《多功能數字波控弧焊逆變電源》是華南理工大學於2013年12月19日申請的專利，該專利的公布號為CN103692056A，授權公布日為2014年4月2日，發明人是王振民、馮允樑、潘成熔、何東煒。
《多功能數字波控弧焊逆變電源》提供了一種多功能數字波控弧焊逆變電源，其特徵在於：包括主電路、控制電路和送絲機模組；所述主電路包括依次連線的三相共模濾波模組、一次整流濾波模組、高頻全橋逆變模組、功率變壓器模組和二次整流濾波模組；所述控制電路包括ARM控制系統模組，以及與ARM控制系統模組連線的數位化面板模組、高頻逆變驅動模組、電壓電流檢測模組和送絲機驅動模組。該逆變電源使焊機具備優異的一致性、可靠性和動態回響能力，確保良好的電源-電弧系統穩定性，最佳化利用焊接電弧能量，提高焊機對不同焊接材料和焊接方法的適應性，能夠獲得優質的焊接質量。
2020年7月14日，《多功能數字波控弧焊逆變電源》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《多功能數字波控弧焊逆變電源》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：多功能數字波控弧焊逆變電源
- 申請人：華南理工大學
- 申請日：2013年12月19日
- 申請號：2013107117100
- 公布號：CN103692056A
- 公布日：2014年4月2日
- 發明人：王振民、馮允樑、潘成熔、何東煒
- 地址：廣東省廣州市天河區五山路381號
- Int. Cl.：B23K9/10(2006.01)I
- 代理機構：廣州市華學智慧財產權代理有限公司
- 代理人：梁瑩、李衛東
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
與傳統焊機相比，逆變焊機具有高效節能、重量輕、體積小、動態性能好等諸多優點，非常有利於實現精密化控制，已成為焊接設備技術的主流發展方向。但逆變焊機的模型複雜，採用模擬控制或經典控制很難取得良好的控制效果。近年來，隨著市場對焊接生產效率、產品質量以及焊接生產的自動化、智慧型化要求的不斷提高，傳統的模擬控制焊機由於具有控制電路複雜，可靠性低，可移植性差，對電子元器件的精度和穩定性過於依賴，造成成本高、控制困難。在很多套用場合，為最大限度地降低生產運行成本，往往需要焊機具備“一機多用”功能。例如，在焊接鋁、鎂等輕質金屬及其合金材料時，需採用交流波形焊接以充分利用電弧的陰極破碎作用；同時，為確保焊接工藝質量，需要精確控制焊接過程的熱輸入，這就要求焊機能夠對交流電流的頻率、幅值及正負半波占空比等電流電壓波形進行精細調節；如果在現場有多種材料的焊接件，可能需要採用TIG、MIG、交流方波等各種焊接方法。因此，急需對焊機電源進行改進，提高其精確度和可靠度，同時使焊機具備“一機多用”的功能。
發明內容
專利目的
《多功能數字波控弧焊逆變電源》的目的在於克服2013年之前技術中的缺點與不足，提供一種多功能數字波控弧焊逆變電源。該逆變電源使焊機具備優異的一致性、可靠性和動態回響能力，基於電弧瞬態能量的精細化控制技術，最佳化利用焊接電弧能量，提高熱效率，保證良好的電弧穩定性，實現多種電流脈衝波形輸出控制，適應不同金屬材料焊接，以獲得優質的焊縫焊接質量。
技術方案
《多功能數字波控弧焊逆變電源》通過下述技術方案予以實現：一種多功能數字波控弧焊逆變電源，其特徵在於：包括主電路、控制電路和送絲機模組；所述主電路包括依次連線的三相共模濾波模組、一次整流濾波模組、高頻全橋逆變模組、功率變壓器模組和二次整流濾波模組；所述控制電路包括ARM控制系統模組，以及與ARM控制系統模組連線的數位化面板模組、高頻逆變驅動模組和送絲機驅動模組；
其中，所述主電路的三相共模濾波模組與三相交流輸入電源連線；二次整流濾波模組的輸出端一與送絲機模組的輸入端連線，輸出端二與焊接負載的輸入端一連線；送絲機模組的輸出端與焊接負載的輸入端二連線；送絲機模組還與送絲機驅動模組信號連線；所述電壓電流檢測模組用於實時檢測主電路電壓電流值；所述高頻全橋逆變模組與控制電路的高頻逆變驅動模組連線，以實現由控制電路控制逆變電源的輸出特性。
