逆變焊機電壓采樣電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及逆變焊機技術領域，特別是涉及逆變焊機電壓采樣電路。
【背景技術】
[0002]目前逆變式焊接電源的輸出電壓采樣方式大多為直接從電弧兩端取樣的方式，還有一部分是用霍爾電壓傳感器或者光耦進行隔離電壓采樣。直接從電弧兩端取樣的方式比較直接，采樣速度和精度都比較高，但是存在干擾嚴重的問題，很容易把焊接回路的干擾引入到控制電路，產品的可靠性、穩(wěn)定性易受影響。采用霍爾電壓傳感器的方式能夠做到控制回路和輸出回路電路隔離，干擾抑制效果較好，但存在成本高、采樣速度較低的問題。并且由于逆變焊機從空載到負載甚至短路狀態(tài)，電壓的變化范圍很大，所以用普通光耦進行隔離采樣會存在一個采樣范圍不足、采樣線性不好的問題。
【實用新型內容】
[0003]基于此，有必要針對上述干擾大，成本高的問題，提供一種逆變焊機電壓采樣電路。
[0004]一種逆變焊機電壓采樣電路，包括PWM調制模塊，所述逆變焊機的輸出電壓經過所述PWM調制模塊，輸出第一 PWM信號和第二 PWM信號，所述第一 PWM信號和所述第二 PWM信號之間的相位差為180度，還包括初級驅動模塊，所述初級驅動模塊輸入所述第一 PWM信號和所述第二 PWM信號，輸出交流方波信號，所述交流方波信號的寬度正比于所述第一 PWM信號和所述第二 PWM信號的脈沖寬度；
[0005]全橋整流模塊，所述全橋整流模塊的輸入端連接所述初級驅動模塊的輸出端；
[0006]濾波模塊，所述濾波模塊的輸入端連接所述全橋整流模塊的輸出端；以及
[0007]隔離輸出模塊，所述隔離輸出模塊的輸入端連接所述濾波模塊的輸出端，所述隔離輸出模塊輸出電壓信號。
[0008]上述逆變焊機電壓采樣電路，能夠實現(xiàn)焊接回路電壓采樣和控制回路的完全隔離，對干擾抑制效果好，電路簡單可靠。
[0009]在其中一個實施例中，所述初級驅動模塊包括第一驅動芯片和第二驅動芯片，所述第一驅動芯片和所述第二驅動芯片是集成了 P溝道場效應管和N溝道場效應管的驅動芯片，所述第一驅動芯片輸入所述第一 PWM信號，所述第二驅動芯片輸入所述第二 PWM信號，所述驅動模塊的輸出信號為所述第一驅動芯片輸出信號和所述第二驅動芯片輸出信號的疊加。
[0010]在其中一個實施例中，所述第一驅動芯片和所述第二驅動芯片是MIC4420芯片，所述第一 PWM信號和所述第二 PWM信號分別連接所述第一驅動芯片的第二腳和所述第二驅動芯片的第二腳，所述第一驅動芯片的第六腳和第七腳連接形成所述第一驅動芯片的輸出端，所述第二驅動芯片的第六腳和第七腳連接后形成所述第二驅動芯片的輸出端。
[0011]在其中一個實施例中，所述濾波模塊包括第一電阻、第二電阻和第一電容，所述第一電阻的一端連接在所述全橋整流模塊的第一輸出端，所述第一電阻的另一端和所述第二電阻的一端連接，所述第二電阻的另一端連接所述全橋整流模塊的第二輸出端，所述第一電容和所述第二電阻并聯(lián)。
[0012]在其中一個實施例中，所述隔離輸出模塊包括線性光耦合器和第三電阻，所述線性光耦合器的基極連接電源，所述線性光耦合器的發(fā)射極連接所述第三電阻的一端，所述第三電阻的另一端接地，所述線性光耦合器的發(fā)射極輸出電壓信號。
[0013]在其中一個實施例中，逆變焊機電壓采樣電路還包括驅動變壓器和IGBT驅動模塊，所述驅動變壓器的初級連接所述初級驅動模塊的輸出端，所述驅動變壓器的次級連接IGBT驅動模塊的輸入端。
[0014]在其中一個實施例中，所述驅動變壓器的次級包括兩個次級線圈，所述IGBT驅動模塊包括兩個半橋式IGBT電路。
[0015]在其中一個實施例中，所述驅動變壓器的次級包括四個次級線圈，所述IGBT驅動模塊包括四個全橋式IGBT電路。
[0016]在其中一個實施例中，所述初級驅動模塊還包括第四電阻和第二電容，所述第四電阻的一端和所述第一驅動芯片的輸出端連接，所述第四電阻的另一端和所述驅動變壓器的初級連接，所述第二電容和所述第四電阻并聯(lián)。
【附圖說明】
[0017]圖1為一實施例的逆變焊機電壓采樣電路的結構示意圖和各模塊輸出波形示意圖；
