數(shù)字雙絲埋弧焊的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，其包括焊機(jī)的主線路、用于控制所述主線路工作狀態(tài)的控制線路以及提供所述主線路、控制線路工作電源的供電變壓線路；所述主線路包括依次連接的輸入整流電路、軟開關(guān)逆變電路、輸出變壓器以及輸出整流電路，所述輸出整流電路與焊機(jī)輸出端電連接；控制線路通過位于焊機(jī)輸出端的取樣電路與主線路連接，取樣電路將采集焊機(jī)工作時(shí)的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)傳輸至控制線路內(nèi)。本發(fā)明焊接精度高，穩(wěn)定性好，生產(chǎn)效率高，增強(qiáng)了對(duì)功率器件IGBT管的保護(hù)，安全可靠。
【專利說明】數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接電路，尤其是一種數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，屬于焊接控制的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電焊機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速，市場(chǎng)上出現(xiàn)了許多種類的電焊機(jī)。但是有一些電焊機(jī)因?yàn)椴捎玫墓β势骷煌茈y做到精確的控制(如可控硅)，從而影響最終的焊接質(zhì)量。市面上的埋弧焊一般都是單絲焊接方式的電焊機(jī)，不能滿足焊接一些特殊工件的工藝要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，其能夠同時(shí)控制兩根焊絲進(jìn)行焊接，具備電流保護(hù)電路，在輸出端使用了高精度的電流傳感器以將輸出電流信號(hào)準(zhǔn)確的反饋給控制電路，提高了焊接精度。
[0004]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，包括焊機(jī)的主線路、用于控制所述主線路工作狀態(tài)的控制線路以及提供所述主線路、控制線路工作電源的供電變壓線路；所述主線路包括依次連接的輸入整流電路、軟開關(guān)逆變電路、輸出變壓器以及輸出整流電路，所述輸出整流電路與焊機(jī)輸出端電連接；控制線路通過位于焊機(jī)輸出端的取樣電路與主線路連接，取樣電路將采集焊機(jī)工作時(shí)的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)傳輸至控制線路內(nèi)，所述控制 線路將接收的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)比較；當(dāng)所述工作電壓信號(hào)及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)不匹配時(shí)，控制線路根據(jù)所述預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)向主線路輸出焊接控制信號(hào)，以通過焊接控制信號(hào)調(diào)節(jié)主線路的工作狀態(tài)，使得焊機(jī)工作時(shí)的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)相匹配。
[0005]所述輸入整流電路的輸入端通過EMI防干擾電路與供電變壓線路連接。
[0006]所述控制線路包括
數(shù)字控制電路，與取樣電路的輸出端、焊接參數(shù)設(shè)定模塊的輸出端以及軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接；接收焊接參數(shù)設(shè)定模塊設(shè)定所需預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)，當(dāng)取樣電路傳輸?shù)墓ぷ麟妷盒盘?hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)不匹配時(shí)，數(shù)字控制電路向軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路傳輸焊接控制信號(hào)；
軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，輸出端與軟開關(guān)逆變電路的控制端連接，接收數(shù)字控制電路傳輸?shù)暮附涌刂菩盘?hào)，并根據(jù)所述焊接控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)軟開關(guān)逆變電路的工作狀態(tài)，以使得焊機(jī)工作時(shí)的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)相匹配。
[0007]所述軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路與用于采集軟開關(guān)逆變電路逆變輸出電流的電流保護(hù)器Wl連接；當(dāng)所述電流保護(hù)器Wi傳輸?shù)哪孀冚敵鲭娏髋c軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的預(yù)設(shè)保護(hù)電流閾值匹配時(shí)，軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路能向軟開關(guān)逆變電路輸出開關(guān)電路保護(hù)信號(hào)，以通過開關(guān)電路保護(hù)信號(hào)關(guān)斷軟開關(guān)逆變電路。[0008]所述數(shù)字控制電路的輸入端還連接有焊接專家模塊，數(shù)字控制電路通過焊接專家模塊以及焊接參數(shù)設(shè)定模塊得到所需預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)。
