Источник питания для конденсаторной сварки

Источник питания для конденсаторной сварки

Реферат

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в качестве оборудования для контактной сварки проводниковых материалов малых толщин и сечений при изготовлении изделий в различных отраслях промышленности, при этом достигается повышение быстродействия и производительности источника питания, который содержит выпрямитель, транзисторы, первые и вторые диоды, разрядные тиристоры, конденсаторы, резисторы, схему гашения и сварочный трансформатор. Источник питания содержит также блоки управления транзистором, компараторы, N-входовую схему И, цифроаналоговые преобразователи, программируемый делитель частоты, дешифратор, устройство блокировки, блок сопряжения, ключ, генератор импульсов. 1 з.п.ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в качестве оборудования для контактной сварки проводниковых материалов малых толщин и сечений при изготовлении изделий в различных отраслях промышленности, при монтаже изделий электронной и приборостроительной промышленности, при изготовлении изделий устройств прецизионного приборостроения, микроэлектроники и средств связи.

Известен источник питания для конденсаторной сварки (см. авт. св. СССР N 1447608 от 23.03.87, кл. B 23 K 11/26, "Машина для конденсаторной сварки", М. Н. Глухарев, И.Д. Липавский и Д.С. Ворона, опубликовано 30.12.88, бюл. N 48), содержащий выпрямитель, N зарядных тиристоров, катоды которых соединены с рабочими конденсаторами и через разрядные тиристоры - с сварочным трансформатором, блоки управления разрядными и зарядными тиристорами, выходы которых соединены с соответствующими тиристорами, а входы блока управления зарядными тиристорами подключены к каждому рабочему конденсатору. Источник питания содержит также последовательно соединенные элемент ИЛИ, дифференцирующую цепочку, источник постоянного тока и силовой транзистор, а блок управления зарядными тиристорами выполнен на компараторах, входы которых соединены с батареями рабочих конденсаторов. Выходы компараторов соединены с выходами блока управления зарядными тиристорами, которые соединены со входами элемента ИЛИ, а выпрямитель через силовой транзистор соединен с анодами зарядных тиристоров.

Недостатком известного источника питания является прерывистый характер процесса заряда рабочих конденсаторов, снижающий быстродействие источника питания.

Известен источник питания для конденсаторной сварки (см. авт. св. СССР N 1613276 от 26.09.88, кл. B 23 K 11/26, "Машина для конденсаторной сварки", М. Н. Глухарев, И.Д. Липавский, Д.С. Ворона, Н.Л. Иоран, В.Н. Лебедев и В.А. Петрашев, опубликовано 15.12.90, бюл. N 46), содержащий выпрямитель, первый выход которого соединен через силовой транзистор с N зарядными тиристорами, катоды которых соединены соответственно с анодами N разрядных тиристоров батареями рабочих конденсаторов, катоды N разрядных тиристоров объединены и через первичную обмотку сварочного трансформатора соединены с вторым выходом выпрямителя. Между базой и эмиттером силового транзистора подключен источник постоянного тока, управляющий вход которого соединен с блоком управления разрядными тиристорами. Входы N блоков управления зарядным тиристором соединены с соответствующими анодами разрядных тиристоров, управляющие электроды зарядных тиристоров соединены с первыми выходами соответствующего блока управления зарядным тиристором, вторые выходы которых соединены с входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым управляющим входом источника постоянного тока. Источник питания также содержит RS-триггер, переключатель, резистор и шунтирующий транзистор, коллектор которого через резистор соединен с эмиттером силового транзистора. Эмиттер шунтирующего транзистора соединен со вторым выходом выпрямителя. База шунтирующего транзистора соединена с вторым управляющим входом источника постоянного тока и первым выводом переключателя, второй вывод которого соединен с выходом RS-триггера, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и третьим выводом переключателя. Второй вход RS-триггера соединен с вторыми входами блоков управления зарядным тиристором и управляющим выходом выпрямителя. Кроме того, блок управления зарядным тиристором содержит компаратор, дифференцирующую цепочку, элемент И-НЕ и RS-триггер. Выход RS-триггера соединен с первым выходом блока управления зарядным тиристором. Первый вход RS-триггера соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом компаратора, входом дифференцирующей цепи и вторым входом RS-треггера. Второй вход элемента И-НЕ соединен с вторым выходом блока управления, а выход дифференцирующей цепи соединен с вторым выходом блока управления, первый вход которого соединен со входом компаратора. Кроме того, блок управления зарядным тиристором содержит компаратор, дифференцирующую цепь и D-триггер, прямой выход последнего соединен с первым выходом блока управления зарядным тиристором, C-вход D-триггера соединен с вторым входом блока управления зарядным тиристором, D-вход D-триггера соединен с выходом компаратора и входом дифференцирующей цепочки, выход которой соединен с вторым выходом блока управления зарядным тиристором, первый вход которого соединен с входом компаратора.

