本發(fā)明涉及脈沖熔化極氣體保護(hù)焊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置。

背景技術(shù)：

脈沖熔化極氣體保護(hù)焊(pulsedgasmetalarcwelding，簡稱p-gmaw)可在平均焊接電流小于臨界電流的條件下實(shí)現(xiàn)噴射過渡，具有較寬的電流調(diào)節(jié)范圍，同時，由于其焊接飛濺少、生產(chǎn)效率高、熔透性好，焊接熱輸入小，適合全位置焊接等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。但是，與其他電弧焊類似，脈沖gmaw同樣存在易產(chǎn)生氣孔缺陷、焊縫組織粗大、接頭力學(xué)性能與母材相比衰減嚴(yán)重等問題，并且脈沖焊維弧期間電流小，電弧易受干擾，穩(wěn)定性較差在實(shí)際應(yīng)用中有一定的局限性。

隨著超聲技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，功率超聲越來越多地應(yīng)用于焊接領(lǐng)域。電弧焊中，超聲波的引入能改善母材熔化和熔池金屬凝固結(jié)晶行為，進(jìn)而使焊縫組織得到細(xì)化，接頭性能得到提高。清華大學(xué)吳敏生等人提出了電弧超聲方法，通過隔離、耦合方式由超聲激勵源在焊接過程中激發(fā)出超聲振動，通過電弧超聲作用使焊縫晶粒細(xì)化，改善焊縫應(yīng)力分布，提高焊縫接頭沖擊韌度和疲勞壽命。哈爾濱工業(yè)大學(xué)楊春利團(tuán)隊(duì)通過超聲振動裝置與焊槍機(jī)械耦合的方式，實(shí)現(xiàn)了超聲振動與焊接電弧的復(fù)合，并成功應(yīng)用于非熔化極和熔化極氣體保護(hù)焊，研究表明超聲電弧復(fù)合焊接方法在提高焊接效率，改善熔滴過渡過程，增強(qiáng)焊接穩(wěn)定性，細(xì)化接頭組織，減少氣孔等方面存在一定優(yōu)勢。

但是，外部超聲激勵源耦合激勵超聲脈沖的方式，受激勵源脈沖電流上升沿、下降沿變化率低，脈沖電流幅值較低等方面因素的限制，所激發(fā)的超聲作用效果較弱。采用超聲振動裝置與焊槍機(jī)械耦合時，需要設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)的專用焊槍，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用場合受到限制。

同時，傳統(tǒng)逆變式脈沖gmaw電源，由于輸出濾波電感的存在，使脈沖電流的變化存在一定響應(yīng)時間，通常脈沖電流由基值上升到峰值或由峰值下降到基值所用的時間為幾百微妙甚至達(dá)到毫秒級別，受限于硬件電路的制約，通過傳統(tǒng)逆變電路進(jìn)一步縮短電流響應(yīng)時間十分困難。因此，亟需一種新的電源裝置，以提高電弧穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升脈沖gmaw焊接質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中使用脈沖gmaw進(jìn)行焊接時電弧易受干擾，穩(wěn)定性較差，焊縫組織粗大等方面的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置，包括：整流濾波電路、驅(qū)動信號控制器、第一電流模塊、第二電流模塊、第三電流模塊和基值電流模塊，其中，所述整流濾波電路的輸入端接交流電源，其輸出端與所述第一電流模塊的輸入端、所述第二電流模塊的輸入端、所述第三電流模塊的輸入端和所述基值電流模塊的輸入端相連，所述第一電流模塊的輸出端、所述第二電流模塊的輸出端、所述第三電流模塊的輸出端和所述基值電流模塊的輸出端均與工件和焊槍相連；

所述整流濾波電路用于將交流電流轉(zhuǎn)換成直流電流；

所述驅(qū)動信號控制器用于為所述第一電流模塊、所述第二電流模塊、所述第三電流模塊分別提供第一驅(qū)動信號、第二驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號；

所述第一電流模塊用于根據(jù)所述第一驅(qū)動信號，將直流電流轉(zhuǎn)換成第一輸出電流，所述第一輸出電流為頻率為20khz至100khz的脈沖電流；

所述第二電流模塊用于根據(jù)所述第二驅(qū)動信號，將所述直流電流轉(zhuǎn)換成第二輸出電流，所述第二輸出電流為電流變化速率大于50a/μs的脈沖電流；

