專利名稱：Igbt逆變式氣體保護(hù)焊機(jī)焊接啟動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種啟動電路，尤其是一種IGBT逆變式氣體保護(hù)焊機(jī)焊接啟動 電路。
背景技術(shù)：
C0VMAG/MIG/TIG等各類氣體保護(hù)焊是高性能、高效節(jié)能焊接方法，以CO2氣體及 混合氣體及惰性氣體為保護(hù)氣體的焊接方法。其原理是借助產(chǎn)生在電極與(焊絲)焊件之間的電弧，加熱和熔化母材本身，而后 形成焊縫金屬。焊接過程中電極、(焊絲)熔池、電弧以及被電弧加熱的接縫區(qū)域，受氣體 保護(hù)而不被大氣污染。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)而發(fā)展起來的新型焊接逆變電源，由于高效節(jié)能、控制性 能優(yōu)異而成為最具發(fā)展前途的金屬加工焊接設(shè)備。逆變式氣體保護(hù)焊接設(shè)備由電源主電路、控制回路、風(fēng)冷、水冷系統(tǒng)和焊接附具等 組成。IGBT逆變式氣體保護(hù)焊機(jī)是以IGBT這種功率元件作為開關(guān)元件，先將三相電源整流 濾波成直流，再經(jīng)過IGBT開關(guān)元件逆變成高頻交流。經(jīng)變壓器降壓再次整流后輸出直流， 在交直流焊機(jī)中甚至還要經(jīng)過IGBT功率元件的二次逆變成交流后才能使用?？刂茊影?作為逆變式氣體保護(hù)焊機(jī)控制電路部分中一個重要組成部分，其存在對隔離高頻干擾，延 長控制電路部分的使用壽命有很大的幫助。特別是當(dāng)焊機(jī)處于反復(fù)點焊時，由于焊槍開關(guān) 頻繁啟動，氬弧焊機(jī)頻繁的發(fā)生高頻引弧，同時內(nèi)部控制繼電器頻繁動作，這些不利因素都 會影響到控制回路安全可靠的運行，有時還會引起器件的損壞?，F(xiàn)有的焊機(jī)在處理這一問題時通常采用一只繼電器作為焊接啟動開關(guān)，使焊槍開 關(guān)和控制電路在電路中處于隔離狀態(tài)。但是由于繼電器本身是通過一種機(jī)械運動來控制通 斷狀態(tài)，所以繼電器自身的壽命就關(guān)系到控制電路部分的可靠性問題，通常采用這種電路 的焊機(jī)其正常使用時間并不是很長。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種IGBT逆變式氣體保 護(hù)焊機(jī)焊接啟動電路，使整個電路更安全可靠，延長焊機(jī)的使用壽命。按照本實用新型提供的技術(shù)方案，控制變壓器的初級連接工業(yè)電源，所述控制變 壓器的次級串聯(lián)隔離變壓器的初級線圈和第一電阻，所述隔離變壓器的次級串接焊槍開 關(guān)，所述第一電阻的兩端通過整流橋和濾波電容連接第二電阻的兩端；第二電阻的兩端連 接光耦輸入端，光耦的輸出端一端接供電電源高電平，一端通過第四電阻接地，第四電阻的 兩端為輸出。所述第二電阻和光耦發(fā)光管負(fù)極之間串聯(lián)第三電阻。本實用新型的優(yōu)點是電路設(shè)計簡單優(yōu)化，安全可靠，隔離變壓器使焊槍開關(guān)和控 制電路隔離，替代了原有的繼電器的作用，避免了高頻信號直接進(jìn)入控制電路中；AC 9V經(jīng) 整流濾波后控制光耦原邊，從而使得控制前級與后級電路再次被隔離；最終提高了焊機(jī)的
3整體使用壽命。
圖1為本實用新型在控制電路中的工作原理圖。圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖2所示控制變壓器Bl的初級連接工業(yè)電源AC 380V，次級串聯(lián)隔離變壓 器B2的初級線圈和第一電阻Rl (2W/51歐姆)，所述隔離變壓器B2的次級串接焊槍開 關(guān)，所述第一電阻Rl的兩端通過整流橋BRl和濾波電容C1(25V/470UF)連接第二電阻 R2 (0. 25W/10K歐姆)的兩端；第二電阻R2的兩端連接P521光耦I(lǐng)Cl輸入端，第二電阻R2 和光耦I(lǐng)Cl發(fā)光管負(fù)極之間串聯(lián)第三電阻R3(0. 5W/200歐姆)，光耦I(lǐng)Cl的輸出端一端接供 電電源高電平+15V，一端通過第四電阻R4接地，第四電阻R4(0. 5W/200歐姆)的兩端為輸 出ο其工作過程為當(dāng)打開焊機(jī)電源時控制變壓器Bl初級得電AC380V，次極降壓得AC 9V電壓。