WSM-160直流逆变氩弧焊机控制电路解析

（见图6-24）

氩弧焊机的操作与控制有自身的特点：①焊接电弧与氩气的输送有一定的时间关系。原则上是先开气，再产生焊接电流。先熄弧，再停气；②高频高压引弧电路需与焊机主电路（逆变功率电路）一同工作和停止；③焊接前可实施手动检气操作；④有异常情况发生时（如严重过电流、控制电源异常等），焊机能处于停机保护状态；⑤PI闭环控制引入电流反馈而非电压反馈，能使焊接电流保持稳定。⑥可据控制或焊接要求，使焊机工作于直流或脉冲输出方式。

【检气与氩气输送控制电路】 在实施焊接前，闭合检气开关S3，氩气输送阀5J2得电，以检验氩气是否充足。焊接时，当按下“焊枪按钮”时，光耦合器5G01、5G01-1的输入侧被短接，光耦合器输出侧为“开路”状态，V315V经电阻3R30、隔离二极管3D13提供运算放大器3IC2同相输入端的高电平信号，使输出端7脚变为高电平，稳压二极管ZD4击穿导通，晶体管3Q3驱动光耦合器5G03，氩气输送阀5J2得电，焊嘴开始喷出氩气，做好焊接准备。3IC2的高电平输出，同时使光耦合器3G02处于截止状态，PWM振荡芯片4IC3的8脚变为高电平，脉冲封锁状态被解除，为焊接电流的出现创造条件；松开“焊枪按钮”时，3IC2的输出状态反转，7脚变为低电平，电容3C33上所充电荷能保持一定的时间，电容3R33、电位器W6、3C33构成放电通路，调整W6的大小，可调整即熄弧后的氩气延时关断时间。

图6-24 WSM-160直流逆变氩弧焊机控制电路(www.xing528.com)

晶体管5Q2、稳压二极管5ZD2等元件组成V4＋、V4－的继电器电源检测电路，当供电电源在允许值（5ZD2的反向电压击穿值）以内时，晶体管5Q2导通，提供继电器5J1的导通条件。当因控制电源故障导致V4＋、V4－电源电压低落于5ZD2的击穿值时，5ZD2出离击穿区，5Q2截止，高频高压起弧电路将停止工作。

【焊接电流大小与出现时刻调节电路】 按下“焊枪按钮”时，光耦合器5G01-1处于截止状态，控制继电器3J1失电，V315V经“上升”电位器W3、控制继电器3J1的常闭触点、电阻3R14为电容3C32提供充电电流，使运算放大器3IC2的同相输入端的电压逐渐上升（至电源电压）→晶体管3Q5的集电极电压逐渐上升→PI比例积分放大器4IC1的反相端电压上升→4IC1输出端电压下降，光耦合器4G01输出侧导通内阻变大→PWM脉冲振荡器4IC3的9脚电压上升→4IC3的11、14脚输出PWM脉冲占空比增大→焊机输出端的焊接电流（电压）上升至一定值；产生焊接电流后，当焊接电压上升为一定值时，光耦合器5G02输入侧电流形成，一是起弧继电器5J1动作，高频高压起弧电路开始工作。二是5G02的导通，经隔离二极管5D6驱动控制继电器3J1，使其常开触点接通，电阻3R14、“衰减”电位器W4形成电容3C32已充电荷的泄放通路，使3IC2的同相端输出电压降低，从而引起4IC1的反相输入端电压下降，控制结果导致焊机输出端的焊接电压下降至一定值。因而调整电路中W1、W2的阻值大小，可分别调整焊接中的最大起弧（峰值）电流和最小维持焊接（基值）电流。

从焊机输出端串接的分流器FL取得的电流反馈信号，经3C1、4R3消噪电路滤除干扰后由4R1输入4IC1的反相输入端，与W1、W2中心臂输出的电流给定信号相混合，形成比例控制信号，再经4IC1积分放大后，输入PWM脉冲发生器4IC3的9脚，作为控制反馈信号，控制4IC3输出脉冲的占空比。电流反馈信号为负电压信号，对4IC1的2脚输入正电压信号产生分流，起到削减给定电流信号的作用，达到稳定焊接电流的目的。

时基电路NE555、切换开关S2等元件组成“脉冲频率调节电路”，将给定直流电流信号“脉冲化”，用于调节单位时间内焊接（脉冲）电流出现的次数，从而控制焊接波纹的密度。NE555与外围元器件组成多谐振荡器，输出振荡频率可由“调频”电位器W5调整。时基电路NE555的复位控制端4脚，接入“脉冲/直流”切换开关S2，当S2的公共端与“直流”端接通时，NE555的4脚变为复位地电平，电路处于停振状态，3脚输出固定地电平，晶体管3Q4处于导通状态，调整W1可调整直流焊接电流的大小，焊机输出稳定的直流焊接电流，应用于手动焊接控制模式；当S2的公共端与“脉冲”端相连接时，NE555的4脚为上拉高电平，NE555输出振荡脉冲，在控制继电器3J1和NE555脉冲信号控制下，晶体管3Q4、3Q5轮流导通，由电位器W1、W2活动臂输出对应峰值和基值的电流给定信号，从而形成脉冲式焊接电流输出，应用于自动焊接控制模式。