所述第三電流模塊用于根據(jù)所述第三驅(qū)動信號，將所述直流電流轉(zhuǎn)換成第三輸出電流，所述第三輸出電流為電流變化速率大于50a/μs的脈沖電流；

所述基值電流模塊用于將所述直流電流轉(zhuǎn)換成基值電流，并將所述基值電流輸出。

進(jìn)一步的，所述第一電流模塊包括第一恒流源、第一電流切換電路和第一驅(qū)動電路，其中，所述第一恒流源的輸入端與所述整流濾波電路的輸出端相連，用于對輸入的所述直流電流進(jìn)行處理，以獲得第一調(diào)節(jié)電流；

所述第一電流切換電路的輸入端與所述第一恒流源的輸出端相連，所述第一電流切換電路的輸出端與所述工件和焊槍相連；所述第一電流切換電路用于基于功率放大后的第一驅(qū)動信號對所述第一調(diào)節(jié)電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得所述第一輸出電流；

所述第一驅(qū)動電路與所述第一電流切換電路相連，用于將從所述驅(qū)動信號控制器接收到的所述第一驅(qū)動信號進(jìn)行功率放大后，輸送至所述第一電流切換電路。

進(jìn)一步的，所述第二電流模塊包括第二恒流源、第二電流切換電路和第二驅(qū)動電路，其中，所述第二恒流源的輸入端與所述整流濾波電路的輸出端相連，用于對輸入的所述直流電流的進(jìn)行處理，以獲得第二調(diào)節(jié)電流；

所述第二電流切換電路的輸入端與所述第二恒流源的輸出端相連，所述第二電流切換電路的輸出端與所述工件和焊槍相連；所述第二電流切換電路用于基于功率放大后的第二驅(qū)動信號對所述第二調(diào)節(jié)電流進(jìn)行切換控制，以獲得所述第二輸出電流；

所述第二驅(qū)動電路與所述第二電流切換電路相連，用于將從所述驅(qū)動信號控制器接收到的所述第二驅(qū)動信號進(jìn)行功率放大后，輸送至所述第二電流切換電路。

進(jìn)一步的，所述第三電流模塊包括第三恒流源、第三電流切換電路和第三驅(qū)動電路，其中，所述第三恒流源的輸入端與所述整流濾波電路的輸出端相連，用于對輸入的所述直流電流進(jìn)行處理，以獲得第三調(diào)節(jié)電流；

所述第三電流切換電路的輸入端與所述第三恒流源的輸出端相連，所述第三電流切換電路的輸出端與所述工件和焊槍相連；所述第三電流切換電路用于基于功率放大后的第三驅(qū)動信號對所述第三調(diào)節(jié)電流進(jìn)行切換控制，以獲得所述第三輸出電流；

所述第三驅(qū)動電路與所述第三電流切換電路相連，用于將從所述驅(qū)動信號控制器接收到的所述第三驅(qū)動信號進(jìn)行功率放大后，輸送至所述第三電流切換電路。

進(jìn)一步的，所述基值電流模塊包括第四恒流源，所述第四恒流源的輸入端與所述整流濾波電路的輸出端相連，輸出端與所述工件和焊槍相連；所述第四恒流源用于對輸入的所述直流電流的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得所述基值電流。

進(jìn)一步的，所述第一恒流源、所述第二恒流源、所述第三恒流源和所述第四恒流源的結(jié)構(gòu)相同，各恒流源包括第一電容、第二電容、第三功率開關(guān)管、第四功率開關(guān)管、第一二極管、第二二極管、變壓器和電感，其中，所述第一電容的第一端與所述整流濾波電路的輸出端正極相連，所述第一電容的第二端與所述第二電容的第一端相連，所述第二電容的第二端與所述整流濾波電路的輸出端負(fù)極相連；

所述第三功率開關(guān)管的集電極、發(fā)射極分別與所述整流濾波電路的輸出端正極、所述第四功率開關(guān)管的集電極相連，所述第四功率開關(guān)管的發(fā)射極與所述整流濾波電路的輸出端負(fù)極相連；

所述變壓器初級線圈兩端分別與所述第一電容的第二端、所述第四功率開關(guān)管的集電極相連；所述變壓器次級線圈兩端分別與所述第一二極管的正極、所述第二二極管的正極相連，所述第一二極管的負(fù)極與所述第二二極管的負(fù)極相連；