[0018]圖2為另一實施例的逆變焊機電壓采樣電路的結構示意圖；
[0019]圖3為圖2所示實施例的逆變焊機電壓采樣電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0020]參見圖1，為一實施例的逆變焊機電壓采樣電路的結構示意圖和各模塊輸出波形示意圖。
[0021]如圖所示，該逆變焊機電壓采樣電路包括PWM調制模塊(圖中未示)，逆變焊機的輸出電壓經過PWM調制模塊，輸出第一 PWM信號001和第二 PWM信號002，第一 PWM信號001和第二 PWM信號002之間的相位差為180度。從而可以避免直通。
[0022]該逆變焊機電壓采樣電路還包括初級驅動模塊100，初級驅動模塊100輸入第一PWM信號001和第二 PWM信號002，經功率放大和轉換后，輸出交流方波信號101，該交流方波信號101的寬度正比于第一 PWM脈沖信號001和第二 PWM脈沖信號002的寬度。
[0023]全橋整流模塊200的輸入端連接初級驅動模塊100的輸出端，實現(xiàn)對交流方波信號101的整流，輸出直流方波信號201，該直流方波信號201的寬度正比于交流方波信號101的寬度。
[0024]濾波模塊300的輸入端連接全橋整流模塊200的輸出端，對全橋整流模塊200輸出的方波脈沖201進行濾波，經濾波模塊300濾波后的輸出為全橋整流模塊200輸出的直流方波脈沖201的平均值301，該平均值301的大小正比于全橋整流模塊200輸出的直流方波脈沖201的寬度。
[0025]隔離輸出模塊400的輸入端連接濾波模塊300的輸出端，隔離輸出模塊400輸出電壓信號UF。通過隔離輸出模塊400實現(xiàn)輸出電壓和輸入電壓電氣上的隔離，從而避免干擾。同時輸出電壓信號Uf正比于輸入電壓信號，也即輸出電壓信號U 比于直流方波脈沖201的平均值301，而直流方波脈沖201的平均值301正比于直流方波脈沖201的寬度，直流方波脈沖201的寬度正比于交流方波信號101的寬度，交流方波信號101的寬度正比于第一 PWM脈沖信號001和第二 PWM脈沖信號002的寬度，第一 PWM脈沖信號001和第二 PWM脈沖信號002的寬度正比于逆變焊機的輸出電壓，從而輸出電壓信號Uf正比于逆變焊機的輸出電壓，從而間接地實現(xiàn)了對逆變焊機輸出電壓的采樣。該輸出電壓信號Uf可以送至后續(xù)的焊接特性處理電路或者焊接參數(shù)顯示電路使用。
[0026]本實用新型的該逆變焊機電壓采樣電路，通過逆變焊機輸出電壓經過PWM調制電路輸出的兩路PWM信號進行驅動、整流、濾波以及隔離后，輸出正比于逆變焊機輸出電壓的電壓信號，以實現(xiàn)間接的電壓采樣。并且經過隔離后的輸出電壓信號可以有效地避免逆變焊機輸出電壓引入的干擾，抗干擾效果好，提高了穩(wěn)定性和可靠性。而且，本實用新型的該逆變焊機電壓采樣電路無需霍爾電壓傳感器，降低了成本。此外，由于經過了整流和濾波，從而也擴大了隔離采樣的采樣范圍，提高了適應性。
[0027]參見圖2為另一實施例的逆變焊機電壓采樣電路的結構示意圖。
[0028]在該實施例中，逆變焊機電壓采樣電路還包括驅動變壓器和IGBT驅動模塊500，驅動變壓器的初級連接初級驅動模塊100的輸出端，驅動變壓器的次級連接IGBT驅動模塊500的輸入端，同時從驅動變壓器的初級端引出一路交流方波信號連接至全橋整流模塊200的輸入端，全橋整流模塊200的輸出端連接濾波模塊300的輸入端，濾波模塊300的輸出端連接隔離輸出模塊400的輸入端，隔離輸出模塊400輸出電壓信號Ufo
[0029]從而在實現(xiàn)電壓采樣的基礎上，還可以同時獲得IGBT晶體管的驅動電壓，使得電路可以復用，節(jié)約成本，結構緊湊。
[0030]參見圖3，為圖2所示實施例的逆變焊機電壓采樣電路的電路圖。從圖中可見，初級驅動模塊100包括第一驅動芯片ICjP第二驅動芯片IC2，第一驅動芯片1(^輸入第一 PWM信號001，第二驅動芯片IC2輸入第二 PWM信號002，第一驅動芯片ICjP第二驅動芯片IC2均是集成了 P溝道場效應管和N溝道場效應管的驅動芯片。第一驅動芯片IC1和第二驅動芯片IC2分別