[实用新型]一种等离子弧切割机的高频脉冲电路

说明书

本实用新型涉及等离子弧切割机技术领域，具体地说是一种等离子弧切割机的高频脉冲电路，包括单片机、数据显示控制芯片、PWM脉宽调制芯片、电容、电阻、比较器、二极管、三极管、功率管、数码管、电位器，本实用新型同现有技术相比，设计了等离子弧切割机的高频脉冲电路，采用单片机控制PWM脉宽调制芯片的输出占空比在低与高之间高频率的周期性切换，以达到输出脉冲电流，实现脉冲切割的目的，脉冲电流在峰值、基值之间变化，不稳定现象在脉冲电流时得到恢复，提高了电弧的稳定性，电弧在基值电流过程中，热输入也更小，实现高频效应，提高等离子弧切割质量和效率。

技术领域

本实用新型涉及等离子弧切割机技术领域，具体地说是一种等离子弧切割机的高频脉冲电路。

背景技术

等离子弧切割是一种适用于金属材料的高效高质量热切割方法，在船舶、桥梁、管道、机械等制造业中获得了广泛地应用。这种工艺一般采用工件接正极的直流电弧进行切割，但是为了进一步增强电弧挺度和穿透能力，提高等离子弧切割质量与效率, 有人对脉冲等离子弧切割工艺进行了研究。

目前大部分采用的均为低频脉冲等离子切割方法。已有文献研制了一种高频脉冲空气等离子切割机，主电路采用单回路单开关的斩波电路，但是受功率器件截止频率等方面的限制，该机试验脉冲最高频率仅为5kHz。因此，已有脉冲等离子弧切割工艺所用脉冲频率较低, 电弧噪声大, 且卓越的脉冲工艺效能未能得到充分。

因此，需要设计一种等离子弧切割机的高频脉冲电路，实现脉冲切割、提高等离子弧切割质量、稳定性和效率，降低电弧热输入。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了因此，需要设计一种等离子弧切割机的高频脉冲电路，实现脉冲切割、提高等离子弧切割质量、稳定性和效率，降低电弧热输入。

