專利名稱：一種電容儲能式螺距焊機放電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電焊機領(lǐng)域，尤其是一種電容儲能式螺距焊機放電電路。
背景技術(shù)：
電容儲能式螺距焊機，其用于各種鋼鐵及其它合金螺栓在中、薄厚度的板材、管材上的焊接，其因具有高效、節(jié)能、方便、エ件不變形等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。電容儲能式螺距焊機在正常工作時，經(jīng)常要調(diào)節(jié)主電路儲能電容電壓，為達(dá)到設(shè)定的電壓值，必須對儲能電容進行充電和放電。現(xiàn)有的電容儲能式螺距焊機，要么沒有設(shè)置專門用于儲能電容放電的控制電路，要么采取短路放電；沒有設(shè)置放電電路的螺距焊機，其一不能自動將儲能電容殘留電壓泄放至安全值，使用不安全；其ニ不能實時的轉(zhuǎn)換到預(yù)設(shè)值。具有短 路放電功能的螺距焊機，其雖然可以快速將儲能電容放電，但是其對自身的損害較大，使用壽命短。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就在于針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種電容儲能式螺距焊機放電電路，它接受放電控制信號的輸入，并且可以根據(jù)放電控制信號來實現(xiàn)儲能電容的合理平穩(wěn)放電。實現(xiàn)本實用新型目的所采用的技術(shù)方案是一種電容儲能式螺距焊機放電電路，其特征在于它包括一 PWM輸入端、一電源輸入端、一放電輸入端、一接地端、一 NMOS管、一光率禹、一 IGBT驅(qū)動芯片、四個IGBT管、ー電容、ー發(fā)光管、兩個ニ極管、ー穩(wěn)壓ニ極管、十三個電阻；所述NMOS管的漏極連接放電輸入端，源極與襯底連接，源極一方面通過第一ニ極管與電容正極端連接，另ー方面通過第一電阻與柵極連接，柵極與接地端之間并聯(lián)所述穩(wěn)壓ニ極管，源極還通過第二電阻以及發(fā)光管與接地端連接；光耦的陽極連接電源輸入端，陽極還通過第二ニ極管與所述電容正極端連接，集電極通過第三電阻與電容正極端連接，發(fā)射極與接地端連接，陰極與PWM輸入端連接；IGBT驅(qū)動芯片具有兩個IGBT驅(qū)動器，IGBT驅(qū)動芯片的電源端與所述電容正極端連接，電容的負(fù)極端與接地端連接；第一 IGBT驅(qū)動器的輸入端和第二 IGBT驅(qū)動器的輸入端并聯(lián)后與光耦的集電極連接，第一 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端通過第四電阻與接地端連接；四個IGBT管的發(fā)射極皆與接地端連接，第一 IGBT管的門極通過第五電阻與第一 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端連接，第二 IGBT管的門極通過第六電阻與第一 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端連接，第一 IGBT管的集電極通過第七電阻與NMOS管的漏極連接，第二 IGBT管的集電極通過第八電阻與NMOS管的漏極連接，第三IGBT管的集電極通過第九電阻與NMOS管的漏極連接，第四IGBT管的集電極通過第十電阻與NMOS管的漏極連接，第三IGBT管的門極通過第十一電阻與第二 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端連接，第四IGBT管的門極通過第十二電阻與第二 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端連接，第二 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端還通過第十三電阻與接地端連接。本實用新型具有以下有益效果其放電輸入端與電容儲能式螺距焊機儲能電容連接，其PWM輸入端可以輸入PWM信號，PWM信號可以控制光耦的工作狀態(tài)，光耦的集電極電壓和儲能電容電壓可以為IGBT驅(qū)動芯片提供電壓源，IGBT驅(qū)動芯片可以驅(qū)動四個IGBT管對儲能電容進行放電，其能實時的將儲能電容電壓轉(zhuǎn)換到預(yù)設(shè)值，可以實現(xiàn)儲能電容的快速平穩(wěn)放電，對自身的損害小，使用壽命長。

