一种焊机面板按键启动电路的制作方法

1.本技术涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种焊机面板按键启动电路。


背景技术：

2.电弧焊是应用最为广泛的一种焊接方法，要实现先进的焊接工艺和焊接过程自动化，没有先进的焊接电源与设备是难以办到的，焊接电流有交流、直流和脉冲三种基本类型，相应的焊接电源也有交流孤焊电源、直流孤焊电源与脉冲弧焊电源，应根据焊接工艺方法、工作条件和节能要求来选择弧焊电源。
3.随着焊接电源技术的发展，焊接工艺对焊接电源的要求包括：保证引弧容易、保证电弧稳定、开关操作方便，机器智能化控制的产品占有较大的比重，以控制芯片配合相关电路工作的方式多，体现为焊机的数字化调节控制。
4.在焊机的数字化调控过程中，对于焊机的开关方便程度以及开关相应速度也提出了相应的要求。焊机的电源开关经常集成在焊机用电设备上，从而使外部电源通过导线连接到电源开关后接入到焊机上，方便焊接机能够关合和开断正常回路条件下的电流，实现电路的通断控制。现有的电源开关控制焊机的通断需要人工操作机械开关，响应较慢，存在较多的不便。


技术实现要素：

5.为了方便使用焊机，实现快速开关机，本技术提供一种焊机面板按键启动电路。
6.本技术提供的一种焊机面板按键启动电路，采用如下的技术方案：一种焊机面板按键启动电路，包括：供电单元，包括工频变压器，所述工频变压器的原边连接有外部电源，所述工频变压器的副边连接有降压电路，用于对外部供电进行压降，为所述焊机面板按键启动电路供电；面板信号启动单元，包括用于接收启动指令的按键开关以及第一信号转换电路，用于将所述启动指令转换为启动信号；输入信号关闭单元，包括用于接收关闭指令的off指令输入端以及第二信号转换电路，用于将所述关闭指令转换为关闭信号；继电器控制单元，包括继电器以及开关三极管q1，所述继电器与焊机主电路电连接，所述开关三极管q1的集电极与所述继电器电连接，发射极与所述供电单元的输出端电连接，基极接收所述面板信号启动单元的启动信号，发射极接收所述输入信号关闭单元的关闭信号，所述继电器接收所述开关三极管q1集电极的电流控制所述主电路的供电。
7.通过采用上述技术方案，当操作人员闭合按键开关，向面板信号启动单元输出启动指令时，第一信号转换电路将启动指令转换为以电信号的方式表示的启动信号，并将该电信号输出给开关三极管q1的基极，为开关三极管q1提供电流，开关三极管q1导通，继电器接收开关三极管q1的集电极输出的电信号，为焊机主电路供电，利用面板按键实现机器开
机动作，当操作人员在off指令输入端输入关闭指令，第二信号转换电路将关闭指令转换为以电信号的方式表示的关闭信号，并将该电信号输出给开关三极管q1，使开关三极管q1截止，继电器断开，停止为焊机主电路供电，无需操作机械开关，适用性强，操作简单方便；也可通过软件控制方式关机，实现智能化操作。
8.可选的，所述供电单元还包括设置于所述工频变压器以及降压电路之间的整流滤波电路，所述整流滤波电路包括整流桥以及rc滤波电路。
9.通过采用上述技术方案，全桥式整流桥将工频变压器副边输出的交流电转换为直流电，rc滤波电路中的电容器对转换后的直流电进行滤波和稳压，输出更加稳定的直流电。
10.可选的，所述降压电路包括降压芯片，所述降压芯片的输入端与所述整流滤波电路的输出端电连接，输出端与所述开关三极管q1的发射极电连接，输出端还电连接有输出取样电阻，所述输出端经取样电阻与降压芯片的反馈端电连接。
11.通过采用上述技术方案，降压芯片的fb脚采样输出电压信号，通过降压芯片内部控制，基于比较结果通过降压芯片内部的开关元件对输出电压进行反馈调节，输出所需的稳定低电压。
12.可选的，所述输出取样电阻的两端还并联设置有电容器。