電路中串接一只隔離變壓器B2和第一電阻Rl，AC 9V的電壓分別加在第一電阻 Rl和隔離變壓器B2的初級線圈兩個負(fù)載上。隔離變壓器B2為一只特制變壓器，在繞制時 要保證變壓器有足夠的電感量，在次極所串接的焊槍開關(guān)未閉合時，由于初級感抗很大所 以整個電路中的9V電壓基本上都加在隔離變壓器B2的線圈上，而第一電阻Rl兩端的電壓 很小，不足以讓光耦I(lǐng)Cl開通。只有當(dāng)隔離變壓器B2的次極所串接的焊槍開關(guān)閉合時，由 于該變壓器的次極處于短路狀態(tài)，導(dǎo)致隔離變壓器B2的初級線圈中的電流上升，同時流經(jīng) 第一電阻Rl中的電流也上升，第一電阻Rl兩端的壓降增大。此電壓經(jīng)整流橋BRl整流、電 容Cl濾波后在第二電阻R2兩端產(chǎn)生一能使光耦I(lǐng)Cl導(dǎo)通的電壓Uv，此電壓加在光耦I(lǐng)Cl 輸入端，ICl導(dǎo)通，從而使得ICl的輸出端導(dǎo)通，在第四電阻R4兩端得到+15V的電壓Uo，此 電壓對后級控制電路起到開關(guān)信號作用。最終使得TIG焊機(jī)的高頻引弧、氬氣輸出、主電源 輸出等都受到該啟動電路的控制；使得C07MIG/MAG等氣體保護(hù)焊機(jī)氣體輸出、焊絲送出、 主電源輸出等受到該啟動電路控制。隔離變壓器B2的次極在焊槍控制開關(guān)短路時，引起B(yǎng)2的初級電流增大，由于流經(jīng) 第一電阻Rl中的電流增大，使Rl兩端電壓上升，此電壓經(jīng)整流濾波后得到一個能完全使光 耦I(lǐng)Cl導(dǎo)通的電流，從而使光耦的次極輸出+15V電壓來控制后級電路，最終完成對整個焊 機(jī)的控制。如圖1所示，本實用新型在電路中起到焊接啟動開關(guān)的作用，當(dāng)焊機(jī)在通電以后， 控制變壓器Bl得電，當(dāng)焊槍開關(guān)斷開時，隔離變壓器B2由于阻抗很大使得第一電阻Rl兩 端電壓很小，只有當(dāng)焊槍開關(guān)閉合時，隔離變壓器B2次極電流增大，在第一電阻Rl兩端得 到一電壓，此電壓經(jīng)整流濾波后加在光耦I(lǐng)Cl原邊使得光耦I(lǐng)Cl次極導(dǎo)通以后輸出+15V電 壓，此電壓再實現(xiàn)對后級電路(即圖中IGBT逆變主回路)的控制從而實現(xiàn)了整個焊機(jī)的焊 接啟動過程。
權(quán)利要求IGBT逆變式氣體保護(hù)焊機(jī)焊接啟動電路，包括控制變壓器(B1)的初級連接工業(yè)電源，其特征是所述控制變壓器(B1)的次級串聯(lián)隔離變壓器(B2)的初級線圈和第一電阻(R1)，所述隔離變壓器(B2)的次級串接焊槍開關(guān)，所述第一電阻(R1)的兩端通過整流橋(BR1)和濾波電容(C1)連接第二電阻(R2)的兩端；第二電阻(R2)的兩端連接光耦(IC1)輸入端，光耦(IC1)的輸出端一端接供電電源高電平，一端通過第四電阻(R4)接地，第四電阻(R4)的兩端為輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的IGBT逆變式氣體保護(hù)焊機(jī)焊接啟動電路，其特征是所述第二電 阻(R2)和光耦(ICl)發(fā)光管負(fù)極之間串聯(lián)第三電阻(R3)。
專利摘要本實用新型涉及一種IGBT逆變式氣體保護(hù)焊機(jī)焊接啟動電路，包括控制變壓器的初級連接工業(yè)電源，所述控制變壓器的次級串聯(lián)隔離變壓器的初級線圈和第一電阻，所述隔離變壓器的次級串接焊槍開關(guān)，所述第一電阻的兩端通過整流橋和濾波電容連接第二電阻的兩端；第二電阻的兩端連接光耦輸入端，光耦的輸出端一端接供電電源高電平，一端通過第四電阻接地，第四電阻的兩端得到的電壓為后級控制電路的開關(guān)信號。其優(yōu)點是電路設(shè)計簡單優(yōu)化，安全可靠，隔離變壓器使焊槍開關(guān)和控制電路隔離，避免了高頻信號直接進(jìn)入控制電路中；AC 9V經(jīng)整流濾波后控制光耦原邊，從而使得控制前級與后級電路再次被隔離；最終提高了焊機(jī)的整體使用壽命。
文檔編號B23K9/10GK201644995SQ20092021949
公開日2010年11月24日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者李峰 申請人:無錫市南方電器制造有限公司