《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源具有優異的一致性、動態回響性能和擴展性；基於電弧瞬態能量的精細化控制技術，最佳化利用焊接電弧能量，提高熱效率，保證良好的電弧穩定性，實現多種電流脈衝波形輸出控制，適應不同金屬材料焊接，以獲得優質的焊縫焊接質量。同時通過採用數位化面板模組設定逆變電源輸出特性參數，實現了全數位化控制，實現了多種焊接電流波形調節，使該發明逆變電源適應於多種金屬材料的焊接，節省生產投入成本，提高生產效率。
所述控制電路還包括過流保護檢測模組和過壓欠壓缺相檢測模組；所述過流保護檢測模組分別與ARM控制系統模組、高頻逆變驅動模組和高頻全橋逆變模組連線；所述過壓欠壓缺相檢測模組分別與ARM控制系統模組和三相共模濾波模組連線。
所述控制電路還包括用於實時監測高頻全橋逆變模組溫度的溫度檢測模組；所述溫度檢測模組與ARM控制系統模組連線。
優選的方案是：所述ARM控制系統模組採用型號為STM32F405RGT6的ARM晶片；所述ARM晶片內固化有運行於FreeRTOS嵌入式實時作業系統的多功能數字波控軟體系統。《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源以型號為STM32F405RGT6的ARM晶片為核心，型號為STM32F405RGT6的ARM晶片是ARM Cortex-M4架構的32位RISC嵌入式微處理器，將FreeRTOS嵌入式實時作業系統移植到焊機的控制中，使焊機具備優異的一致性、可靠性和動態回響能力。
所述ARM晶片的ADC連線埠直接與電壓電流檢測模組相連；ARM晶片的GPIO連線埠分別與過流保護檢測模組、過壓欠壓缺相檢測模組和溫度檢測模組直接相連；ARM晶片的PWM連線埠分別與高頻逆變驅動模組和送絲機驅動模組相連；ARM晶片的CAN連線埠與數位化面板模組直接相連。
《多功能數字波控弧焊逆變電源》的原理是：主電路採用全橋逆變式拓撲結構，採用高空載慢送絲的引弧方式。全橋逆變脈寬的調製是通過在FreeRTOS嵌入式實時作業系統中進行實時任務調度，通過PID控制算法來實現給定信號與反饋信號的比較運算，把PID控制器運算輸出結果通過ARM控制系統模組的TIMER模組輸出數位化的PWM信號，通過高頻逆變驅動模組進行隔離放大，控制高頻全橋逆變模組的功率開關管IGBT按照一定的時序導通與關閉，實現高頻交直流轉變。電流反饋是在逆變電源輸出端用電壓電流檢測模組檢測電壓電流輸出值，得到採樣信號，經過放大、比較，再輸送到ARM控制系統模組，改變高頻全橋逆變模組中功率管IGBT的導通與截止時間，實現占空比的調節以達到功率調節的目的，使逆變電源的瞬時輸出能量保持穩定，達到焊接過程精細化控制的目的。
改善效果
1、《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源對焊接電弧的瞬態能量進行實時精細化控制，一階階躍回響實現無超調控制，使整個焊接過程中電弧能量得到精確和柔性控制，保證良好的電弧穩定性和挺度，更易於獲得優質的焊接質量；
2、《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源實現了全數位化控制，具有優異的一致性、動態回響性能和擴展性；
3、《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源實現了多種焊接電流波形調節控制，針對不同焊絲，通過專家資料庫調出對應的焊接波形，以適應各種焊接金屬材料，實現多種焊接方法，一機多用，節省生產投入成本，提高生產效率。
附圖說明
圖1是《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源的結構框圖；
圖2是《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源的主電路的電路原理圖；
圖3（a）和圖3（b）是《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源的控制電路中高頻逆變驅動模組的電路原理圖；