Недостатками данного источника питания являются прерывистый характер процесса заряда рабочих конденсаторов, снижающий быстродействие источника питания, и низкая производительность ввиду отсутствия управления от ЭВМ при смене режимов сварки.

Задачей, решаемой предлагаемым техническим решением, является создание источника питания для конденсаторной сварки, обладающего повышенными быстродействием и производительностью.

Технический результат, заключающийся в повышении быстродействия и производительности, достигаются тем, что в источник питания для конденсаторной сварки, содержащей выпрямитель, один выход которого соединен с коллектором первого транзистора, эмиттер которого соединен с одним выводом первого резистора, N разрядных тиристоров, аноды которых соединены с первыми выводами соответствующих конденсаторов, вторые выводы которых объединены и подключены к другому выходу выпрямителя и к одному выводу первичной обмотки сварочного трансформатора, и N компараторов, введены блок сопряжения, N цифро-аналоговых преобразователей, программируемый делитель частоты, устройство блокировки, генератор импульсов, ключ, дешифратор, схема гашения, N-1 транзисторов, N блоков управления транзистором, N-входовая схема N, N первых и N вторых диодов, N-1 резисторов, одни выводы которых подключены к эмиттерам соответствующих транзисторов, при этом шина данных и N+1 первых выходов блока сопряжения соединены с соответствующими входами соответствующих цифро-аналоговых преобразователей и программируемого делителя частоты, второй выход соединен с первым входом ключа и первым входом устройства блокировки, выход которого соединен с первыми входами блоков управления транзисторов, выходы которых подключены к базам соответствующих транзисторов, коллекторы которых объединены и соединены с первым выходом схемы гашения, второй выход которой подключен к точке соединения вторых выводов конденсаторов, вторые входы блоков управления транзистором соединены с первыми входами соответствующих компараторов, первые входы которых подключены к выходам соответствующих цифро-аналоговых преобразователей, вторые входы - к первым выводам соответствующих конденсаторов и через соответствующие первые диоды к другим выводам соответствующих резисторов, вторые выходы компараторов соединены с соответствующими входами N-входовой схемы N, выход которой соединен с входом блока сопряжения, выход генератора импульсов соединен с вторым входом ключа, выход которого соединен с тактовым входом программируемого делителя частоты, выход которого соединен с входом дешифратора, N выходов которого соединены с управляющими электродами соответствующих разрядных тиристоров, N+1-ый выход соединен с третьим входом ключа и вторым входом устройства блокировки, катоды разрядных тиристоров через соответствующие вторые диоды соединены с другим выводом первичной обмотки сварочного трансформатора. Кроме того, схема гашения содержит диод, резистор и конденсатор, при этом анод диода соединен с первым выходом схемы гашения, катод через параллельно соединенные резистор и конденсатор - с вторым выходом схемы гашения.

Указанная совокупность признаков позволяет повысить быстродействие за счет непрерывного процесса заряда рабочих конденсаторов и повысить производительность за счет автоматизации смены режимов сварки, используя управление от ЭВМ.

На фиг. 1 приведена схема источника питания для конденсаторной сварки; на фиг. 2 - схема блока управления транзистором; на фиг. 3 - схема компаратора; на фиг. 4 - схема цифро-аналогового преобразователя; на фиг. 5 - схема программируемого делителя частоты; на фиг. 6 - схема дешифратора; на фиг. 7 - схема устройства блокировки; на фиг. 8 - схема блока сопряжения; на фиг. 9 - схема ключа; на фиг. 10 - схема генератора тактовых импульсов.