所述變壓器還包括中心抽頭，所述中心抽頭與所述電感的一端相連，所述電感的另一端與所述第一電流切換電路、所述第二電流切換電路、所述第三電流切換電路、或者所述工件相連。

進(jìn)一步的，所述第一電流模塊還包括用于吸收尖峰電壓的第一吸收電路，所述第一吸收電路與所述第一電流切換電路連接。

進(jìn)一步的，所述第一電流切換電路包括第一功率開關(guān)管、第二功率開關(guān)管和第三二極管；其中，所述第一功率開關(guān)管的基極、集電極、發(fā)射極分別與所述第一驅(qū)動電路、所述第一恒流源的輸出端正極、所述第一恒流源的輸出端負(fù)極相連；所述第一功率開關(guān)管的發(fā)射極還與所述吸收電路相連；

所述第二功率開關(guān)管的基極、集電極、發(fā)射極分別與所述第一驅(qū)動電路、所述工件、所述第一恒流源的輸出端負(fù)極相連；

所述第三二極管的正極、負(fù)極分別與所述第一恒流源的輸出端正極、所述焊槍相連。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動信號控制器與所述第一電流模塊、所述第二電流模塊、所述第三電流模塊之間均采用光耦合器進(jìn)行隔離。

本發(fā)明提供的超音頻超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置，第一電流模塊、第二電流模塊、第三電流模塊和基值電流模塊采用并聯(lián)的連接方式，通過驅(qū)動信號控制器獲得第一驅(qū)動信號、第二驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號，以分別對第一電流模塊、第二電流模塊和第三電流模塊進(jìn)行控制，從而獲得第一輸出電流、第二輸出電流和第三輸出電流。超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置的輸出總電流即為第一輸出電流、第二輸出電流、第三輸出電流和基值電流的組合疊加。由于第一輸出電流為頻率為20khz至100khz的超音頻脈沖電流，第二輸出電流和第三輸出電流為電流變化速率大于50a/μs的脈沖電流，所以上述電源裝置輸出總電流具有超音頻和快變換的特點(diǎn)，因此，采用上述電源裝置在進(jìn)行焊接時，電弧能量集中，挺度增大，可使焊縫組織得到細(xì)化，接頭力學(xué)性能得到提高。同時，由于輸出總電流具有較高的電流變化速率(大于50a/μs)，可實(shí)現(xiàn)熔滴過渡能量的精確控制。

附圖說明

在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供驅(qū)動信號控制器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一電流切換電路的電路圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一恒流源的電路圖；

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例提供的在復(fù)合脈沖gmaw峰值期間疊加超音頻脈沖電流時輸出電流及驅(qū)動信號波形示意圖；

圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的在復(fù)合脈沖gmaw基值期間疊加超音頻脈沖電流時輸出電流及驅(qū)動信號波形示意圖；

圖8為本發(fā)明又一實(shí)施例提供的在復(fù)合脈沖gmaw峰值與基值期間疊加超音頻脈沖電流時輸出電流及驅(qū)動信號波形示意圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示，本實(shí)施例提供一種超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置，包括整流濾波電路1、驅(qū)動信號控制器(圖中未示出)、第一電流模塊2、第二電流模塊4、第三電流模塊5和基值電流模塊3，其中，整流濾波電路1的輸入端接交流電源，其輸出端與第一電流模塊2的輸入端、第二電流模塊4的輸入端、第三電流模塊5的輸入端和基值電流模塊3的輸入端相連，第一電流模塊2的輸出端、第二電流模塊4的輸出端、第三電流模塊5的輸出端和基值電流模塊3的輸出端與工件和焊槍相連，即第一電流模塊2、第二電流模塊4、第三電流模塊5與基值電流模塊3并聯(lián)，并聯(lián)后的輸入端與整流濾波電路1的輸出端相連，并聯(lián)后的輸出端與工件和焊槍相連，具體為輸出端負(fù)極與工件相連，輸出端正極與焊槍相連。整流濾波電路1用于將交流電流轉(zhuǎn)換成直流電，例如整流濾波電路1的輸入端可接ac380v/50hz的工業(yè)用電，經(jīng)過處理后輸出540v直流電壓。

