[实用新型]一种柔性过渡高低频双脉冲MIG焊接波形调制系统

说明书

本实用新型提供了一种柔性过渡高低频双脉冲MIG焊接波形调制系统，其特征在于：包括控制系统、SiC高频驱动模块、电流采样调制模块和人机交互通信模块；SiC高频驱动模块的输入端与控制系统连接，输出端连接焊接电源电路中的功率开关管；电流采样调制模块的输入端与焊接电源电路的输出回路连接，输出端与控制系统连接；人机交互通信模块与控制系统双向连接；电流采样调制模块包括依次连接的霍尔传感器、差分放大电路、低通滤波电路和钳位电路。该系统可增强调制过程抗干扰能力，具有良好稳定性和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，更具体地说，涉及一种柔性过渡高低频双脉冲MIG焊接波形调制系统。

背景技术

双脉冲熔化极惰性气体保护焊(Double-pulsed Metal Inert Gas Welding，简称DPMIG)，具有低飞溅、焊接质量高、可焊范围广、易于实现自动化等优点。和单脉冲相比，双脉冲焊接引入了低能量脉冲群，使得线能量输入降低，并可以实现一脉一滴射流过渡，形成规整的鱼鳞纹焊缝，但同时采用双脉冲电流输出也对焊接电源的动特性有着更高的要求。

采用SiC焊接电源可以改善能量调节的动态特性，然而SiC功率开关管在高频高压的应用场合，常伴随强烈的电磁干扰以及振荡尖峰问题，不利于双脉冲波形的柔性化调制和精细化控制，不利于焊接稳定性和焊接质量的进一步提高。因此，亟需开发一套可用于高性能焊接电源的双脉冲MIG焊接波形调制系统，可增强调制过程抗干扰能力，具有良好稳定性和可靠性。

实用新型内容

为克服现有技术中的缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种可增强调制过程抗干扰能力、具有良好稳定性和可靠性的柔性过渡高低频双脉冲MIG焊接波形调制系统。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种柔性过渡高低频双脉冲MIG焊接波形调制系统，其特征在于：包括控制系统、SiC高频驱动模块、电流采样调制模块和人机交互通信模块；其中，SiC高频驱动模块的输入端与控制系统连接，输出端连接焊接电源电路中的功率开关管；电流采样调制模块的输入端与焊接电源电路的输出回路连接，输出端与控制系统连接；人机交互通信模块与控制系统双向连接；

所述电流采样调制模块包括依次连接的霍尔传感器、差分放大电路、低通滤波电路和钳位电路；

优选地，所述差分放大电路包括差动放大器A1；差动放大器A1的同相端与霍尔传感器连接，差动放大器A1的反相端接地；

所述低通滤波电路包括高压运算放大器A2；差动放大器A1的输出端通过电阻R9与高压运算放大器A2的同相端连接，并通过电容C1与高压运算放大器A2的反相端连接；高压运算放大器A2的反相端与高压运算放大器A2的输出端连接；

所述钳位电路包括串联的二极管D1和二极管D2；二极管D1与二极管D2的连接处与高压运算放大器A2的输出端连接，并通过电阻R11与控制系统连接；二极管D2并联有电阻R10。

本实用新型调制系统设有电流采样调制模块获取焊接电源输出电流反馈值，有利于采用PID算法进行电流波形精细化调制；电流采样调制模块将电流信号进行差分处理，后续采用差分信号进行通信，增强调制过程抗干扰能力；可提高系统稳定性和可靠性；本实用新型调制系统可用于在SiC焊接电源和传统Si基逆变焊接电源中调制MIG焊接电流波形。

优选地，所述SiC高频驱动模块包括DC斩波电源模块，以及带有隔离驱动芯片的磁隔离栅极驱动集成电路。本实用新型采用集成保护的驱动方式，可消除超高频工作场合功率开关管开关速率快、浪涌电压大所产生的击穿隐患和电磁干扰，提高了高低频双脉冲波形数字化调制的可靠性。