Источник питания содержит (см. фиг. 1) выпрямитель 1, зарядные транзисторы 2₁. ..2_N, первые (зарядные) диоды 3₁...3_N, вторые (разрядные) диоды 4₁. . .4_N, разрядные тиристоры 5₁...5_N, рабочие конденсаторы 6₁...6_N, выравнивающие резисторы 7₁...7_N, схему 8 гашения, сварочный трансформатор 9, блоки 10₁. . . .10_N управления транзистором, компараторы 11₁...11_N, N-входовую схему И 12, цифро-аналоговые преобразователи 13₁...13_N, программируемый делитель 14 частоты, дешифратор 15, устройство 16 блокировки, блок 17 сопряжения, ключ 18, генератор 19 тактовых импульсов. Один выход выпрямителя 1 соединен с коллекторами зарядных транзисторов 2₁....2_N и первым выходом схемы 8 гашения. Другой выход выпрямителя 1 соединен с вторым выходом схемы 8 гашения и с одним из выводов первичной обмотки сварочного трансформатора 9. Эмиттер каждого зарядного транзистора 2 (2₁...2_N) через соответствующие последовательно соединенные резистор 7 (7₁...7_N) и зарядный диод 3 (3₁...3_N) соединен с анодом соответствующего разрядного тиристора 5 (5₁...5_N) и с первым выводом соответствующего рабочего конденсаторе 6 (6₁...6_N), второй выход которого подключен ко второму выходу схемы 8 гашения. Катоды разрядных тиристоров 5₁. ..5_N через соответствующие разрядные диоды 4₁...4_N соединены с другим выводом первичной обмотки сварочного трансформатора 9. Управляющие выводы разрядных тиристоров 5₁...5_N соединены с соответствующими выходами дешифратора 15. Выход каждого блока 10 (10₁...10_N) управления транзистором соединен с базой соответствующего транзистора 2 (2₁....2_N). Шина данных блока 17 сопряжения соединена с входами данных цифро-аналоговых преобразователей 13₁....13_N и входом данных программируемого делителя 14 частоты. N+1 первых выходов (выходов записи) блока 17 сопряжения соединены с соответствующими входами (входами записи) цифро-аналоговых преобразователей 13₁...13_N и программируемого делителя 14 частоты. Второй выход (выход разрешения) блока 17 сопряжения соединен с первым входом ключа 18 и первым входом устройства 16 блокировки, выход которого соединен с первыми входами блоков 10₁... 10_N управления транзистором. Выход программируемого делителя 14 частоты соединен с входом дешифратора 15. Выход генератора 19 тактовых импульсов соединен с вторым входом ключа 18, выход которого соединен с тактовым входом программируемого делителя 14 частоты. Выходы цифро-аналоговых преобразователей 13₁. ..13_N подключены к первым входам компараторов 11₁...11_N соответственно, вторые входы которых соединены с анодами тиристоров 5₁...5_N соответственно, первые выходы соединены с вторыми входами соответствующих блоков 10₁...10_N управления транзистором, вторые выходы - с соответствующими входами N-входовой схемы И 12. Выход схемы И 12 соединен с входом блока 17 сопряжения. N+1-ый выход дешифратора 15 соединен с третьим входом ключа 18 и со вторым входом устройства 16 блокировки. Схема 8 гашения содержит диод 20, резистор 21 и конденсатор 22, при этом анод диода 20 соединен с первым выходом схемы 8 гашения, катод через параллельно соединенные резистор 21 и конденсатор 22 - с вторым выходом схемы 8 гашения.

Выпрямитель 1 представляет собой выпрямительное устройство с однофазной двухполупериодной мостотвой схемой (см. Справочник "Источники электропитания РЗА" под редакцией Г.С. Найвельта, - М.: Радио и связь, 1986, с. 123, рис. 4.2 (в)).

Блок 10 (10₁...10_N) управления транзистором содержит (см. фиг. 2) выпрямитель 23, стабилизатор 24 напряжения, схему И 25, оптопару 26, триггер 27 Шмитта, инвертор 28 и транзисторный ключ 29. Выход выпрямителя 23 соединен шиной питания со стабилизатором 24 напряжения и транзисторным ключом 29. Выход стабилизатора 24 напряжения соединен шиной питания с оптопарой 26, триггером 27 Шмитта и инвертором 28. Входы схемы И 25 являются первым и вторым входами блока 10 (10₁...10_N) управления транзистором, а выход транзисторного ключа 29 является выходом блока 10 (10₁...10_N) управления транзистором. Выход схемы И 25 соединен через оптопару 26 с входом триггера 27 Шмитта, выход которого соединен с входом инвертора 28, выход которого соединен с входом транзисторного ключа 29. Выпрямитель 23 представляет собой выпрямительное устройство с однофазной двухполупериодной схемой. Стабилизатор 24 напряжения представляет собой параметрический стабилизатор напряжения (см. Справочник "Источники электропитания РЗА" под редакцией Г.С. Найвельта. - М. : Радио и связь, 1986, с. 168, рис. 5.4 (д)). В качестве оптопары 26 может быть использована микросхема типа АОТ 127А.