13.通过采用上述技术方案，电容器对降压电路输出的低电压进行进一步的滤波和稳压，使降压电路输出稳定地低电压。
14.可选的，所述降压芯片的输出端还设置有电感器以及第一续流二极管。
15.通过采用上述技术方案，电感器起到降压、储能作用，第一续流二极管配合电感使用，使电流可以较平缓地变化，避免突波电压的发生。
16.可选的，所述第一信号转换电路包括第一光耦，所述第一光耦的发光二极管、所述按键开关以及第一电源串联设置；所述第一光耦的光电三极管的发射极接地，所述第一光耦的光电三极管的集电极与所述开关三极管q1的基极电连接，将所述按键开关接收到的启动指令转换为电信号并输出给所述开关三极管q1。
17.通过采用上述技术方案，当操作人员按下按键开关后，第一光耦的发光二极管所在回路通过电流，发光二极管发光，第一光耦的光电三极管接收到光信号并导通，为开关三极管q1的基极提供电流，开关三极管q1导通，再将电信号传递给继电器，控制继电器为焊机主电路供电，实现由面板上设置的按键开关控制焊机的启动开机。
18.可选的，所述输入信号关闭单元包括用于保证所述开关三极管q1持续导通的输出自锁电路；所述输出自锁电路包括自锁三极管q2，所述自锁三极管q2的发射极接地，所述自锁三极管q2的基极经分压电阻与所述开关三极管q1的集电极电连接，所述自锁三极管q2的集电极与所述开关三极管q1的基极电连接。
19.通过采用上述技术方案，当开关三极管q1导通时，集电极有电流并经分压电阻输出给自锁三极管q2的基极，使自锁三极管q2导通，自锁三极管q2导通后，自锁三极管q2导通的集电极与开关三极管q1的基极电连接，将电流反向输出回开关三极管q1，为开关三极管q1提供持续导通的基极电流，实现开关三极管q1的持续导通，一旦按下开关，电路就能够自动保持持续通电状态，直到按下其它开关或有其他关断信号时使之断路为止，使可以为焊
机稳定供电。
20.可选的，所述第二信号转换电路包括第二光耦以及三极管q3；所述三极管q3的发射极接地，所述三极管q3的基极与off指令输入端电连接，所述三极管q3的集电极、第二光耦的发光二级管以及第二电源串联设置；所述第二光耦的光电三极管的集电极电连接于所述开关三极管q1集电极的分压电阻之间，将所述off指令输入端接收到的关闭指令转换为电信号并输出给所述开关三极管q1的集电极。
21.通过采用上述技术方案，操作人员在off指令输入端输入一个高电平的关闭指令，此时三极管q3的基极接收到电流信号，三极管q3导通，即第二光耦的发光二级管所在回路导通，第二光耦的发光二级管发光，第二光耦的光电三极管接收到光信号并导通，开关三极管q1集电极的电压被拉低，自锁三极管q2截止，因此开关三极管q1也截止，继电器断开，不再为焊机主电路供电，实现在面板上以关闭指令对机器进行关机。
22.可选的，所述继电器配置为两组，两组所述继电器的线圈与所述开关三极管q1的集电极电连接，两组所述继电器的开关一端分别与输入电源的火线与零线电连接，两组所述继电器的开关另一端分别与焊机主电路电连接；两组所述继电器的线圈上并联有用于保护继电器的第二续流二极管。
23.通过采用上述技术方案，两组继电器的开关开启时，输入电源与焊机主电路导通，为主电路供电，实现机器的开机，当两组继电器的开关时，输入电源与焊机主电路断开，停止为主电路供电，实现机器的关机；第二续流二极管并联在线圈两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过第二续流二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉，从而保护了电路中的其它元件的安全。
24.可选的，两组所述继电器的线圈与所述开关三极管q1的集电极之间还设置有用于接收备用启动信号的on指令输入端，所述on指令输入端通过电容器接地。
