專利名稱：逆變直流焊接機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種焊接控制電路，特 別是一種逆變直流焊接機。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)中金屬焊接是普遍使用的產(chǎn)品加工手段，而電弧 焊接是目前最為普遍使用的方法，各種金屬構(gòu)件常使用弧焊的方 法實現(xiàn)構(gòu)件間的可靠連接。焊接有人工焊接和自動焊接，在焊接 時一般采用氬氣作為保護氣體用于對有色金屬的焊接，如不銹鋼 等，采用二氧化碳作為保護氣體用于對低碳剛、低合金剛等黑色 金屬的焊接。焊接時對于不同焊接材料和焊接環(huán)境，需要對焊接 電壓或焊接電流進行調(diào)整以達到最佳的焊接效果。但是現(xiàn)有自動 焊機設(shè)備在焊接的過程中存在對焊接的檢測控制穩(wěn)定性差、電能 轉(zhuǎn)換效率低、使用面窄等缺點。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的所存在的上述問題，而提供 一種穩(wěn)定性能好、輸出電流大、電路自身損耗小、節(jié)能效果好的 逆變直流焊接機。
本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn) 一種逆變直 流焊接機，包括逆變電源電路以及主機控制電路，所述的主機控 制電路上連接有用于控制焊接的氬弧焊控制電路和用于驅(qū)動
IGBT單管的驅(qū)動電路，在主機控制電路與驅(qū)動電路之間還連接用
于檢測驅(qū)動電路中電流是否過高的檢測保護電路，所述的逆變電 源電路對主機控制電路、氬弧焊控制電路以及檢測保護電路進行
供電，其特征在于，所述的檢測保護電路包括依次連接的取樣部 分、整流部分以及判斷部分，所述的取樣部分用于對驅(qū)動電路上 的電壓信號進行采樣，整流部分用于對電壓信號進行整流，判斷 部分用于對電流信號進行檢測進而控制信號是否輸出。
本逆變直流焊接機主要是通過檢測保護電路對驅(qū)動電路中電 流是否過高，首先通過取樣部分對驅(qū)動電路上的電壓信號進行采 樣，其中所采樣的電壓信號也即電流信號，然后把該采樣電壓經(jīng)
整流部分整流后輸入到判斷部分進行檢測，當驅(qū)動輸出變壓器電 流過高時使整個電路溫度過高時，判斷電路就向主機控制電路發(fā) 送控制信號，使主機控制電路控制氬弧焊控制電路不工作，從而 實現(xiàn)自動鎖定功能。
在上述的逆變直流焊接機中，所述的判斷部分包括電阻Rl、
電阻R2、電阻R3以及光電耦合器GU，所述的電阻R1與電阻R2 串接后再與電阻R3并聯(lián)，在電阻R3與Rl之間還連接有用于檢測 電流信號是否過高的二極管D4，所述的光電耦合器GU連接在二極 管M的輸出端。
由于二極管D4具有單向?qū)ǎ虼苏Ｇ闆r下電壓信號經(jīng)過 整流后變成電流信號經(jīng)電阻Rl和電阻R2后直接形成回路，這樣 光電耦合器GU沒有被導(dǎo)通，不發(fā)出控制信號。當該電流信號超過 一定值后，輸入到二極管D4上，二極管M就被反向擊穿導(dǎo)通， 這樣電流信號就從二極管D4的輸出端流經(jīng)到光電耦合器GU使其 導(dǎo)通發(fā)出控制信號。
在上述的逆變直流焊接機中，所述的取樣部分包括電容Cl 和C2，所述的電容Cl與C2串聯(lián)后連接在電源的兩端，所述整流 部分的輸入端連接在電容Cl與C2之間。
在上述的逆變直流焊接機中，所述的主機控制電路包括依次 連接的主頻電路、放大電路以及DC-DC轉(zhuǎn)換電路，所述的放大電 路用于對主頻信號進行放大，所述的DC-DC轉(zhuǎn)換電路用于對進行
電壓放大并隔離。
在上述的逆變直流焊接機中，所述的逆變電源電路包括功率 模塊、放大隔離模塊以及電源比較模塊，所述的功率模塊用于對 負載進行驅(qū)動，所述的放大隔離模塊用于將初級與次級進行放大 并隔離，所述的電源比較電路用于對設(shè)定的電壓大小迸行調(diào)整。
在上述的逆變直流焊接機中，所述的主機控制電路上還連接 有四用波段轉(zhuǎn)換開關(guān)。其中四個波段轉(zhuǎn)換開關(guān)分別對應(yīng)本逆變直 流焊接機的四種功能，包括手工弧焊、非接觸式氬弧焊、內(nèi)送絲 焊、外送絲焊。
在上述的逆變直流焊接機中，所述的主機控制電路上還連接 有用于控制輸出保護氣體的電磁閥控制電路。電磁閥一共為兩個， 雙路控制氣體管路分別控制氬氣和二氧化碳。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本逆變直流焊接機的優(yōu)點在于
1、 通過快速光電耦合器GU控制驅(qū)動過流保護，取代了傳統(tǒng)
的高頻變壓器高頻輻射，影響其它元器件的正常工作。
2、 本逆變直流焊接機的控制電路采用美國生產(chǎn)的IC芯片，
具有逆變直流供電電路且輸出電流大，電路自身損耗小，取代了