Компаратор 11 (11₁...11_N) содержит (см. фиг. 3) резистивный делитель 30 напряжения, операционный усилитель 31, согласующий каскад 32 и формирователь 33. Вход резистривного делителя 30 напряжения и прямой вход операционного усилителя 31 являются входами компаратора 11 (11₁...11_N), а выход согласующего каскада 32 и выход формирователя 33 являются выходами компаратора 11 (11₁. ..11_N). Выход резистивного делителя 30 напряжения соединен с инверсным входом операционного усилителя 31, выход которого через согласующий каскад 32 соединен с формирователем 33. Формирователь 33 может быть выполнен на микросхеме типа К155 ТЛ2. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 13 (13₁... 13_N) содержит (см. фиг. 4) D-триггер 34, схему 35 согласования и преобразователь 36. Вход данных D-триггера 34 является входом данных цифро-аналогового преобразователя 13 (13₁. ..13_N), а выход преобразователя 36 является выходом цифро-аналогового преобразователя 13 (13₁...13_N). Выход D-триггера 34 через схему 35 согласования соединен с входом преобразователя 36. Преобразователь 36 выполнен на микросхеме К572ПА1, его функциональная схема и схема включения дана в книге В.Н. Вениаминов, О.Н. Лебедев, А.И. Мирошниченко "Микросхемы и их применение", - М.: Радио и связь, 1989, с. 173. Схема 35 согласования с ТТЛ ИС представлена на рис. 6.6(б) на с. 173 в той же книге.

Программируемый делитель 14 частоты содержит (см. фиг. 5) D-триггер 37, двоичный вычитающий счетчик 38 и схему ИЛИ-НЕ 39. Вход данных D-триггера 37 и вычитающий вход счетчика 38 являются входами программируемого делителя 14 частоты. Разрядные выходы D-триггеры 37 соединены с соответствующими входами предустановки двоичного счетчика 38. С-вход D-триггера 37 соединен с первым входом схемы ИЛИ-НЕ 39, второй вход который соединен с выходом двоичного счетчика 38, что является выходом программируемого делителя 14 частоты. Выход схемы ИЛИ-НЕ 39 соединен с С-входом двоичного счетчика 38.

Дешифратор 15 содержит (см. фиг. 6) двоичный счетчик 40, дешифратор-демультиплексор 41 и N согласующих каскадов 42₁...42_N. Вход счетчика 40 является входом дешифратора 15, а выходы согласующих каскадов 42₁...42_N и N+1-ый выход дешифратора-демультиплексора 41 являются выходами дешифратора 15. Разрядные выходы счетчика 40 соединены с соответствующими разрядными входами дешифратора-демультиплексора 41, выходы которого соединены с входам соответствующих согласующих каскадов 42₁...42_N. N+1-ый выход дешифратора-демультиплексора 41 является выходом дешифратора 15.

Устройство 16 блокировки содержит (см. фиг. 7) RS-триггер 43 и буферный элемент 44. S-вход и R-вход RS-триггера 43 являются первым и вторым входами устройства 16 блокировки соответственно, а выход буферного элемента 44 является выходом устройства 16 блокировки. Прямой выход RS-триггера 43 соединен с входом буферного элемента 44. Буферный элемент 44 может быть выполнен на микросхеме К155 ЛН4.

Блок 17 сопряжения содержит (см. фиг. 8) восьмиразрядный шинный формирователь 45 и N+3 схем И 46₁...46_N+3. Восьмиразрядный вход и выход шинного формирователя 45 являются входом и выходом данных блока 17 сопряжения. Входы и выходы схем И 46₁..._N+3 являются входами и выходами блока 17 сопряжения. Шинный формирователь 45 может быть выполнен на микросхеме типа К155 ЛП10.

Ключ 18 содержит (см. фиг. 9) RS-триггер 47 и двухвходовую схему И 48. R-вход и S-вход триггера 47 и один из входов схемы И 48 являются входами ключа 18, а выход схемы И 48 являются выходом ключа 18. Прямой выход RS-триггера 47 соединен с другим входом схемы И 48.

