件形成回路)，第三繼電器J3包括第三線圈和第三觸點，第四繼電器J4包括第四線圈和第四觸點，第二接觸器C2觸點和第三觸點均為常開型觸點，第四觸點為常閉型觸點，高壓電源101包括第高壓電源輸出端和高壓電源輸入端；高壓電源輸出端、第二接觸器C2觸點和高壓電源輸入端串聯形成回路，第二接觸器C2觸點當第二接觸器C2線圈所在電路通電時控制閉合；高壓電源輸出端、第二接觸器C2線圈、第二接觸器C2觸點、第四觸點和地端串聯形成回路；高壓電源輸出端第二接觸器C2線圈、第三觸點、第四觸點和地端串聯形成回路；焊靶104、第四線圈和地端串聯形成回路；第四線圈當電壓值超過預設的工作電壓時，控制第四觸點斷開。
[0055]需要說明的是，通過調整繼電器線圈的物理特性，能夠使繼電器的線圈在達到一定的電壓時才會控制相應的觸點做出動作。
[0056]進一步，通常高壓電源101是交流電流源(如220V，380V等)，而焊靶104所使用的是直流電流，也就是需要通過整流電路進行交直流的轉換，此處使用的是全橋整流電路對變壓器103輸出進行整流工作。也就是電焊機電壓控制電路還包括橋式整流電路，橋式整流電路連接于變壓器二次側和電壓比較電路106之間。
[0057]圖4中，電阻RlO的作用是分壓限流，使繼電器4線圈在電焊機正常工作的時候不會工作，調節RlO的阻值可以改變電焊機工作停止的電壓。
[0058]本申請所提供的電焊機電壓控制電路，通過比較焊靶處與低壓電源電壓值大小，和比較焊靶處的電壓值與預設的工作電壓值大小，來控制給焊靶供電的變壓器是否工作，進而控制了電焊機的工作狀態，從而使焊靶只有在需要使用的時候才會由高壓電源進行供電，并且通過使用了繼電器等不宜損壞的電子元器件使得電焊機電壓控制電路整體的穩定性更強，從而在避免了電能的浪費的基礎上，使電焊機電壓控制電路更穩定，并且，進一步明確了不同比較器的作用，使電焊機電壓控制電路的工作更為合理和容易實現，還設計了控制開關的具體電路結構，使電焊機電壓控制電路的電路結構更為合理，工作更加穩定，更好的解決了現有技術中的不足，更加重要的是現有技術中待機狀態下的焊靶電壓在30V左右，同時這個電壓是主變壓器提供的，功力很大，達幾KW，如果電焊機在特別濕的環境下工作，不是特別安全。經試驗，本發明實施例提供的電焊機電壓控制電路，待機狀態下的焊靶電壓在12V以下，功力非常的小，只有3瓦左右，所以更加安全可靠。
[0059]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.電焊機電壓控制電路，其特征在于，包括:變壓器、控制開關、焊靶、低壓電源、高壓電源； 所述變壓器二次側和所述低壓電源均與所述焊靶電連接； 所述控制開關連接于所述高壓電源與所述變壓器一次側之間，且當所述焊靶電壓低于預設的低壓電源電壓時閉合，和當所述焊把電壓高于預設的工作電壓時斷開。
2.根據權利要求1所述的電焊機電壓控制電路，其特征在于，還包括電壓比較電路； 所述電壓比較電路的輸入端與焊靶電連接，輸出端與所述控制開關電連接，且用于采集焊靶電壓，并當所述焊靶電壓低于預設的低壓電源電壓時，使所述控制開關閉合，和當所述焊把電壓高于預設的工作電壓時，使所述控制開關斷開。
3.根據權利要求2所述的電焊機電壓控制電路，其特征在于，還包括橋式整流電路，所述橋式整流電路連接于所述變壓器二次側和所述電壓比較電路之間。
4.根據權利要求3所述的電焊機電壓控制電路，其特征在于，所述電壓比較電路包括第一比較器和第二比較器； 所述第一比較器用于比較焊靶電壓值和低壓電源電壓值，并當焊靶電壓值低于低壓電源電壓值時發出電信號，使所述控制開關閉合； 所述第二比較器用于比較焊靶工作電壓值和實際電壓值，且當焊靶實際電壓值高于預設的工作電壓時，發出電信號，使所述控制開關斷開。
5.根據權利要求4所述的電焊機電壓控制電路，其特征在于， 所述控制開關包括第一接觸器、第一繼電器和第二繼電器，所述第一繼電器包括第一線圈和第一觸點，所述第二繼電器包括第二線圈和第二觸點，所述第一接觸器觸點和所述第一觸點為常開型觸點，所述第二觸點為常閉型觸點，所述高壓電源包括高壓電源輸出端和高壓電源輸入端； 所述高壓電源輸出端、所述第一接觸器觸點和所述高壓電源輸入端串聯形成閉合回路； 所述高壓電源輸出端、所述第一觸點、所述第二觸點、所述第一接觸器線圈和所述高壓電源輸入端串聯形成回路； 所述高壓電源輸出端、所述第二觸點、所述第一接觸器觸點、所述第一接觸器線圈和所述高壓電源輸入端串聯形成回路； 所述第一線圈與所述第一比較器的輸出端電連接，且當接收到電信號時，控制所述第一觸點閉合； 所述第二線圈與所述第二比較器的輸出端電連接，且當接收到電信號時，控制第二觸點斷開。
6.根據權利要求5所述的電焊機電壓控制電路，其特征在于，所述第一比較器的反相輸入端通過第二采樣電阻R2與地端電連接，且通過第三采樣電阻R3與焊靶電連接； 所述第一比較器的同相輸入端通過第一采樣電阻Rl與低壓電源電連接，且通過第八采樣電阻R8與地端電連接； 所述第二比較器的反相輸入端通過第七采樣電阻R7與低壓電源電連接，且通過第九采樣電阻R9與地端電連接； 所述第二比較器的同相輸入端通過第四采樣電阻R4與焊靶電連接，且通過第五采樣電阻R5與地端電連接。
7.根據權利要求1所述的電焊機電壓控制電路，其特征在于， 所述控制開關包括第二接觸器、第三繼電器和第四繼電器，所述第二接觸器包括第二接觸器線圈和第二接觸器觸點，所述第三繼電器包括第三線圈和第三觸點，所述第四繼電器包括第四線圈和第四觸點，所述第二接觸器觸點和所述第三觸點均為常開型觸點，所述第四觸點為常閉型觸點，所述高壓電源包括第高壓電源輸出端和高壓電源輸入端； 所述高壓電源輸出端、所述第二接觸器觸點和所述高壓電源輸入端串聯形成回路，所述第二接觸器觸點當所述第二接觸器線圈所在電路通電時控制閉合； 所述高壓電源輸出端、所述第二接觸器線圈、所述第二接觸器觸點、所述第四觸點和地端串聯形成回路； 所述高壓電源輸出端、所述第二接觸器線圈、所述第三觸點、所述第四觸點和地端串聯形成回路； 所述焊靶、所述第四線圈和地端串聯形成回路； 所述第四線圈當電壓值拆過預設的工作電壓時，控制所述第四觸點斷開。
8.根據權利要求7所述的電焊機電壓控制電路，其特征在于，還包括橋式整流電路，所述橋式整流電路連接于所述變壓器二次側和所述焊靶之間。
【文檔編號】B23K9/00GK104148774SQ201410392506
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月11日 優先權日:2014年8月11日
【發明者】夏漢忠, 夏宇超 申請人:舟山凱久電源科技有限公司