驅(qū)動信號控制器為第一電流模塊2、第二電流模塊4、第三電流模塊5提供第一驅(qū)動信號、第二驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號，具體的，第一驅(qū)動信號的頻率為20khz至100khz。第一電流模塊2根據(jù)第一驅(qū)動信號，將直流電流轉(zhuǎn)換成第一輸出電流，以使第一輸出電流為頻率為20khz至100khz的脈沖電流，進(jìn)一步的，第一輸出電流為電流變化速率大于50a/μs的脈沖電流。第二電流模塊4用于根據(jù)第二驅(qū)動信號，將直流電流轉(zhuǎn)換成第二輸出電流，第二輸出電流為電流變化速率大于50a/μs的脈沖電流；第三電流模塊5用于根據(jù)第三驅(qū)動信號，將直流電流轉(zhuǎn)換成第三輸出電流，第三輸出電流為電流變化速率大于50a/μs的脈沖電流。

基值電流模塊3用于將直流電流轉(zhuǎn)換成基值電流，并將基值電流輸出，即將輸入的直流電流轉(zhuǎn)換成基值電流。

具體的，在本實(shí)施例中，驅(qū)動信號控制器可采用單片機(jī)，由于第一驅(qū)動信號頻率高，因此，第一驅(qū)動信號可由單片機(jī)內(nèi)部專用的脈沖寬度調(diào)制(pulsewidthmodulation，簡稱pwm)模塊生成，其中，占空比調(diào)節(jié)范圍0～100％。第二驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號為較低頻率的信號，因此，第二驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號可由單片機(jī)內(nèi)部i/o模塊生成。進(jìn)一步的，如圖2所示，為了防止外部信號對驅(qū)動信號控制器進(jìn)行干擾，在驅(qū)動信號控制器與第一電流模塊2、第二電流模塊4、第三電流模塊5之間均采用光耦合器進(jìn)行隔離，其中，pwm1表示第一驅(qū)動信號，pwm2表示第二驅(qū)動信號，pwm3表示第三驅(qū)動信號。

由于上述超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置，通過驅(qū)動信號控制器產(chǎn)生的不同的脈沖寬度調(diào)制信號分別對第一電流模塊2、第二電流模塊4、第三電流模塊5進(jìn)行控制，從而調(diào)整第一電流模塊2、第二電流模塊4、第三電流模塊5的輸出電流波形。上述電源裝置的結(jié)構(gòu)采用了第一電流模塊2、第二電流模塊4、第三電流模塊5和基值電流模塊3并聯(lián)的方式，因此超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置的總輸出電流為第一輸出電流、第二輸出電流、第三輸出電流和基值電流的組合疊加，通過驅(qū)動信號控制器可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，從而可獲得更高功率，更復(fù)雜的總輸出電流波形，以滿足實(shí)際需求。采用上述電源裝置在進(jìn)行焊接時，電源裝置的總輸出電流電弧能量集中，挺度增大，可促進(jìn)熔池流動，減少氣孔缺陷，細(xì)化晶粒，改善焊接接頭力學(xué)性能；脈沖焊時，引入超音頻脈沖電流將提高電弧穩(wěn)定性，改善電弧磁偏吹現(xiàn)象。同時，由于輸出總電流具有較高的電流變化速率(大于50a/μs)，可實(shí)現(xiàn)熔滴過渡能量的精確控制。

如圖3所示，在本發(fā)明一個具體實(shí)施例中，第一電流模塊2包括第一恒流源21、第一電流切換電路22和第一驅(qū)動電路23，其中，第一恒流源21的輸入端與整流濾波電路1的輸出端相連，用于對輸入的直流電流進(jìn)行處理，以獲得第一調(diào)節(jié)電流。第一電流切換電路22的輸入端與第一恒流源21的輸出端相連，第一電流切換電路22的輸出端與工件和焊槍相連；第一電流切換電路22用于對第一調(diào)節(jié)電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得第一輸出電流。第一驅(qū)動電路23與第一電流切換電路22相連，用于將從驅(qū)動信號控制器接收到的第一驅(qū)動信號進(jìn)行功率放大后，輸送至第一電流切換電路22。