25.通过采用上述技术方案，当在on指令输入端提供一个高电平信号作为启动继电器的电信号，继电器闭合后，输入电源为焊机主电路供电，为机器提供了另一个启动信号的输入端口，在面板信号启动单元无法使开关三极管q1导通，保证on指令输入端也可以驱动继电器为机器供电，通过面板操作实现机器开机。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1、当操作人员闭合按键开关，向面板信号启动单元输出启动指令时，第一信号转换电路将启动指令转换为以电信号的方式表示的启动信号，并将该电信号输出给开关三极管q1的基极，为开关三极管q1提供电流，开关三极管q1导通，继电器接收开关三极管q1的集电极输出的电信号，为焊机主电路供电，利用面板按键实现机器开机动作；2、当操作人员在off指令输入端输入关闭指令，第二信号转换电路将关闭指令转换为以电信号的方式表示的关闭信号，并将该电信号输出给开关三极管q1，使开关三极管q1截止，继电器断开，停止为焊机主电路供电；3、无需操作机械开关，适用性强，操作简单方便，也可通过软件控制方式关机，实现智能化操作。
附图说明
27.图1是本技术的模块示意图；图2是本技术的电路示意图。
28.附图标记：1、供电单元；2、面板信号启动单元；3、输入信号关闭单元；4、继电器控制单元；5、输入电源；6、主电路。
具体实施方式
29.以下结合附图，对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
30.在以下描述中，为了解释的目的，阐述了很多具体细节，以便提供对发明构思的彻底理解。作为本说明书的一部分，本公开的附图中的一些附图以框图形式表示结构和设备，以避免使所公开的原理复杂难懂。为了清晰起见，实际具体实施的并非所有特征都有必要进行描述。此外，本公开中所使用的语言已主要被选择用于可读性和指导性目的，并且可能没有被选择为划定或限定本发明的主题，从而诉诸于所必需的权利要求以确定此类发明主题。在本公开中对“一个具体实施”或“具体实施”的提及意指结合该具体实施所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个具体实施中，并且对“一个具体实施”或“具体实施”的多个提及不应被理解为必然地全部是指同一具体实施。
31.除非明确限定，否则术语“一个”、“一种”和“该”并非旨在指代单数实体，而是包括其特定示例可以被用于举例说明的一般性类别。因此，术语“一个”或“一种”的使用可以意指至少一个的任意数目，包括“一个”、“一个或多个”、“至少一个”和“一个或不止一个”。术语“或”意指可选项中的任意者以及可选项的任何组合，包括所有可选项，除非可选项被明确指示是相互排斥的。短语“中的至少一者”在与项目列表组合时是指列表中的单个项目或列表中项目的任何组合。所述短语并不要求所列项目的全部，除非明确如此限定。
32.本技术实施例公开一种焊机面板按键启动电路。参照图1-2，焊机面板按键启动电路包括用于为启动电路供电的供电单元1、用于接收操作人员在面板上输入的启动指令并将其转换为启动信号的面板信号启动单元2、用于接收操作人员输入的关闭指令并将其转换为关闭信号的输入信号关闭单元3以及继电器控制单元4，其中，继电器控制单元4包括继电器以及开关三极管q1，开关三极管q1接收并基于启动单元和关闭信号控制继电器的通断，从而实现以操作面板按键的方式，启动和关闭机器内部电源，产品开关机操作简单，电路稳定可靠。
33.具体的，如图2所示，所述供电单元1包括工频变压器，所述工频变压器的原边连接有外部电源，所述工频变压器的副边连接有降压电路，用于对外部供电进行压降。