圖4是《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源的控制電路中過流保護檢測模組的電路原理框圖；
圖5是《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源的控制電路中ARM控制系統模組的具體連線圖；
圖6是《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源的控制電路中送絲機驅動模組的電路原理圖；
圖7是《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源的控制電路中電壓電流檢測模組的電路原理圖；
圖8是《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源的控制電路中溫度檢測模組的電路原理圖；
圖9（a）和圖9（b）是《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源的控制電路中過壓欠壓缺相檢測模組的電路原理圖。
技術領域
《多功能數字波控弧焊逆變電源》涉及焊接工藝及設備技術，具體是指一種多功能數字波控弧焊逆變電源。
權利要求
1.一種多功能數字波控弧焊逆變電源，其特徵在於：包括主電路、控制電路和送絲機模組；所述主電路包括依次連線的三相共模濾波模組、一次整流濾波模組、高頻全橋逆變模組、功率變壓器模組和二次整流濾波模組；所述控制電路包括ARM控制系統模組，以及與ARM控制系統模組連線的數位化面板模組、高頻逆變驅動模組、電壓電流檢測模組和送絲機驅動模組；其中，所述主電路的三相共模濾波模組與三相交流輸入電源連線；二次整流濾波模組的輸出端一與送絲機模組的輸入端連線，輸出端二與焊接負載的輸入端一連線；送絲機模組的輸出端與焊接負載的輸入端二連線；送絲機模組還與送絲機驅動模組信號連線；所述電壓電流檢測模組用於實時檢測主電路電壓電流值；所述高頻全橋逆變模組與控制電路的高頻逆變驅動模組連線，以實現由控制電路控制逆變電源的輸出特性。
2.根據權利要求1所述的多功能數字波控弧焊逆變電源，其特徵在於：所述控制電路還包括過流保護檢測模組和過壓欠壓缺相檢測模組；所述過流保護檢測模組分別與ARM控制系統模組、高頻逆變驅動模組和高頻全橋逆變模組連線；所述過壓欠壓缺相檢測模組分別與ARM控制系統模組和三相共模濾波模組連線。
3.根據權利要求2所述的多功能數字波控弧焊逆變電源，其特徵在於：所述控制電路還包括用於實時監測高頻全橋逆變模組溫度的溫度檢測模組；所述溫度檢測模組與ARM控制系統模組連線。
4.根據權利要求3所述的多功能數字波控弧焊逆變電源，其特徵在於：所述ARM控制系統模組採用型號為STM32F405RGT6的ARM晶片；所述ARM晶片內固化有運行於FreeRTOS嵌入式實時作業系統的多功能數字波控軟體系統。
5.根據權利要求4所述的多功能數字波控弧焊逆變電源，其特徵在於：所述ARM晶片的ADC連線埠直接與電壓電流檢測模組相連；ARM晶片的GPIO連線埠分別與過流保護檢測模組、過壓欠壓缺相檢測模組和溫度檢測模組直接相連；ARM晶片的PWM連線埠分別與高頻逆變驅動模組和送絲機驅動模組相連；ARM晶片的CAN連線埠與數位化面板模組直接相連。
實施方式
實施例
一種多功能數字波控弧焊逆變電源，其結構框圖如圖1所示，包括主電路、控制電路和送絲機模組106；主電路包括依次連線的三相共模濾波模組101、一次整流濾波模組102、高頻全橋逆變模組103、功率變壓器模組104和二次整流濾波模組105；控制電路包括ARM控制系統模組108，以及與ARM控制系統模組108連線的數位化面板模組114、高頻逆變驅動模組107、電壓電流檢測模組110和送絲機驅動模組109；高頻逆變驅動模組107與高頻全橋逆變模組103連線。其中三相共模濾波模組101與三相交流輸入電源連線，二次整流濾波模組105的輸出端一與送絲機模組106的輸入端連線，輸出端二與與焊接負載的的輸入端一連線；送絲機模組106的輸出端與焊接負載的輸入端二連線。電壓電流檢測模組110用於實時檢測主電路電壓電流值，將檢測所得的電壓電流結果傳送給ARM控制系統模組108，實現對主電路電壓電流的監控。高頻全橋逆變模組103與控制電路的高頻逆變驅動模組107連線，以實現由控制電路控制逆變電源輸出特性。