圖I為本實用新型的電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進ー步的說明。由圖I可知，一種電容儲能式螺距焊機放電電路，它包括一 PWM輸入端C、ー電源輸入端B、一放電輸入端A、一接地端GND、一 NMOS管Ql、一光耦U2、一 IGBT驅(qū)動芯片Ul、四個IGBT管Q2-Q5、ー電容Cl、一發(fā)光管DS1、兩個ニ極管D1-D2、ー穩(wěn)壓ニ極管D3、十三個電 阻R1-R13;放電輸入端A與電容儲能式螺距焊機主電路儲能電容正極端連接，儲能電容上的電壓就是要放電的對象；電源輸入端B與+15V供電電路連接，當(dāng)螺距焊機上電后供電電路提供+15V電壓，螺距焊機斷電后供電電路輸出電壓為0V; PWM輸入端C與螺距焊機CPU控制PWM數(shù)字信號端連接，PWM數(shù)字信號端輸入高電平為+15V，低電平為0V;接地端GND是公共接地端，其電壓為0V;上述元器件采取以下連接方法構(gòu)成電路所述NMOS管Ql的漏極連接放電輸入端A，源極與襯底連接，源極一方面通過第一ニ極管Dl與電容Cl正極端連接，另ー方面通過第一電阻Rl與柵極連接，柵極與接地端GND之間還并聯(lián)穩(wěn)壓ニ極管D3，源極還通過第二電阻R2以及發(fā)光管DSl與接地端GND連接；光耦U2的陽極連接電源輸入端B，陽極還通過第二ニ極管D2與所述電容Cl正極端連接，集電極通過第三電阻R3與電容Cl正極端連接，發(fā)射極與接地端GND連接，陰極與PWM輸入端C連接；IGBT驅(qū)動芯片Ul具有兩個IGBT驅(qū)動器UlA和U1B，IGBT驅(qū)動芯片Ul的電源端與所述電容Cl正極端連接，電容Cl的負(fù)極端與接地端GND連接；第一 IGBT驅(qū)動器UlA的輸入端和第二IGBT驅(qū)動器UlB的輸入端并聯(lián)后與光耦U2的集電極連接，第一 IGBT驅(qū)動器UlA的驅(qū)動端通過第四電阻R4與接地端GND連接；四個IGBT管的發(fā)射極皆與接地端GND連接，第一IGBT管Q2的門極通過第五電阻R5與第一 IGBT驅(qū)動器UlA的驅(qū)動端連接，第二 IGBT管Q3的門極通過第六電阻R6與第一 IGBT驅(qū)動器UlA的驅(qū)動端連接，第一 IGBT管Q2的集電極通過第七電阻R7與NMOS管Ql的漏極連接，第二 IGBT管Q3的集電極通過第八電阻R8與NMOS管Ql的漏極連接，第三IGBT管Q4的集電極通過第九電阻R9與NMOS管Ql的漏極連接，第四IGBT管Q5的集電極通過第十電阻RlO與NMOS管Ql的漏極連接，第三IGBT管Q4的門極通過第i^一電阻Rll與第二 IGBT驅(qū)動器UlB的驅(qū)動端連接，第四IGBT管Q5的門極通過第十二電阻R12與第二 IGBT驅(qū)動器UlB的驅(qū)動端連接，第二 IGBT驅(qū)動器UlB的驅(qū)動端還通過第十三電阻R13與接地端GND連接。四個IGBT管Q2-Q5導(dǎo)通時可以對儲能電容進行放電，儲能電容的放電電流能分散流入各IGBT管；電阻R7-R10是放電限流電阻，它們可以限制放電電流的大小，決定儲能電容的放電時間；IGBT驅(qū)動芯片Ul用來驅(qū)動四個IGBT管Q2-Q5，IGBT驅(qū)動芯片Ul的エ作電壓為4. 5V-18V,低至4. 5V的工作電壓可以將儲能電容電壓放電到5V左右；PWM輸入端C可以控制光耦U2的工作狀態(tài)，通過導(dǎo)通或截止來決定是否放電；通常PWM輸入端C為高電平+15V的光耦U2截止，為低高電平OV時光耦U2導(dǎo)通，此時，IGBT驅(qū)動芯片Ul可以驅(qū)動四個IGBT管Q2-Q5導(dǎo)通并且對放電輸入端A連接的儲能電容進行放電；電源輸入端B可以對光耦U2提供15V電壓，電源輸入端B還能通過ニ極管D2給IGBT驅(qū)動芯片Ul提供電壓，放電輸入端A上的儲能電容也能通過ニ極管Dl給IGBT驅(qū)動芯片Ul提供電壓；當(dāng)電源輸入端B上的電壓高于ニ極管Dl所輸出電壓時，IGBT驅(qū)動芯片Ul由電源輸入端B提供較高的電壓；當(dāng)電源輸入端B上的電壓低于ニ極管Dl所輸出電壓時，IGBT驅(qū)動芯片Ul由ニ極管Dl提供電壓，NMOS管Ql經(jīng)ニ極管Dl所輸出的電壓在12V-14V之間；另外，螺距焊機正常工作吋，電源輸入端B自動通過ニ極管D2提供+15V電壓；當(dāng)螺距焊機斷電后，由于電源輸入端B+15V電壓變?yōu)?V，此時，IGBT驅(qū)動芯片Ul自動采用NMOS管Ql經(jīng)ニ極管Dl所輸出的電壓。螺距焊機在正常工作吋，為適應(yīng)不同的螺距材料和直徑，需對焊接電壓進行調(diào)整，要求儲能電容上的電壓及時準(zhǔn)確的跟隨設(shè)定電壓。當(dāng)設(shè)定電壓低于儲能電容上的電壓，必須對電容進行放電。