34.所述工频变压器以及降压电路之间还设置有整流滤波电路，整流滤波电路包括全桥式整流桥以及rc滤波电路，全桥式整流桥将工频变压器副边输出的交流电转换为直流电，rc滤波电路中的电容器对转换后的直流电进行滤波和稳压，输出更加稳定的直流电，rc滤波电路中的电容器具体配置为极性电容器c4以及无极性电容器c5。
35.所述降压电路包括降压芯片，降压芯片设置有内置的开关管以及比较器，所述降压芯片包括输入电压脚vin、输出电压脚vout、反馈控制脚fb以及接地脚g。
36.所述降压芯片的输入电压脚vin与所述整流滤波电路的输出端电连接，输入整流
滤波后的较高电压的直流电，输出电压脚vout与开关三极管q1的发射极电连接，开关三极管q1的导通为提供电流，输出电压脚vout还设置有三个输出取样电阻r2、r3、r7，其中r7为采样电阻，反馈控制脚fb与r7电连接，采集输出端的输出电压信号，在降压芯片内置的比较器与设定的基准值进行比较，基于比较结果调节降压芯片内部的开关元件的开关频率，对输出电压进行反馈调节，输出所需的稳定低电压，在本技术实施例中，设定的输出低电压为13v。
37.降压芯片的输出端还设置有电感器以及第一续流二极管d2，电感器起到降压、储能作用，第一续流二极管d2配合电感使用，使电流可以较平缓地变化，避免突波电压的发生。
38.为了保护开关三极管q1，降压芯片的输出端在采样电阻之后还并联设置有电容器，具体配置为极性电容器c2以及无极性电容器c3，经两个电容器的进一步的滤波和稳压后，降压电路输出稳定的13v低电压。
39.如图2所示，面板信号启动单元2包括用于接收启动指令的按键开关sw1以及用于将所述启动指令转换为启动信号的第一信号转换电路。
40.第一信号转换电路包括第一光耦u3，第一光耦u3的发光二极管、按键开关sw1、电阻r10以及第一电源串联设置，其中，第一电源可以配置为设置在面板上钮扣电池，为第一光耦u3的发光二极管供电。
41.第一光耦u3的光电三极管的发射极接地，第一光耦u3的光电三极管的集电极经电阻r9、r4与开关三极管q1的基极电连接，为开关三极管q1提供电流，将按键开关sw1接收到的启动指令转换为电信号并输出给开关三极管q1，当操作人员按下按键开关sw1后，第一光耦u3的发光二极管所在回路通过电流，发光二极管发光，第一光耦u3的光电三极管接收到光信号并导通，为开关三极管q1的基极提供电流，开关三极管q1导通，再将电信号传递给继电器，控制继电器为焊机主电路6供电，实现由面板上设置的按键开关sw1控制焊机的启动开机。
42.如图2所示，所述输入信号关闭单元3包括用于保证所述开关三极管q1持续导通的输出自锁电路。
43.输出自锁电路包括自锁三极管q2，自锁三极管q2的发射极接地，自锁三极管q2的基极经分压电阻r5、r8、r11与开关三极管q1的集电极电连接，自锁三极管q2的集电极与开关三极管q1的基极电连接，具体的，自锁三极管q2的集电极连接于电阻r9、r4之间，当开关三极管q1导通时，集电极有电流并经分压电阻r5、r8、r11输出给自锁三极管q2的基极，使自锁三极管q2导通，自锁三极管q2导通后，自锁三极管q2导通的集电极与开关三极管q1的基极电连接，将电流反向输出回开关三极管q1，为开关三极管q1提供持续导通的基极电流，实现开关三极管q1的持续导通，一旦按下按键开关sw1，电路就能够自动保持持续通电状态，直到按下其它开关或有其他关断信号时使之断路为止，保证为焊机稳定供电。
44.所述输入信号关闭单元3还包括用于接收关闭指令的off指令输入端以及用于将所述关闭指令转换为关闭信号的第二信号转换电路。
45.第二信号转换电路包括第二光耦u1以及三极管q3，三极管q3的发射极接地，三极管q3的基极与off指令输入端通过电阻r12电连接，三极管q3的集电极、第二光耦u1的发光二级管以及第二电源串联设置，第二电源为外部提供的15v电压。