《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源具有優異的一致性、動態回響性能和擴展性；對焊接電弧的瞬態能量進行實時精細化控制，一階階躍回響實現無超調控制，使整個焊接過程中電弧能量得到精確和柔性控制，保證良好的電弧穩定性和挺度，更易於獲得優質的焊接質量。
數位化面板模組114是可視化的人機互動界面，用戶可通過數位化面板模組114設定逆變電源輸出特性參數；ARM控制系統模組108根據用戶設定的逆變電源輸出特性參數，輸出相應的信號驅動高頻逆變驅動模組107從而控制高頻全橋逆變模組103，使逆變電源輸出多種焊接波形。《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源實現了多種焊接電流波形調節控制，針對不同焊絲，通過專家資料庫調出對應的焊接波形，以適應多種金屬材料的焊接，實現多種焊接方法，一機多用，節省生產投入成本，提高生產效率。在熔化極焊接時送絲機模組106運行，控制焊絲輸送速度；在非熔化極焊接時，送絲機模組106停止運行。
電壓電流檢測模組110還與數位化面板模組114連線。電壓電流檢測模組110檢測所得的電壓電流輸出值可在數位化面板模組114上查詢。
控制電路還包括過流保護檢測模組111和過壓欠壓缺相檢測模組112；過流保護檢測模組111分別與ARM控制系統模組108、高頻逆變驅動模組107和高頻全橋逆變模組103連線；過壓欠壓缺相檢測模組112分別與ARM控制系統模組108和三相共模濾波模組101連線。
高頻全橋逆變模組103包括兩個逆變橋，每個逆變橋包括了兩個IGBT單元，IGBT單元的輸入端與控制電路的輸出端信號連線。《多功能數字波控弧焊逆變電源》採用高頻IGBT逆變技術，進一步提高了電能的轉換效率、節省製造材料、減少了逆變電源的體積，提高了現場套用的適應性。
控制電路還包括用於實時監測高頻全橋逆變模組溫度的溫度檢測模組113；溫度檢測模組113與ARM控制系統模組108連線。
優選的方案是：一次整流濾波模組102上設有軟啟動模組；控制電路還包括氣閥控制模組，氣閥控制模組分別與ARM控制系統模組108連線。
ARM控制系統模組採用型號為STM32F405RGT6的ARM晶片；ARM晶片內固化有運行於FreeRTOS嵌入式實時作業系統的多功能數字波控軟體系統。《多功能數字波控弧焊逆變電源》逆變電源以型號為STM32F405RGT6的ARM晶片為核心，型號為STM32F405RGT6的ARM晶片是ARM Cortex-M4架構的32位RISC嵌入式微處理器，將FreeRTOS嵌入式實時作業系統移植到焊機的控制中，使焊機具備優異的一致性、可靠性和動態回響能力。
ARM晶片的ADC連線埠直接與電壓電流檢測模組相連；ARM晶片的GPIO連線埠分別與過流保護檢測模組、過壓欠壓缺相檢測模組和溫度檢測模組直接相連；ARM晶片的PWM連線埠分別與高頻逆變驅動模組和送絲機驅動模組相連；ARM晶片的CAN連線埠與數位化面板模組直接相連。
更具體地說，主電路的電路原理圖如圖2所示。三相交流輸入電源連線三相共模濾波模組101；連線一次整流濾波模組102中的整流橋BR1，然後連線濾波環節L1、電容C7、電容C8、電容C9和電容C12；再連線高頻全橋逆變模組103中的逆變橋TR1和逆變橋TR2、電容C2、電容C3、電容C13、電容C14、電阻R2、電阻R3、電阻R5、電阻R6。高頻全橋逆變模組103的輸出連線功率變壓器模組104的高頻功率變壓器T1初級，變壓器T1的次級通過高頻全波整流電路、濾波環節L2後輸出直流電。