Генератор 19 тактовых импульсов содержит (см. фиг. 10) задающий генератор 49 и счетчик-делитель 50 на десять. Выход задающего генератора 49 соединен с входом счетчика-делителя 50 на десять, выход которого является выходом генератора 19 тактовых импульсов. Задающий генератор 49 описан в справочнике В. Л. Шило "Популярные цифровые микросхемы", - М.: Радио и связь, 1987, 51, рис. 1.30 (6).

Источник питания для конденсаторной сварки работает следующим образом.

По командам от ЭВМ (не показано) по заданной программе через блок 17 сопряжения с шины данных в ЦАП 13₁...13_N записывается информация в виде восьмиразрядного цифрового кода, определяющая величину напряжения, до которой необходимо зарядить рабочие конденсаторы 6₁...6_N, а в программируемый делитель 14 частоты - информация, определяющая частоту разряда рабочих конденсаторов 6₁...6_N. В исходном состоянии рабочие конденсаторы 6₁...6_N разряжены. ЦАП 13 (13₁...13_N), получив цифровой код, выдает на компаратор 11 (11₁.. . 11_N) соответствующее напряжение. Компаратор 11 (11₁...11_N), сравнив напряжение с ЦАП 13 (13₁...13_N) с напряжением на соответствующем рабочем конденсаторе 6 (6₁...6_N), выдает команду блоку 10 (10₁...10_N) на открытие зарядного транзистора 2 (2₁...2_N). Эта команда проходит лишь при наличии сигнала разрешения от устройства 16 блокировки. Если сигнал разрешения присутствует, то рабочий конденсатор 6 (6₁...6_N) начинает заряжаться по цепи: выпрямитель 1, зарядный транзистор 2 (2₁...2_N), выравнивающий резистор 7 (7₁...7_N) и зарядный диод 3 (3₁...3_N). Когда напряжение на рабочем конденсаторе 6 (6₁... 6_N) сравняется с напряжением, поступившим с ЦАП 13 (13₁...13_N), компаратор 11 (11₁...11_N) выдает команду на закрытие зарядного транзистора 2 (2₁...2_N). Когда все рабочие конденсаторы 6₁...6_N будут заряжены, компараторы 11₁...11_N выдают на схему И 12 сигналы о готовности рабочих конденсаторов 6₁...6_N к сварке. Схема И 12 информирует, в свою очередь, ЭВМ через блок 17 сопряжения о готовности источника питания к сварке. Схема 8 гашения уменьшает значительные броски напряжения при запирании последнего при зарядке транзистора 2 (2₁. . .2_N) и, следовательно, нет перенапряжений на вентилях выпрямителя 1 и на коллекторах зарядных транзисторов 2₁...2_N.

По команде "сварка" от ЭВМ устройство 16 блокировки выдает одновременно на все блоки 10₁...10_N управления транзистором сигнал на закрытие зарядных транзисторов 2₁...2_N. Одновременно этот сигнал воздействует на ключ 18, разрешая прохождение тактовых импульсов с генератора 19 импульсов на программируемый делитель 14 частоты. Программируемый делитель 14 частоты делит данную тактовую последовательность импульсов на коэффициент, записанный предварительно в программируемый делитель 14 частоты от ЭВМ, и выдает полученную последовательность разрядных импульсов на дешифратор 15, который, в свою очередь, последовательно выдает разрядные импульсы на управляющие электроды разрядных тиристоров 5₁...5_N. При этом рабочие конденсаторы 6₁...6_N последовательно разряжаются на первичную обмотку сварочного трансформатора 9 через открытый разрядный тиристор 5 (5₁...5_N), разрядный диод 4 (4₁...4_N). N+1-ый импульс с дешифратора 15 возвращает в исходное состояние ключ 18 и устройство 16 блокировки. Ключ 18 запрещает прохождение тактовых сигналов с генератора 19 импульсов на программируемый делитель 14 частоты, а устройство 16 блокировки снимает запрет на открытие зарядных транзисторов 2₁...2_N, воздействуя на блоки 10₁...10_N управления транзистором.