46.第二光耦u1的光电三极管的集电极电连接于所述开关三极管q1集电极的分压电阻之间，具体连接于电阻r5、r8之间，将所述off指令输入端接收到的关闭指令转换为电信号并输出给所述开关三极管q1的集电极。
47.当操作人员在off指令输入端输入一个高电平的关闭指令，此时三极管q3的基极接收到电流信号，三极管q3导通，即第二光耦u1的发光二级管所在回路导通，第二光耦u1的发光二级管发光，第二光耦u1的光电三极管接收到光信号并导通，开关三极管q1集电极的电压被拉低，自锁三极管q2截止，因此开关三极管q1也截止，继电器断开，不再为焊机主电路6供电，实现在面板上以关闭指令对机器进行关机。
48.如图2所示，所述继电器控制单元4，包括继电器以及开关三极管q1，所述继电器与焊机主电路6电连接，所述开关三极管q1的集电极与所述继电器电连接，发射极与供电单元1的输出端电连接，基极接收面板信号启动单元2的启动信号，发射极接收输入信号关闭单元3的关闭信号，当开关三极管q1导通时，继电器控制为焊机主电路6供电，当开关三极管q1截止时，继电器控制停止为焊机主电路6供电。
49.具体的，继电器配置为两组，继电器k1、k2的线圈与开关三极管q1的集电极电连接，继电器k1、k2开关的一端分别与输入电源5的火线l与零线n电连接，两组所述继电器的开关另一端分别与焊机主电路6电连接，两组继电器的开关开启时，输入电源5与焊机主电路6导通，为主电路6供电，实现机器的开机，当两组继电器的开关时，输入电源5与焊机主电路6断开，停止为主电路6供电，实现机器的关机。继电器k1、k2的线圈上并联有用于保护继电器的第二续流二极管d1，第二续流二极管d1并联在线圈两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过第二续流二极管d1和线圈构成的回路做功而消耗掉，从而保护了电路中的其它元件的安全。
50.为了避免按键开关sw1损坏时无法开机，在继电器的线圈与开关三极管q1的集电极之间还设置有备用的启动信号输入端，配置为on指令输入端，用于接收备用启动信号，on指令输入端通过电容器c1接地，电容器c1配置为极性电容。
51.当在on指令输入端提供一个高电平信号作为备用的启动继电器电信号，继电器闭合后，输入电源5为焊机主电路6供电，为机器提供了另一个启动信号的输入端口，在面板信号启动单元2无法使开关三极管q1导通，保证on指令输入端也可以驱动继电器为机器供电，通过面板操作实现机器开机。
52.在本技术实施例中，开关三极管q1配置为pnp型三极管，自锁三极管q2以及三极管q3配置为npn型三极管，开关三极管q1的基极和发射极之间设置有下拉电阻r1，自锁三极管q2的基极和发射极之间设置有下拉电阻r11，下拉电阻r11的来那个段并联有电容c6，三极管q3的基极和发射极之间设置有下拉电阻r13。
53.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种焊机面板按键启动电路，其特征在于，包括：供电单元(1)，包括工频变压器，所述工频变压器的原边连接有外部电源，所述工频变压器的副边连接有降压电路，用于对外部供电进行压降，为所述焊机面板按键启动电路供电；面板信号启动单元(2)，包括用于接收启动指令的按键开关以及第一信号转换电路，用于将所述启动指令转换为启动信号；输入信号关闭单元(3)，包括用于接收关闭指令的off指令输入端以及第二信号转换电路，用于将所述关闭指令转换为关闭信号；继电器控制单元(4)，包括继电器以及开关三极管q1，所述继电器与焊机主电路(6)电连接，所述开关三极管q1的集电极与所述继电器电连接，发射极与所述供电单元(1)的输出端电连接，基极接收所述面板信号启动单元(2)的启动信号，发射极接收所述输入信号关闭单元(3)的关闭信号，所述继电器接收所述开关三极管q1集电极的电流控制所述主电路(6)的供电。