[0009]所述EMI防干擾電路包括濾波電感L1、濾波電感L2、濾波電感L3、濾波電容Cl、濾波電容C2以及濾波電容C3 ;濾波電感LI的一端與濾波電容Cl的一端連接，濾波電感L2的一端與濾波電容C2的一端連接，濾波電感L3的一端與濾波電容C3的一端連接，濾波電容Cl的另一端、濾波電容C2的另一端與濾波電容C3的另一端相互連接；濾波電感L1、濾波電感L2以及濾波電感L3均纏繞在同一磁環(huán)上。
[0010]所述輸入整流電路包括整流橋QL，所述整流橋QL的正輸出端與熱敏電阻Rl的一端、電容C4的一端及電容C5的一端連接，整流橋QL的負(fù)輸出端與熱敏電阻Rl的另一端、電感L4的一端以及電容C6的另一端連接，電感L4的另一端與電容C4的另一端連接，電容C5的另一端以及電容C6的另一端均接地。
[0011]所述軟開關(guān)逆變電路包括IGBT管Ql、IGBT管Q2、IGBT管Q3以及IGBT管Q4 ;所述IGBT管Ql的集電極端與IGBT管Q3的集電極端連接，且IGBT管Ql的集電極端與輸入整流電路的正輸出端連接，IGBT管Ql的發(fā)射極端與IGBT管Q2的集電極端連接，IGBT管Q3的發(fā)射極端與IGBT管Q4的集電極端連接，IGBT管Q3的發(fā)射極端以及IGBT管Q4的法發(fā)射極端均與輸入整流電路(2)的負(fù)輸出端連接，IGBT管Ql的柵極端、IGBT管Ql的發(fā)射極端、IGBT管Q2的柵極端、IGBT管Q2的發(fā)射極端、IGBT管Q3的柵極端、IGBT管Q3的發(fā)射極端、IGBT管Q4的柵極端以及IGBT管Q4的發(fā)射極端均與軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接。
[0012]所述軟開關(guān)逆變電路包括IGBT管Ql、IGBT管Q2、IGBT管Q3以及IGBT管Q4 ;所述IGBT管Ql的集電極端與IGBT管Q3的集電極端連接，且IGBT管Ql的集電極端與輸入整流電路(2)的正輸出端連接，IGBT管Ql的發(fā)射極端與IGBT管Q2的集電極端連接，IGBT管Q3的發(fā)射極端與IGBT管Q4的集電極端連接，IGBT管Q3的發(fā)射極端以及IGBT管Q4的法發(fā)射極端均與輸入整流電路的負(fù)輸出端連接，IGBT管Ql的柵極端、IGBT管Ql的發(fā)射極端、IGBT管Q2的柵極端、IGBT管Q2的發(fā)射極端、IGBT管Q3的柵極端、IGBT管Q3的發(fā)射極端、IGBT管Q4的柵極端以及IGBT管Q4的發(fā)射極端均與軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(10)的輸出端連接；電流保護(hù)器Wl的一端與IGBT管Ql的發(fā)射極端及IGBT管Q2的集電極端連接，電流保護(hù)器Wl的另一端通過電感L5與電容C7的一端連接，電容C7的另一端與輸出變壓器的原邊線圈的一端連接，輸出電壓器原邊線圈的另一端與IGBT管Q2的發(fā)射極端及IGBT管Q4的集電極端連接。
[0013]所述輸出整流電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5以及二極管D6，二極管Dl的陰極端、二極管D2的陰極端、二極管D3的陰極端、二極管D4的陰極端、二極管D4的陰極端、二極管D5的陰極與二極管D6的陰極端相互連接，二極管Dl的陽極端與輸出變壓器副邊線圈的一端、電感L6的一端、電阻R2的一端、電阻R3的一端以及電阻R4的一端連接，電感L6的另一端與輸出變壓器副邊線圈的另一端以及二極管D6的陽極端連接，電阻R2的另一端、電阻R3的另一端以及電阻R4的另一端通過電容CS與二極管D6的陽極端連接；
二極管D2的陽極端與電感L7的一端以及電阻R5的一端、電阻R6的一端以及電阻R7的一端連接，電感L7的另一端與二極管D5的一端連接，電阻R5的另一端、電阻R6的另一端以及電阻R7的另一端均通過電容C9與二極管D5的陽極端連接；
二極管D3的陽極端與電感L8的一端、電阻R8的一端、電阻R9的一端及電阻RlO的一端連接，電感L8的另一端與二極管D4的陽極端連接，電阻R8的另一端、電阻R9的另一端以及電阻RlO的另一端均通過電容ClO與二極管D4的陽極端連接；
輸出變壓器的中心抽頭端與電感L9的一端連接，電感L9的另一端形成焊機(jī)輸出端的負(fù)輸出端，二極管Dl的陰極端、二極管D2的陰極端、二極管D3的陰極端、二極管D4的陰極端、二極管D5的陰極端以及二極管D6的陰極端相互連接后形成焊機(jī)輸出端的正輸出端。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):通過取樣電路能向數(shù)字控制電路內(nèi)傳輸工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)，數(shù)字控制電路能通過焊接參數(shù)設(shè)定模塊以及焊接專家模塊能夠獲取預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)，數(shù)字控制電路能通過軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)軟開關(guān)逆變電路，軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路能根據(jù)電流保護(hù)器輸入的電流值能關(guān)斷軟開關(guān)逆變電路的開關(guān)狀態(tài)，焊接精度高，穩(wěn)定性好，生產(chǎn)效率高，增強(qiáng)了對(duì)功率器件IGBT管的保護(hù)，安全可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2為本發(fā)明EMI防干擾電路的電路原理圖。