高頻逆變驅動模組107電路原理圖如圖3（a）和圖3（b）所示，主要起到信號隔離以及功率放大的作用。由ARM控制系統模組產生的兩路PWM信號PWM1和PWM2，經放大電路把3.3伏的電平信號調製成15伏，兩路調製後的PWM信號作為連線器P3的2、3腳的輸入信號，驅動由M1～M4組成的全橋逆變電路，產生交流信號，經過高頻變壓器T2、高頻變壓器T3隔離產生4路IGBT驅動信號，連線器P2、連線器P4分別對應逆變橋TR1和逆變橋TR2的驅動信號，其中連線器P2、連線器P4的1、2腳和5、4腳對應逆變橋中IGBT單元的G極、E極驅動信號。連線器P1輸入22伏交流電，經整流模組U1、降壓穩壓晶片LM2576產生15伏的電源信號，為高頻逆變驅動模組供電。
圖4為過流保護檢測模組111的電路原理圖，其原理是利用電流互感器實時檢測主變壓器原邊的電流，一旦發現電流超過設定值，立即輸出保護信號。連線器P5連線電流互感器，電流互感器把主電路的交流電流按一定的比例耦合，再利用整流管D19～D22、電容C29進行整流濾波，並通過電阻R39把電流信號轉換為電壓信號輸入到比較器LM393的2腳，通過晶片MC7805產生5伏的基準電壓，可調電阻R44設定比較器LM393的3腳的輸入電壓，調節可調電阻R44即可實現過流保護設定的最大工作電流，如果檢測到的電流比設定最大電流值大，即LM393的2腳的電壓比3腳的電壓高，比較器LM393的4腳輸出低電平，光耦U3導通，並通過光耦U5實現信號自鎖功能，經過晶片HCPL-3120向外輸出保護信號，一方面輸送給ARM控制系統模組108，同時控制高頻逆變驅動模組107的PWM驅動信號輸出，實現快速超前保護。
ARM控制系統模組108的具體連線圖如圖5所示。ARM控制系統模組108採用型號為STM32F405RGT6的ARM晶片，該ARM晶片是ARM Cortex-M4架構的32位RISC嵌入式微處理器。在ARM晶片內固化了FreeRTOS嵌入式實時作業系統嵌入的多功能數字波控軟體系統運行於該實時操作平台上，它能根據電壓電流檢測模組110的檢測電流電壓值與給定參數的比較結果，在FreeRTOS嵌入式實時作業系統上完成數據運算和處理，再經過ARM控制系統模組108的PWM連線埠輸出PWM信號，通過高頻逆變驅動模組107隔離和放大後去控制高頻全橋逆變模組103的功率開關管的導通和關斷，來獲得電源-電弧系統穩定所需的恆壓、恆流、陡降、上升甚至時變外特性輸出，以滿足多種焊接材料和焊接工藝方法的需求。
ARM控制系統模組108主要實現逆變電源的輸出特性控制、焊接過程的時序控制、送絲電機速度控制和外部故障檢測與人機對話的功能。外部故障檢測如欠壓、過壓、缺相、過流、過熱等故障信號通過觸發ARM控制系統模組108的GPIO口中斷，進入相應的中斷處理函式處理。脈衝焊接時的脈衝頻率、電流上升下降時間、焊接基值、中值和峰值電流、提前送氣、滯後送氣等焊接參數都是通過ARM控制系統模組108實時控制完成的。相應的焊接參數是通過數位化面板模組114進行設定，並把設定好的焊接參數通過CAN與ARM控制系統模組108進行通信設定。
送絲機驅動模組109電路原理圖如圖6所示。送絲電機的驅動通過半橋驅動晶片IR2110驅動MOSFET半橋驅動電路並通過固態繼電器K1實現送絲電機的正轉、反轉和急停動作。由ARM控制系統模組108產生兩路PWM信號PWM3和PWM4，分別接到PWMH和PWML。送絲電機與連線器P7相連線，當繼電器K1的1腳和2腳相連時，PWMH為高電平，PWML為低電平時，由自舉電容C36、自舉電容C37作用，此時場效應管Q1導通，而場效應管Q2關閉，此時送絲電機的正負兩端短接到24伏，電機處於急停狀態；PWMH為低電平，PWML為高電平時，場效應管Q2導通而場效應管Q1關閉，此時電機兩端電壓為+24伏，電機正轉。當繼電器K1的1腳和3腳相連時，PWMH為高電平，PWML為低電平時，場效應管Q1導通，場效應管Q2關斷，電機兩端電壓為-24伏，此時電機反轉；當PWMH為低電平，PWML為高電平時，場效應管Q1關斷，場效應管Q2開通，此時電機正負兩端短接到地，電機處於急停狀態。通過調節PWMH和PWML的占空比即可調節送絲電機的正反轉速度。