傳統(tǒng)的工頻變壓器供電，通過IGBT作為功率器件，具有優(yōu)異的焊 接輸出特性，電能轉(zhuǎn)換效率高，實現(xiàn)了低功率輸入，其高節(jié)能性 與傳統(tǒng)的可控制焊機相比節(jié)能效果明顯。
3、 手工電弧焊/非接觸式氬弧焊功能/內(nèi)送絲焊/外送絲焊，一 機具備四種功能焊接，內(nèi)設(shè)雙路控制氣體管路(氬氣，二氧化碳)， 可適應(yīng)不同使用習慣的用戶要求。


圖1是本逆變直流焊接機的整體控制電路框圖。 圖2是本逆變直流焊接機中的主機控制電路框圖。 圖3是本逆變直流焊接機的逆變電源電路方框圖。
圖4是本逆變直流焊接機的四用波段轉(zhuǎn)換方框圖。
圖5是本逆變直流焊接機的檢測保護電路的電路原理圖。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型 的技術(shù)方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。
如圖1所示，本逆變直流焊接機包括逆變電源電路以及主機 控制電路，主機控制電路上連接有用于控制焊接的氬弧焊控制電
路和用于驅(qū)動IGBT單管的驅(qū)動電路，在主機控制電路與驅(qū)動電路 之間還連接用于檢測驅(qū)動電路中電流是否過高的檢測保護電路， 所述的逆變電源電路對主機控制電路、氬弧焊控制電路以及檢測 保護電路進行供電。
如圖2所示，其中主機控制電路包括依次連接的主頻電路、 放大電路以及DC-DC轉(zhuǎn)換電路，所述的放大電路用于對主頻信號 進行放大，所述的DC-DC轉(zhuǎn)換電路用于對進行電壓放大并隔離。 在DC-DC轉(zhuǎn)換電路與驅(qū)動電路之間連接有四個三級管Q1、Q2、Q3、 Q4組成的驅(qū)動模塊，其中三級管Ql和Q2組成一組，三級管Q3 和Q4組成一組，當DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓信號后使三極管Ql 和Q3飽和導(dǎo)通，三級管Q2和Q4起輔助作用。
如圖5所示，所述的檢測保護電路包括依次連接的取樣部分、 整流部分以及判斷部分，所述的取樣部分用于對驅(qū)動電路上的電 壓信號進行采樣，整流部分用于對電壓信號進行整流，判斷部分 用于對電流信號進行檢測進而控制信號是否輸出。其中取樣部分 包括電容Cl和C2，所述的電容Cl與C2串聯(lián)后連接在電源的兩 端，所述整流部分的輸入端連接在電容C1與C2之間。在電容C1 的一端連接有電阻R5，在電容C2的負極上連接有電阻R4，在取樣 部分的輸出端上并聯(lián)有電容C3。所述的整流部分包括四個二級管 D0、 Dl、 D2、 D3所組成的整流橋電壓信號進行整流，在二級管D1 和D2之間連接有電阻R6。判斷部分包括電阻R1、電阻R2、電阻
R3以及光電耦合器GU，所述的電阻R1與電阻R2串接后再與電阻 R3并聯(lián)，在電阻R3與Rl之間還連接有用于檢測電流信號是否過 高的二極管D4，所述的光電耦合器GU連接在二極管D4的輸出端。 在電阻Rl和R2之間連接有電容用于濾波C4,在電阻R3與光電 耦合器GU之間連接有電容C5。由于二極管D4具有單向?qū)?，?br> 此正常情況下電壓信號經(jīng)過整流后變成電流信號經(jīng)電阻Rl和電 阻R2后直接形成回路，這樣光電耦合器GU沒有被導(dǎo)通，不發(fā)出 控制信號。當該電流信號超過一定值后，輸入到二極管D4上，二 極管D4就被反向擊穿導(dǎo)通，這樣電流信號就從二極管D4的輸出 端流經(jīng)到光電耦合器GU使其導(dǎo)通發(fā)出控制信號。
如圖3所示，逆變電源電路包括功率模塊、放大隔離模塊以 及電源比較模塊，所述的功率模塊用于對負載進行驅(qū)動，所述的 放大隔離模塊用于將初級與次級放大并進行隔離，所述的電源比 較電路用于對設(shè)定的電壓大小進行調(diào)整。其中電阻R7和R8串聯(lián) 后連接到功率模塊上，電阻R7和電容C5并聯(lián)后再跟二級管D5 串聯(lián)后連接到功率模塊上，其中二級管D5起保護電路作用。該逆 變電源電路主要是對主板上各個逆變電源電路包括主機控制電 路、氬弧焊控制電路以及檢測保護電路進行供電，另外對高強度 電風扇進行供電。
如圖4所示，另外本逆變直流焊接機具備一機多用(內(nèi)設(shè)四 種功能焊接)包括手工電弧焊、非接觸式氬弧焊功能、內(nèi)送絲焊、 外送絲焊，這主要通過與主機控制電路相連的四用波段轉(zhuǎn)換開關(guān) 來控制。其中波段轉(zhuǎn)換開關(guān)分別用SB-1、 SB-2、 SB-3、 SB-4來表 示。另外主機控制電路上還連接有用于控制輸出保護氣體的電磁 閥控制電路。電磁閥一共為兩個，雙路控制氣體管路分別控制氬 氣和二氧化碳。
本逆變直流焊接機工作時，首先選擇需要的波段轉(zhuǎn)換開關(guān) SB-1、 SB-2、 SB-3、 SB-4其中一個，然后控制逆變電源電路為整