具體放電過程是當(dāng)檢測到設(shè)定電壓低于電容電壓時，PWM輸入端C輸 出PWM信號，PWM信號處于高電平時，光耦U2截止，IGBT驅(qū)動芯片Ul的兩個IGBT驅(qū)動器UlA和UlB輸出高電平，高電平可以驅(qū)動四個IGBT管Q2-Q5導(dǎo)通，并且對儲能電容上的電壓進行泄放；當(dāng)PWM信號處于低電平時，儲能電容上電壓保持；當(dāng)檢測到儲能電容等于設(shè)定電壓時，PWM輸入端C為低電平，此時會停止對儲能電容放電；PWM信號根據(jù)儲能電容上的電壓自動的調(diào)整占空比，可以控制放電的平均電流，以保護保證整個放電過程快速平穩(wěn)。當(dāng)螺距焊機斷電后，電源輸入端B由15V變?yōu)?V，放電輸入端A上的儲能電容電壓經(jīng)NMOS-Ql、電阻R1、穩(wěn)壓ニ極管D3和ニ極管Dl后，輸出電壓在12V-14V之間，可以繼續(xù)對IGBT驅(qū)動芯片Ul和光耦U2供電；斷電后由于PWM輸入端C電壓消失，光耦U2不導(dǎo)通，光耦U2輸出高電平，經(jīng)過IGBT驅(qū)動芯片Ul驅(qū)動，使得四個IGBT管Q2-Q5導(dǎo)通，可以使儲能電容上的電壓放電；當(dāng)儲能電容上的電壓下降到小于12V吋，穩(wěn)壓ニ極管D3不導(dǎo)通不穩(wěn)壓，此時，NMOS管Ql可以繼續(xù)給IGBT驅(qū)動芯片Ul提供ー個不斷下降的電壓源，該電壓源可以保證IGBT驅(qū)動芯片Ul驅(qū)動四個IGBT管Q2-Q5導(dǎo)通，直到儲能電容上的電壓降到5V左右才停止エ作。
權(quán)利要求1.一種電容儲能式螺距焊機放電電路，其特征在于它包括一 PWM輸入端、一電源輸入端、一放電輸入端、一接地端、一 NMOS管、一光親、一 IGBT驅(qū)動芯片、四個IGBT管、一電容、ー發(fā)光管、兩個ニ極管、ー穩(wěn)壓ニ極管、十三個電阻；所述NMOS管的漏極連接放電輸入端，源極與襯底連接，源極一方面通過第一ニ極管與電容正極端連接，另ー方面通過第一電阻與柵極連接，柵極與接地端之間并聯(lián)所述穩(wěn)壓ニ極管，源極還通過第二電阻以及發(fā)光管與接地端連接；光耦的陽極連接電源輸入端，陽極還通過第二ニ極管與所述電容正極端連接，集電極通過第三電阻與電容正極端連接，發(fā)射極與接地端連接，陰極與PWM輸入端連接；IGBT驅(qū)動芯片具有兩個IGBT驅(qū)動器，IGBT驅(qū)動芯片的電源端與所述電容正極端連接，電容的負(fù)極端與接地端連接；第一 IGBT驅(qū)動器的輸入端和第二 IGBT驅(qū)動器的輸入端并聯(lián)后與光耦的集電極連接，第一 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端通過第四電阻與接地端連接；四個IGBT管的發(fā)射極皆與接地端連接，第一 IGBT管的門極通過第五電阻與第一 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端連接，第二 IGBT管的門極通過第六電阻與第一 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端連接，第一IGBT管的集電極通過第七電阻與NMOS管的漏極連接，第二 IGBT管的集電極通過第八電阻與NMOS管的漏極連接，第三IGBT管的集電極通過第九電阻與NMOS管的漏極連接，第四IGBT管的集電極通過第十電阻與NMOS管的漏極連接，第三IGBT管的門極通過第i^一電阻與第二 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端連接，第四IGBT管的門極通過第十二電阻與第二 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端連接，第二 IGBT驅(qū)動器的驅(qū)動端還通過第十三電阻與接地端連接。
專利摘要本實用新型涉及電焊機領(lǐng)域,尤其是一種電容儲能式螺距焊機放電電路,它包括一PWM輸入端、一電源輸入端、一放電輸入端、一接地端、一NMOS管、一光耦、一IGBT驅(qū)動芯片、四個IGBT管、一電容、一發(fā)光管、兩個二極管、一穩(wěn)壓二極管、十三個電阻;本實用新型放電輸入端與電容儲能式螺距焊機儲能電容連接,PWM輸入端可以輸入PWM信號,PWM信號可以控制光耦的工作狀態(tài),光耦的集電極電壓和儲能電容電壓可以為IGBT驅(qū)動芯片提供電壓源,IGBT驅(qū)動芯片可以驅(qū)動四個IGBT管對儲能電容進行放電,其能實時的將儲能電容電壓轉(zhuǎn)換到預(yù)設(shè)值,可以實現(xiàn)儲能電容的快速平穩(wěn)放電,對自身損害小,使用壽命長。
文檔編號B23K11/26GK202591824SQ20122028261
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者杜長福 申請人:廣州亦高電氣設(shè)備有限公司