電壓電流檢測模組110電路原理圖如圖7所示。電流的檢測是通過霍爾電流感測器來實現的，測量主電路輸出端的電流，把電流信號轉換成電壓，霍爾電流感測器與連線器P8相連線，經過電阻R54、電容C45、電阻R56、電阻R55、電容C66阻容濾波，輸入到放大器LF353的3腳，放大器LF353接成電壓跟隨器的模式，提高輸入阻抗，增強後級驅動能力，再經過電阻R58和電阻R60分壓轉換成ARM控制系統模組108管腳所需的0～3.3伏的電壓，二極體D30和二極體D31是ARM控制系統模組108引腳保護二極體，防止輸入電壓過高（超過3.3伏）或者過低（負壓）的時候損壞ARM控制系統模組108引腳；電壓的檢測與電流類似，只是用電阻分壓的方式直接測量主電路的輸出電壓，然後將該分壓後的電壓信號經過類似的信號處理過程，轉變為ARM控制系統模組108管腳所需的電壓範圍。
溫度檢測模組113電路原理圖如圖8所示，其原理是通過把溫控開關安裝在高頻全橋逆變模組的IGBT單元的散熱器上，實時監測IGBT單元的溫度，溫控開關與連線器P9相連線，當溫度超過設定的溫度，溫控開關閉合，光耦U11導通，信號線Temperature上的電壓從3.3伏拉低到0伏，信號線Temperature與ARM控制系統模組108的IO口相連，觸發低電平中斷信號，完成中斷處理和顯示。
過壓欠壓缺相檢測模組112電路原理圖如圖9（a）和圖9（b）所示，過壓欠壓檢測原理：三相交流輸入電源經變壓器器降壓，整流成直流信號VIN，調節電阻R66、電阻R70，電阻R69和電阻R71的大小，可改變電網欠電壓、過電壓的閥值電壓，即可以起到電網欠電壓、過電壓保護作用。當有欠電壓故障信號時，滯回比較器輸出低電平，即信號線Under-Voltage輸出低電平，連線ARM控制系統模組108的IO口管腳觸發低電平中斷。當有過電壓故障信號時，滯回比較器輸出低電平，即信號線Over-Voltage輸出低電平，連線ARM控制系統模組108的IO口管腳觸發低電平中斷。缺相檢測原理：三相交流輸入電源的其中兩相信號與連線器P10相連線，至少有兩相信號電路才會工作，所以只需檢測三相交流輸入電源的兩相信號，正常情況下，光耦U13導通，比較器U14輸出高電平，缺相時，光耦U13截止，比較器U14輸出低電平，觸發ARM控制系統模組108低電平中斷，完成中斷處理和顯示。
上述實施例具有以下特點：
1、全數位化：該實例首次以ARM Cortex-M4架構的32位RISC嵌入式微處理器為核心，以FreeRTOS嵌入式實時作業系統為弧焊電源的數位化控制平台，充分利用ARM控制系統模組在嵌入式控制方面的優越性能，採用模組化、可移植性的設計方法，通過軟體編程實現逆變電源輸出特性控制、焊接時序控制、外圍監控與人機對話及送絲機控制功能，PWM信號直接由ARM控制系統模組通過編程方式輸出，最終實現弧焊電源數位化控制，使焊機具有更好的一致性、動態回響性能和擴展性；
2、精細化：該實施例充分利用ARM Cortex-M4架構的32位RISC嵌入式微處理器的優異運算性能、功能集成度和實時性，通過晶片集成的FPU浮點運算單元，對焊接電弧的瞬態能量（焊接電流與焊接電壓）進行實時採集、計算、分析、推理以及綜合智慧型判斷，根據不同焊接位置時的各種電弧狀態實時自動控制逆變電源的輸出特性，以達到對焊接電弧瞬態能量最佳化輸出和調節的目的，跟蹤電弧狀態快速回響電弧變化和焊接電流的設定，使焊接過程的控制更精確和柔性化，保證電弧即使在低電流情況下依然可以穩定燃燒，以獲得優質的焊接質量；
3、高效化：該實施例採用高頻IGBT逆變技術，提高能量轉換效率、節省製造材料，降低焊機體積和重量，節約了製造成本；與過流、過壓、欠壓、過熱檢測與保護等電路相結合，進一步提高了焊機的安全性和可靠性；
4、柔性化：該實施例能夠實現多種脈衝參數柔性組合能力，能產生普通脈衝焊接波形，前中值脈衝焊接波形，後中值脈衝焊接波形，能夠滿足多種焊接方法（包括手工焊、氬弧焊、熔化極氣體保護焊）在不同階段、不同材料時對焊接參數調節的需求；
5、高可靠性：該實施例採用了兩級超前保護措施，一方面通過過流保護檢測模組檢測主變壓器原邊的電流來進行快速過流保護；另一方面，還通過過壓欠壓缺相檢測模組和溫度檢測模組對過壓、欠壓、缺相、過熱等故障進行檢測和處理，實現二次保護；通過這些措施，極大的提高了逆變電源的可靠性。
榮譽表彰
2020年7月14日，《多功能數字波控弧焊逆變電源》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