具體的，第一恒流源21用于對直流電流進(jìn)行處理，以獲得第一調(diào)節(jié)電流，第一調(diào)節(jié)電流的大小取值范圍為0至100a。第一驅(qū)動電路23將從驅(qū)動信號控制器接收到的第一驅(qū)動信號進(jìn)行功率放大后輸送至第一電流切換電路22，以使第一電流切換電路22對第一調(diào)節(jié)電流進(jìn)行切換控制，從而獲得第一輸出電流。由于第一輸出電流為超音頻脈沖電流，在幅值高達(dá)100a的情況下，與通過外部超聲激勵源耦合的方式相比，本發(fā)明的這種設(shè)置會使超聲作用更強(qiáng)烈。第一驅(qū)動電路23與驅(qū)動信號控制器之間采用光耦合器進(jìn)行隔離。

進(jìn)一步的，第一電流模塊2還包括用于吸收尖峰電壓的第一吸收電路24，第一吸收電路24與第一電流切換電路22連接。相應(yīng)的，第二電流模塊4和第三電流模塊5也可包括各自的吸收電路，用于吸收各自產(chǎn)生的尖峰電壓。在第二電流模塊4中的第二吸收電路44與第二電流切換電路42連接，在第三電流模塊5中的第三吸收電路54與第三電流切換電路52連接。

如圖4所示，在本發(fā)明另一個具體實(shí)施例中，第一電流切換電路22包括第一功率開關(guān)管vt1、第二功率開關(guān)管vt2和第三二極管d3，其中，第一功率開關(guān)管vt1的基極、集電極、發(fā)射極分別與第一驅(qū)動電路23、第一恒流源21的輸出端正極、第一恒流源21的輸出端負(fù)極相連；第一功率開關(guān)管vt1的發(fā)射極還與吸收電路相連。第二功率開關(guān)管vt2的基極、集電極、發(fā)射極分別與第一驅(qū)動電路23、工件、第一恒流源21的輸出端負(fù)極相連；第三二極管d3的正極、負(fù)極分別與第一恒流源21的輸出端正極、焊槍相連。

第一電流切換電路22用于控制第一恒流源21輸出電流(即第一調(diào)節(jié)電流)的流向，在第一驅(qū)動信號的驅(qū)動下，第一功率開關(guān)管vt1與第二功率開關(guān)管vt2交替導(dǎo)通和關(guān)斷。當(dāng)?shù)谝或?qū)動信號為低電平時，第一功率開關(guān)管vt1導(dǎo)通，第二功率開關(guān)管vt2關(guān)斷時，第一輸出電流由第一功率開關(guān)管vt1構(gòu)成回路(即無電流輸出)；當(dāng)?shù)谝或?qū)動信號為高電平時，第一功率開關(guān)管vt1關(guān)斷，第二功率開關(guān)管vt2導(dǎo)通時，第一輸出電流經(jīng)第三二極管d3、焊槍、工件、第二功率開關(guān)管vt2構(gòu)成回路(即有電流輸出)。由于第一功率開關(guān)管vt1與第二功率開關(guān)管vt2快速開通與關(guān)斷時會產(chǎn)生較大的尖峰電壓，采用吸收電路對其進(jìn)行吸收，以對第一功率開關(guān)管vt1與第二功率開關(guān)管vt2進(jìn)行保護(hù)。

第一輸出電流的脈沖變化是通過第一電流切換電路22實(shí)現(xiàn)的，由于第一電流切換電路22切換速度快，且輸出回路電感量很小，所以第一輸出電流的變化所需要的響應(yīng)時間很短。

如圖3所示，在本發(fā)明另一個具體實(shí)施例中，第二電流模塊4包括第二恒流源41、第二電流切換電路42和第二驅(qū)動電路43，其中，第二恒流源41的輸入端與整流濾波電路1的輸出端相連，用于對輸入的直流電流的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得第二調(diào)節(jié)電流；第二電流切換電路42的輸入端與第二恒流源41的輸出端相連，第二電流切換電路42的輸出端與工件和焊槍相連；第二電流切換電路42用于對第二調(diào)節(jié)電流進(jìn)行切換控制，以獲得第二輸出電流；第二驅(qū)動電路43與第二電流切換電路42相連，用于將從驅(qū)動信號控制器接收到的第二驅(qū)動信號進(jìn)行功率放大后，輸送至第二電流切換電路42。

具體的，第二恒流源41用于對直流電流的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為0～300a，經(jīng)過第二恒流源41調(diào)節(jié)后的直流電流即為第二調(diào)節(jié)電流。第二驅(qū)動電路43將從驅(qū)動信號控制器接收到的第二驅(qū)動信號進(jìn)行功率放大后輸送至第二電流切換電路42，以使第二電流切換電路42對第二調(diào)節(jié)電流進(jìn)行切換控制，從而獲得第二輸出電流。第二驅(qū)動電路43與驅(qū)動信號控制器之間采用光耦合器進(jìn)行隔離。