[0017]圖3為本發(fā)明輸入整流電路與軟開關(guān)逆變電路連接的電路原理圖。
[0018]圖4為本發(fā)明輸出變壓器、輸出整流電路與取樣電路連接的電路原理圖。
[0019]圖5為本發(fā)明軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:1-EMI防干擾電路、2-輸入整流電路、3-軟開關(guān)逆變電路、4_輸出變壓器、5-輸出整流電路、6-取樣電路、7-數(shù)字控制電路、8-焊接參數(shù)設(shè)定模塊、9-焊接專家模塊、10-軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、11-供電變壓線路、12-負(fù)輸出端以及13-正輸出端。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022]如圖1所示:為了能夠同時(shí)控制兩根焊絲進(jìn)行焊接，提高焊接精度，本發(fā)明包括焊機(jī)的主線路、用于控制所述主線路工作狀態(tài)的控制線路以及提供所述主線路、控制線路工作電源的供電變壓線路11 ;所述主線路包括依次連接的輸入整流電路2、軟開關(guān)逆變電路3、輸出變壓器4以及輸出整流電路5，所述輸出整流電路5與焊機(jī)輸出端電連接；控制線路通過位于焊機(jī)輸出端的取樣電路6與主線路連接，取樣電路6將采集焊機(jī)工作時(shí)的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)傳輸至控制線路內(nèi)，所述控制線路將接收的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)比較；當(dāng)所述工作電壓信號(hào)及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)不匹配時(shí)，控制線路根據(jù)所述預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)向主線路輸出焊接控制信號(hào)，以通過焊接控制信號(hào)調(diào)節(jié)主線路的工作狀態(tài)，使得焊機(jī)工作時(shí)的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)相匹配。
[0023]具體地，焊機(jī)輸出端包括負(fù)輸出端12以及正輸出端13，所述負(fù)輸出端12、正輸出端13均與輸出整流電路5對(duì)應(yīng)電連接，通過負(fù)輸出端12、正輸出端13能夠與焊絲連接，為焊絲焊接提供所需的能量，此外，對(duì)于焊絲焊接時(shí)的進(jìn)給等方面的控制均需要通過控制線路完成，控制線路對(duì)焊絲焊接的控制可以采用本【技術(shù)領(lǐng)域】常規(guī)的方式，此處不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例中，通過負(fù)輸出端12以及正輸出端13能夠同時(shí)為兩根焊絲提供焊接所需的能量，即實(shí)現(xiàn)雙絲焊接，通過雙絲焊接提高焊接效率。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)取樣電路6采集的工作電壓信號(hào)、工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)不匹配是指控制線路通過預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)在進(jìn)行焊接時(shí)相對(duì)應(yīng)的工作電壓信號(hào)、工作電流信號(hào)與采樣電路6采集的工作電壓信號(hào)、工作電流信號(hào)不一致；預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)在焊接時(shí)相對(duì)應(yīng)的工作電壓信號(hào)、工作電流信號(hào)可以為一個(gè)閾值范圍，也可以為一個(gè)具體數(shù)值，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇；當(dāng)為一個(gè)閾值范圍時(shí)，上述不匹配是指取樣電路6采集的工作電壓信號(hào)、工作電流信號(hào)均不在所述的閾值范圍內(nèi)；當(dāng)為一個(gè)具體數(shù)值時(shí)，上述不匹配是指取樣電路6采集的工作電壓信號(hào)、工作電流信號(hào)與所述的具體數(shù)值不相同。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例中，控制線路通過調(diào)節(jié)主線路中的軟開關(guān)逆變電路3的工作狀態(tài)，能夠使得焊接時(shí)通過取樣電路6采集的工作電壓信號(hào)、工作電流信號(hào)能與預(yù)設(shè)的焊接參數(shù)相匹配。本發(fā)明實(shí)施例中，在進(jìn)行雙絲焊接時(shí)，通過取樣電路6采集工作電壓信號(hào)、工作電流信號(hào)，控制線路根據(jù)反饋的工作電壓信號(hào)、工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接參數(shù)之間的比較并達(dá)到相匹配，并能達(dá)到雙絲焊接所需的恒壓工作要求。