为了达到上述目的，本实用新型是一种等离子弧切割机的高频脉冲电路，包括单片机、数据显示控制芯片、PWM脉宽调制芯片、电容、电阻、比较器、二极管、三极管、功率管、数码管、电位器，其特征在于：单片机的3号引脚与5V电源连接，单片机的10号引脚与数据显示控制芯片的8号引脚连接，单片机的11号引脚分两路分别与电容六十八的一端以及数据显示控制芯片的7号引脚连接，电容六十八的另一端接地，单片机的25号引脚与数据显示控制芯片的9号引脚连接，片机的31号引脚分两路分别与电阻十一的一端以及电阻十三的一端连接，电阻十三的另一端分两路分别与比较器一的同相输入端、电容二十六的一端连接，电阻十一的另一端、电容二十六的另一端接地，比较器一的反相输入端分两路分别与电位器二的3号脚以及比较器一的输出端连接，电位器二的1号脚接地，电位器二的2号脚串联电阻二十三后，分三路分别与电阻二十的一端、电阻三十四的一端以及比较器二的反相输入端连接，电阻二十的另一端与电位器三的2号脚连接，电位器三的3号脚与VCC电源端连接，电位器三的1号脚与-VCC电源端连接，比较器二的同相输入端接地，电阻三十四的另一端分三路分别与比较器二的输出端、电阻三十二的一端、二极管三十一的阴极连接，二极管三十一的阳极串联电阻三十八后，分两路分别与电阻四十六的一端以及电容二十七的一端连接，电阻三十二的另端分八路分别与电阻四十六的另一端、电容二十七的另一端、电阻五十六的一端、二极管十的阴极、二极管十一的阳极、电阻二十九的一端、稳压二极管的阳极以及比较器三的反相输入端连接，电阻五十六的另一端与霍尔传感器的反馈信号端连接，二极管十的阳极、二极管十一的阴极、比较器三的同相输入端接地，电阻二十九的另一端串联电容二十三后，分三路分别与稳压二极管的阴极、比较器三的输出端以及电阻三十六的一端连接，电阻三十六的另一端分四路分别与二极管十二的阴极、电容二十四的一端、电阻三十三的一端以及电阻十九的一端连接，二极管十二的阳极、电容二十四的另一端、电阻三十三的另一端分别接地，电阻十九的另一端分两路分别与电容十三的一端以及PWM脉宽调制芯片的5号引脚连接，电容十三的另一端接地，PWM脉宽调制芯片的1号引脚与限流信号端连接，PWM脉宽调制芯片的2号引脚与三极管的集电极连接，三极管的基极分三路分别与电容十的一端、电容十二的一端以及PWM脉宽调制芯片的8号引脚连接，电容十的另一端、电容十二的另一端接地，三极管的发射极分三路分别与电容九十三的一端、电阻十五的一端、电容九十二的一端连接，电容九十三的另一端分五路分别与PWM脉宽调制芯片的4号引脚、电阻九的一端、电阻十五的另一端、电阻一百十九的一端、电阻十六的一端连接，电阻九的另一端接地，电阻一百十九的另一端与电容九十二的另一端连接，电阻十六的另一端分两路分别与电阻十七的一端、电容十七的一端连接，电容十七的另一端接地，电阻十七的另一端分五路分别与二极管三的阴极、二极管二的阴极、电阻二十五的一端、电阻六的一端以及电阻三的一端连接，二极管三的阳极分两路分别与二极管四的阴极以及接线端一的1号口连接，二极管二的阳极分两路分别与二极管一的阴极以及接线端一的2号口连接，二极管一的阳极、二极管四的阳极、电阻六的另一端接地，电阻二十五的另一端与VCC电源端连接，电阻三的另一端分四路分别与电容五的一端、电阻五的一端、二极管十三的阴极以及PWM脉宽调制芯片的16号引脚连接，电容五的另一端、电阻五的另一端接地，二极管十三的阳极串联电阻二十一后，与单片机的47号引脚连接，PWM脉宽调制芯片的6号引脚与7号引脚连接，PWM脉宽调制芯片的9号引脚分两路分别与电阻一百六十二的一端以及电阻的一端连接，电阻一百六十二的另一端与功率管的漏电极连接，功率管的门极分两路分别与二极管的阴极以及电阻一百六十一的一端连接，二极管的阳极与变频信号端连接，电阻一百六十一的另一端接地，功率管的源极、电阻的另一端以及PWM脉宽调制芯片的3号引脚接地，PWM脉宽调制芯片的11号引脚与接线端二的4号口连接，PWM脉宽调制芯片的14号引脚与接线端二的5号口连接，接线端二的1号口与VCC电源端连接，接线端二的2号口与-VCC电源端连接，接线端二的3号口接地，PWM脉宽调制芯片的12号引脚接地，PWM脉宽调制芯片的13号引脚串联电阻一后，与VCC电源端连接，PWM脉宽调制芯片的15号引脚分三路分别与电容三的一端、电容五十三的一端以及VCC电源端连接，电容三的另一端、电容五十三的另一端接地，单片机的40号引脚分两路分别与电位器的2号脚以及电阻四十四的一端连接，单片机的36号引脚分两路分别与电位器的4号脚以及电阻四十五的一端连接，电阻四十四的另一端、电阻四十五的另一端与5V电源连接，电位器的3号脚接地，电位器的1号脚与数据显示控制芯片的10号脚连接，电位器的5号脚与二极管十九的阴极连接，二极管十九的阳极分两路分别与数码管的a端以及数据显示控制芯片的13号脚连接，数码管的b端、c端、d端、e端、f端、g端、dp端、com1端、com2端以及com3端与数据显示控制芯片的14号脚、15号脚、16号脚、17号脚、18号脚、19号脚、20号脚、5号脚、4号脚以及2号脚分别对应连接，据显示控制芯片的3号脚、6号脚、30号脚接地，据显示控制芯片的12号脚、27号脚与5V电源连接，单片机的45号脚分两路分别与电容五十一的一端以及电阻五十的一端连接，电容五十一的另一端接地，电阻五十的另一端与5V电源连接，单片机的48号脚接地。