Рассмотрим более подробно процесс заряда и разряда рабочих конденсаторов 6₁. ..6_N. ЭВМ через шинный формирователь 45 выставляет на шины данных цифровой код, который поступает на вход D-триггера 34 каждого ЦАП и вход D-триггера 37 программируемого делителя 14 частоты. По команде "запись" от ЭВМ, которая поступает через схемы И 46₁...46_N+1 на С-вход D-триггера 34 ЦАП 13 (13₁. . . 13_N) и на C-вход и D-триггера 37 программируемого делителя 14 частоты, происходит последовательно запись цифровой информации в данные триггеры. Двоичный код с выхода D-триггера 34 через схему 35 согласования подается на преобразователь 36, который вырабатывает напряжение, пропорциональное записанному в D-триггер 34 цифровому коду. Выходное напряжение с преобразователя 36 ЦАП 13 (13₁...13_N) подается на прямой вход операционного усилителя 31 с разомкнутой отрицательной обратной связью соответствующего компаратора 11 (11₁. ..11_N). На инверсный вход операционного усилителя 31 через резистивный делитель 30 напряжения поступает напряжение с соответствующего рабочего конденсатора 6 (6₁...6_N). Обычные операционные усилители имеют большой размах выходного напряжения, что неприемлемо для управления логическими микросхемами. С этой целью используется согласующий каскад 32, который ограничивает выходной сигнал на стандартных уровнях. Операционный усилитель 31 и согласующий каскад 32 могут быть заменены схемой с использованием компаратора типа 521 СА2 (см. Справочное пособие по применению "Интегральные операционные усилители", Б. К. Нестеренко, - М.: Энергоиздат, 1982, с. 77-78, рис. 60). С целью уменьшения времени переходных процессов при включении и отключении компараторов 11 (11₁...11_N) используется формирователь 33. Пока рабочий конденсатор 6 (6₁...6_N) не заряжен до заданного значения, высокий уровень с формирователя 33 компаратора 11 (11₁...11_N) подается на одни из входов схемы И 25 блока 10 (10...10_N) управления транзистором, на другой ее вход подается сигнал с буферного элемента 44 устройства 16 блокировки. Если на обоих входах схемы И 25 присутствуют сигналы высокого уровня, то светодиод оптопары 26 не излучает и фототранзистор оптопары 26 остается в закрытом состоянии, что соответствует низкому уровню на входе триггера 27 Шмитта. Высокий уровень с выхода триггера 27 Шмитта через инвертор 28 открывает транзисторный ключ 29, который воздействует на базу зарядного транзистора 2 (2₁.. . 2_N), открывая его, тем самым разрешая заряд соответствующего рабочего конденсатора 6 (6₁. . . 6_N). При достижении величины напряжения на рабочем конденсатора 6 (6₁...6_N) заданного уровня, на выходе компаратора 11 (11₁... 11_N) устанавливается низкий уровень сигнала. Этот сигнал, поступая на вход схемы И 25, обеспечивает подачу питания на светодиод оптопары 26, фототранзистор оптопары 26 переходит в проводящее состояние, на входе триггера 27 Шмитта устанавливается сигнал высокого уровня, который через инвертор 28 запирает транзисторный ключ 29, который в свою очередь запирает зарядный транзистор 2 (2₁...2_N), тем самым запрещая заряд рабочих конденсаторов 6₁... 6_N. Особенностью блока 10 (10₁...10_N) управления транзистором является то, что его общий вывод связан с эмиттером зарядного транзистора 2 (2₁...2_N) и он гальванически отсоединен с помощью оптопары 26 от схем управления источника питания. Когда все рабочие конденсаторы 6₁....6_N будут заряжены до заданного уровня, компараторы 11₁...11_N выдадут сигналы готовности на схему И 12, которая сообщит ЭВМ через схему И 46 блока 17 сопряжения о готовности источника питания к сварке.