同樣的，第二電流切換電路42與第一電流切換電路22具有相同的電路結(jié)構(gòu)，具體可參見圖4及其相應(yīng)的描述，在此不再贅述。

如圖3所示，在本發(fā)明又一個具體實(shí)施例中，第三電流模塊5包括第三恒流源51、第三電流切換電路52和第三驅(qū)動電路53，其中，第三恒流源51的輸入端與整流濾波電路1的輸出端相連，用于對輸入的直流電流的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得第三調(diào)節(jié)電流；第三電流切換電路52的輸入端與第三恒流源51的輸出端相連，第三電流切換電路52的輸出端與工件和焊槍相連；第三電流切換電路52用于對第三調(diào)節(jié)電流進(jìn)行切換控制，以獲得第三輸出電流；第三驅(qū)動電路53與第三電流切換電路52相連，用于將從驅(qū)動信號控制器接收到的第三驅(qū)動信號進(jìn)行功率放大后，輸送至第三電流切換電路52。

具體的，第三恒流源51用于對直流電流的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為0～300a，經(jīng)過第三恒流源51調(diào)節(jié)后的直流電流即為第三調(diào)節(jié)電流。第三驅(qū)動電路53將從驅(qū)動信號控制器接收到的第三驅(qū)動信號進(jìn)行功率放大后輸送至第三電流切換電路52，以使第三電流切換電路52對第三調(diào)節(jié)電流進(jìn)行切換控制，從而獲得第三輸出電流。第三驅(qū)動電路53與驅(qū)動信號控制器之間采用光耦合器進(jìn)行隔離。

同樣的，第三電流切換電路52與第一電流切換電路22具有相同的電路結(jié)構(gòu)，具體可參見圖4及其相應(yīng)的描述，在此不再贅述。

進(jìn)一步的，如圖3所示，基值電流模塊3包括第四恒流源31，第四恒流源31的輸入端與整流濾波電路1的輸出端相連，輸出端與工件和焊槍相連；第四恒流源31用于對輸入的直流電流進(jìn)行處理，以獲得基值電流。第四恒流源41對直流電流進(jìn)行處理后，獲得的基值電流的大小取值范圍為0～100a。

如圖5所示，在本發(fā)明一個具體實(shí)施例中，第一恒流源21、第二恒流源41、第三恒流源51和第四恒流源31均包括第一電容c1、第二電容c2、第三功率開關(guān)管s1、第四功率開關(guān)管s2、第一二極管d1、第二二極管d2、變壓器t和電感，即第一恒流源21、第二恒流源41、第三恒流源51和第四恒流源31具有相同的電路結(jié)構(gòu)。

其中，第一電容c1的第一端與整流濾波電路1的輸出端正極相連，第一電容c1的第二端與第二電容c2的第一端相連，第二電容c2的第二端與整流濾波電路1的輸出端負(fù)極相連；第三功率開關(guān)管s1的集電極、發(fā)射極分別與整流濾波電路1的輸出端正極、第四功率開關(guān)管s2的集電極相連，第四功率開關(guān)管s2的發(fā)射極與整流濾波電路1的輸出端負(fù)極相連；變壓器t初級線圈兩端分別與第一電容c1的第二端、第四功率開關(guān)管s2的集電極相連；變壓器t次級線圈兩端分別與第一二極管d1的正極、第二二極管d2的正極相連，第一二極管d1的負(fù)極與第二二極管d2的負(fù)極相連；變壓器t還包括中心抽頭，中心抽頭與電感的一端相連，電感的另一端與第一電流切換電路22相連。第二恒流源41中的中心抽頭與電感的一端相連，電感的另一端與第二電流切換電路42相連。第三恒流源51中的中心抽頭與電感的一端相連，電感的另一端與第三電流切換電路52相連。第四恒流源31的中心抽頭與電感的一端相連，電感的另一端與工件相連。