個主板上的控制電路提供直流電，當焊接時通過檢測保護電路中 的取樣部分對驅(qū)動電路中的電壓進行采樣，然后把該采樣電壓經(jīng) 整流部分整流后輸入到判斷部分進行檢測，當驅(qū)動輸出變壓器電 流過高時使整個電路溫度過高時，判斷電路中二極管M就被反向 擊穿導(dǎo)通，這樣電流信號就從二極管D4的輸出端流經(jīng)到光電耦合
器GU使其導(dǎo)通向主機控制電路發(fā)出控制信號，主機控制電路接收
到控制信號后控制氬弧焊控制電路不工作，從而實現(xiàn)自動鎖定功 能。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例 說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體 實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不 會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范 圍。
權(quán)利要求1. 一種逆變直流焊接機，包括逆變電源電路以及主機控制電路，所述的主機控制電路上連接有用于控制焊接的氬弧焊控制電路和用于驅(qū)動IGBT單管的驅(qū)動電路，在主機控制電路與驅(qū)動電路之間還連接用于檢測驅(qū)動電路中電流是否過高的檢測保護電路，所述的逆變電源電路對主機控制電路、氬弧焊控制電路以及檢測保護電路進行供電，其特征在于，所述的檢測保護電路包括依次連接的取樣部分、整流部分以及判斷部分，所述的取樣部分用于對驅(qū)動電路上的電壓信號進行采樣，整流部分用于對電壓信號進行整流，判斷部分用于對電流信號進行檢測進而控制信號是否輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變直流焊接機，其特征在于，所 述的判斷部分包括電阻R1、電阻R2、電阻R3以及光電耦合器GU， 所述的電阻Rl與電阻R2串接后再與電阻R3并聯(lián)，在電阻R3與 Rl之間還連接有用于檢測電流信號是否過高的二極管D4，所述的 光電耦合器GU連接在二極管D4的輸出端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變直流焊接機，其特征在于，所 述的取樣部分包括電容Cl和C2，所述的電容Cl與C2串聯(lián)后連 接在電源的兩端，所述整流部分的輸入端連接在電容Cl與C2之 間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l或2或3所述的逆變直流焊接機，其特征 在于，所述的主機控制電路包括依次連接的主頻電路、放大電路 以及DC-DC轉(zhuǎn)換電路，所述的放大電路用于對主頻信號進行放大， 所述的DC-DC轉(zhuǎn)換電路用于對進行電壓放大并隔離。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的逆變直流焊接機，其特征 在于，所述的逆變電源電路包括功率模塊、放大隔離模塊以及電 源比較模塊，所述的功率模塊用于對負載進行驅(qū)動，所述的放大 隔離模塊用于將初級與次級進行放大并隔離，所述的電源比較電 路用于對設(shè)定的電壓大小進行調(diào)整。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的逆變直流焊接機，其特征在于，所述的主機控制電路上還連接有四用波段轉(zhuǎn)換開關(guān)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的逆變直流焊接機，其特征 在于，所述的主機控制電路上還連接有用于控制輸出保護氣體的 電磁閥控制電路。
專利摘要本實用新型提供了一種逆變直流焊接機，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有焊接機穩(wěn)定性差、電能轉(zhuǎn)換效率低等問題。本逆變直流焊接機，包括逆變電源電路以及主機控制電路，所述的主機控制電路上連接有用于控制焊接的氬弧焊控制電路和用于驅(qū)動IGBT單管的驅(qū)動電路，在主機控制電路與驅(qū)動電路之間還連接用于檢測驅(qū)動電路中電流是否過高的檢測保護電路，所述的檢測保護電路包括依次連接的取樣部分、整流部分以及判斷部分，判斷部分用于對電流信號進行檢測進而控制信號是否輸出。本逆變直流焊接機采用美國生產(chǎn)的IC芯片，具有輸出電流大，電路自身損耗小，電能轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點。
文檔編號B23K9/10GK201201106SQ200820086949
公開日2009年3月4日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者張國春 申請人:臺州雙龍電氣有限公司