2.根据权利要求1所述的焊机面板按键启动电路，其特征在于，所述供电单元(1)还包括设置于所述工频变压器以及降压电路之间的整流滤波电路，所述整流滤波电路包括整流桥以及rc滤波电路。3.根据权利要求2所述的焊机面板按键启动电路，其特征在于，所述降压电路包括降压芯片，所述降压芯片的输入端与所述整流滤波电路的输出端电连接，输出端与所述开关三极管q1的发射极电连接，输出端还电连接有输出取样电阻，所述输出端经取样电阻与降压芯片的反馈端电连接。4.根据权利要求3所述的焊机面板按键启动电路，其特征在于，所述输出取样电阻的两端还并联设置有电容器。5.根据权利要求3所述的焊机面板按键启动电路，其特征在于，所述降压芯片的输出端还设置有电感器以及第一续流二极管。6.根据权利要求1所述的焊机面板按键启动电路，其特征在于，所述第一信号转换电路包括第一光耦，所述第一光耦的发光二极管、所述按键开关以及第一电源串联设置；所述第一光耦的光电三极管的发射极接地，所述第一光耦的光电三极管的集电极与所述开关三极管q1的基极电连接，将所述按键开关接收到的启动指令转换为电信号并输出给所述开关三极管q1。7.根据权利要求1所述的焊机面板按键启动电路，其特征在于，所述输入信号关闭单元(3)包括用于保证所述开关三极管q1持续导通的输出自锁电路；所述输出自锁电路包括自锁三极管q2，所述自锁三极管q2的发射极接地，所述自锁三极管q2的基极经分压电阻与所述开关三极管q1的集电极电连接，所述自锁三极管q2的集电极与所述开关三极管q1的基极电连接。8.根据权利要求7所述的焊机面板按键启动电路，其特征在于，所述第二信号转换电路包括第二光耦以及三极管q3；所述三极管q3的发射极接地，所述三极管q3的基极与off指令输入端电连接，所述三极管q3的集电极、第二光耦的发光二级管以及第二电源串联设置；所述第二光耦的光电三极管的集电极电连接于所述开关三极管q1集电极的分压电阻
之间，将所述off指令输入端接收到的关闭指令转换为电信号并输出给所述开关三极管q1的集电极。9.根据权利要求1所述的焊机面板按键启动电路，其特征在于，所述继电器配置为两组，两组所述继电器的线圈与所述开关三极管q1的集电极电连接，两组所述继电器的开关一端分别与输入电源(5)的火线与零线电连接，两组所述继电器的开关另一端分别与焊机主电路(6)电连接；两组所述继电器的线圈上并联有用于保护继电器的第二续流二极管。10.根据权利要求9所述的焊机面板按键启动电路，其特征在于，两组所述继电器的线圈与所述开关三极管q1的集电极之间还设置有用于接收备用启动信号的on指令输入端，所述on指令输入端通过电容器接地。

技术总结
本申请涉及一种焊机面板按键启动电路，涉及电子电路技术领域，包括用于为启动电路供电的供电单元、用于接收操作人员在面板上输入的启动指令并将其转换为启动信号的面板信号启动单元、用于接收操作人员输入的关闭指令并将其转换为关闭信号的输入信号关闭单元以及继电器控制单元，其中，继电器控制单元包括继电器以及开关三极管Q1，开关三极管Q1接收并基于启动单元和关闭信号控制继电器的通断，从而实现以操作面板按键的方式，启动和关闭机器内部电源，产品开关机操作简单，电路稳定可靠。电路稳定可靠。电路稳定可靠。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：上海沪工焊接集团股份有限公司
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/9/23