Разряд рабочих конденсаторов 6 (6₁...6_N) происходит следующим образом: по команде "сварка" от ЭВМ сигнал низкого уровня через смену И 46 подается на S-вход триггера 47 ключа 18 и на R-вход триггера 43 устройства 16 блокировки. Низкий уровень с прямого выхода RS-триггера 43 с помощью буферного элемента 44 подается на вход схемы И 25 блоков 10₁...10_N управления транзистором, блокируя процесс заряда рабочих конденсаторов 6₁...6_N. Высокий уровень с прямого выхода RS-триггера 47 ключа 18 разрешает прохождение тактовых сигналов с генератора 19 импульсов через схему И 48 на вычитающий вход двоично-десятичного счетчика 38 программируемого делителя 14 частоты. В данный счетчик 38, как и в D-триггер 37 по команде "запись" с ЭВМ записана информация о частоте разряда рабочих конденсаторов 6₁...6_N. На выходе счетчика 38 появляется последовательность импульсов кратная коэффициенту деления частоты генератора 19 тактовых импульсов и подается на счетный вход двоичного-десятичного счетчика 40 дешифратора 15. Каждый импульс данной последовательности обновляет (перезаписывает) информацию в счетчике 38, пройдя через схему ИЛИ-НЕ 39. Двоично-десятичный счетчик 40 осуществляет подсчет количества пришедших разрядных импульсов с одновременным их распределением по N каналам посредством дешифратора 41. N+1 импульс дешифратора 41, воздействуя на R-вход триггера 47 и на S-вход триггера 43, возвращает ключ 18 и устройство 16 блокировки в исходное состояние. Выходные сигналы с дешифратора 41 через согласующие каскады 42₁...42_N поступают на управляющие электроды разрядных тиристоров 5₁...5_N. При этом рабочие конденсаторы 6₁...6_N поочередно разряжаются через открытые разрядные тиристоры 5₁...5_N, разрядные диоды 4₁...4_N на первичную обмотку сварочного трансформатора 9.

Из описания принципа работы следует, что источник питания для конденсаторной сварки обладает повышенным быстродействием за счет отсутствия прерываний процесса заряда рабочих конденсаторов, а также повышенной производительностью за счет использования управления от ЭВМ сменой режимов сварки.

В институте разработан и изготовлен лабораторный макет источника питания для конденсаторной сварки, испытания которого показали осуществимость, работоспособность и практическую ценность заявляемого объекта.

Применение заявляемого источника питания для конденсаторной сварки позволит использовать его в качестве оборудования для контактной сварки материалов малых толщин и сечений при изготовлении изделий в различных отраслях промышленности.

Формула изобретения

1. Источник питания для конденсаторной сварки, содержащий выпрямитель, один выход которого соединен с коллектором первого транзистора, эмиттер которого соединен с одним выводом первого резистора, N разрядных тиристоров, аноды которых соединены с первыми выводами соответствующих конденсаторов, вторые выводы которых объединены и подключены к другому выходу выпрямителя и к одному выводу первичной обмотки сварочного трансформатора и N компараторов, отличающийся тем, что источник снабжен блоком сопряжения, N цифроаналоговыми преобразователями, программируемым делителем частоты, устройством блокировки, генератором импульсов, ключом, дешифратором, схемой гашения, N - 1 транзисторами, N блоками управления транзисторами, N-входовой схемой И, N первыми и N вторыми диодами, N - 1 резисторами, одни выводы которых подключены к эмиттерам соответствующих транзисторов, при этом шина данных и N + 1 первых выходов блока сопряжения соединены с соответствующими входами соответствующих цифроаналоговых преобразователей и программируемого делителя частоты, при этом второй выход блока сопряжения соединен с первым входом ключа и первым входом устройства блокировки, выход которого соединен с первыми входами блоков управления транзистором, выходы которых подключены к базам соответствующих транзисторов, коллекторы которых объединены и соединены с первым выходом схемы гашения, второй выход которой подключен к точке соединения вторых выводов конденсаторов, при этом вторые входы блоков управления транзистором соединены с первыми выходами соответствующих компараторов, первые входы которых подключены к выходам соответствующих цифроаналоговых преобразователей, а вторые входы - к первым выводам соответствующих конденсаторов и через соответствующие первые диоды к другим выводам соответствующих резисторов, при этом вторые выходы компараторов соединены с соответствующими входами N-входовой схемы И, выход которой соединен с входом блока сопряжения, при этом выход генератора импульсов соединен с вторым входом ключа, выход которого соединен с тактовым входом программируемого делителя частоты, выход которого соединен с входом дешифратора, N выходов которого соединены с управляющими электродами соответствующих разрядных тиристоров, а (N + 1)-й выход соединен с третьим входом ключа и вторым входом устройства блокировки, при этом катоды разрядных тиристоров через соответствующие вторые диоды соединены с другим выводом первичной обмотки сварочного трансформатора.

2. Источник по п.1, отличающийся тем, что схема гашения содержит диод, резистор и конденсатор, при этом анод диода соединен с первым выходом схемы гашения, катод через параллельно соединенные резистор и конденсатор - с вторым выходом схемы гашения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10