對第一恒流源21、第二恒流源41、第三恒流源51和第四恒流源31中各元件選擇不同的參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)第一恒流源21、第二恒流源41、第三恒流源51和第四恒流源31對直流電流大小的不同調(diào)節(jié)，使得第一調(diào)節(jié)電流、第二調(diào)節(jié)電流、第三調(diào)節(jié)電流和第四調(diào)節(jié)電流的幅值滿足實(shí)際需求。

以下列舉具體實(shí)施例對上述裝置的應(yīng)用進(jìn)行說明。

如圖6所示，在復(fù)合脈沖gmaw峰值期間疊加超音頻脈沖電流時輸出電流及pwm信號波形示意圖。在時間t1、t3(0～5.0ms，調(diào)節(jié)精度0.1ms)階段，pwm1、pwm2為低電平，pwm3為高電平，超音頻復(fù)合脈沖gmaw電源裝置(下文簡稱電源)輸出總電流io等于第三輸出電流i3與第四輸出電流i4之和，該電流作為第一脈沖電流，通過控制t1、t3時間的長短來控制熔滴長大及脫落的速度；在時間t2(0～10.0ms，調(diào)節(jié)精度0.1ms)階段，pwm2、pwm3為高電平，pwm1為20khz～100khz的超音頻脈沖驅(qū)動信號，電源輸出總電流io等于第二輸出電流i2、第三輸出電流i3、第四輸出電流i4與超音頻脈沖電流(即第一輸出電流i1)之和，該電流作為復(fù)合脈沖gmaw峰值電流；在時間t4(0.1～200.0ms，調(diào)節(jié)精度0.1ms)階段，pwm1、pwm2、pwm3都為低電平，電源輸出總電流io等于第四輸出電流i4，該電流作為復(fù)合脈沖gmaw基值電流。t1、t2、t3、t4之和為一個脈沖周期。

如圖7所示，在復(fù)合脈沖gmaw基值期間疊加超音頻脈沖電流時輸出電流及pwm信號波形示意圖。在時間t1、t3(0～5.0ms，調(diào)節(jié)精度0.1ms)階段，pwm1、pwm2為低電平，pwm3為高電平，電源輸出電流io等于第三輸出電流i3與第四輸出電流i4之和，該電流作為第一脈沖電流，通過控制t1、t3時間的長短來控制熔滴長大及脫落的速度；在時間t2(0～10.0ms，調(diào)節(jié)精度0.1ms)階段，pwm2、pwm3為高電平，pwm1為低電平，電源輸出總電流io等于第二輸出電流i2、第三輸出電流i3、第四輸出電流i4之和，該電流作為脈沖gmaw峰值電流；在時間t4(0.1～200.0ms，調(diào)節(jié)精度0.1ms)階段，pwm2、pwm3為低電平，pwm1為20～100khz的超音頻脈沖驅(qū)動信號，電源輸出總電流io等于第四輸出電流i4與超音頻脈沖電流之和，該電流作為復(fù)合脈沖gmaw基值電流。

如圖8所示，在復(fù)合脈沖gmaw峰值與基值期間都疊加超音頻脈沖電流時輸出電流及pwm信號波形示意圖。在時間t1、t3(0～5.0ms，調(diào)節(jié)精度0.1ms)階段，pwm1、pwm2為低電平，pwm3為高電平，電源輸出總電流io等于第三輸出電流i3與第四輸出電流i4之和，該電流作為第一脈沖電流，通過控制t1、t3時間的長短來控制熔滴長大及脫落的速度；在時間t2(0～10.0ms，調(diào)節(jié)精度0.1ms)階段，pwm2、pwm3為高電平，pwm1為20～100khz的超音頻脈沖驅(qū)動信號，電源輸出電流io等于第二輸出電流i2、第三輸出電流i3、第四輸出電流i4與超音頻脈沖電流之和，該電流作為脈沖gmaw峰值電流；在時間t4(0.1～200.0ms，調(diào)節(jié)精度0.1ms)階段，pwm2、pwm3為低電平，pwm1為20～100khz的超音頻脈沖驅(qū)動信號，電源輸出總電流io等于第四輸出電流i4與超音頻脈沖電流之和，該電流作為復(fù)合脈沖gmaw基值電流。

上述電源輸出總電流io為電流第一輸出電流i1、第二輸出電流i2、第三輸出電流i3、第四輸出電流i4不同形式的組合疊加，通過對第一電流切換電路、第二電流切換電路和第三電流切換電路的分別控制，可獲得不同形式的電源輸出總電流io的輸出波形。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。