[0026]進(jìn)一步地，所述輸入整流電路2的輸入端通過EMI防干擾電路I與供電變壓線路11連接。本發(fā)明實(shí)施例中，通過EMI防干擾電路I能夠有效濾除電網(wǎng)中的干擾，能有效提高焊接的精度。
[0027]具體地，所述控制線路包括
數(shù)字控制電路7，與取樣電路6的輸出端、焊接參數(shù)設(shè)定模塊8的輸出端以及軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10的輸入端連接；接收焊接參數(shù)設(shè)定模塊8設(shè)定所需預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)，當(dāng)取樣電路6傳輸?shù)墓ぷ麟妷盒盘?hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)不匹配時(shí)，數(shù)字控制電路7向軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10傳輸焊接控制信號(hào)；
軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10，輸出端與軟開關(guān)逆變電路3的控制端連接，接收數(shù)字控制電路7傳輸?shù)暮附涌刂菩盘?hào)，并根據(jù)所述焊接控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)軟開關(guān)逆變電路3的工作狀態(tài)，以使得焊機(jī)工作時(shí)的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)相匹配。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例中，通過焊接參數(shù)設(shè)定模塊8能向數(shù)字控制電路7輸入一些必要的工作參數(shù)，如設(shè)置焊接中鋁、不銹鋼、碳鋼以及銅等的詳細(xì)參數(shù)，包括焊接電流、焊接電壓、脈沖頻率、收弧電流、收弧電壓等；在具體實(shí)施時(shí)，焊接參數(shù)設(shè)定模塊8采用單片機(jī)構(gòu)成，所述單片機(jī)采用型號(hào)為STC12C5A60AD的芯片。
[0029]所述軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10與用于采集軟開關(guān)逆變電路3逆變輸出電流的電流保護(hù)器Wl連接；當(dāng)所述電流保護(hù)器Wl傳輸?shù)哪孀冚敵鲭娏髋c軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10內(nèi)的預(yù)設(shè)保護(hù)電流閾值匹配時(shí)，軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10能向軟開關(guān)逆變電路3輸出開關(guān)電路保護(hù)信號(hào)，以通過開關(guān)電路保護(hù)信號(hào)關(guān)斷軟開關(guān)逆變電路3。
[0030]所述數(shù)字控制電路7的輸入端還連接有焊接專家模塊9，數(shù)字控制電路7通過焊接專家模塊9以及焊接參數(shù)設(shè)定模塊8得到所需預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例中，焊接專家模塊9內(nèi)置有通過大量的焊接試驗(yàn)得到的焊接數(shù)據(jù)庫，還有國(guó)內(nèi)外的焊接專家提供的焊接數(shù)據(jù)庫，能夠?yàn)閿?shù)字控制電路7提供焊接參數(shù)的對(duì)比，焊接專家模塊9可以通過在存儲(chǔ)器內(nèi)設(shè)置焊接數(shù)據(jù)庫得到。數(shù)字控制電路7可以根據(jù)焊接參數(shù)設(shè)定模塊8與焊接專家模塊9中的輸入來確定預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)，具體實(shí)施時(shí)，在焊接參數(shù)設(shè)定模塊8進(jìn)行預(yù)設(shè)輸入時(shí)，數(shù)字控制電路7能直接確定預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)，而當(dāng)焊接參數(shù)設(shè)定模塊8未進(jìn)行預(yù)設(shè)輸入時(shí)，數(shù)字控制電路7通過焊接專家模塊9內(nèi)的數(shù)據(jù)庫來確定所需的焊接工作參數(shù)，當(dāng)然，數(shù)字控制電路7也可以通過其他方式來確定焊接工作參數(shù)，獲取并確定焊接工作參數(shù)的方式可以采用本【技術(shù)領(lǐng)域】常用的方式，具體的方式并不是本發(fā)明實(shí)施例中的重點(diǎn)，此處不再贅述。
[0032]具體實(shí)施時(shí)，所述數(shù)字控制電路7包括單片機(jī)，所述單片機(jī)采用意法半導(dǎo)體公司的STM32F103的芯片，數(shù)字控制電路7能處理所獲得的靜態(tài)焊接參數(shù)和動(dòng)態(tài)焊接參數(shù)，給軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10提供最佳的焊接控制信號(hào)，使電焊機(jī)工作在最佳的狀況，保證了各種焊接的成型和質(zhì)量。所述靜態(tài)焊接參數(shù)包括焊接參數(shù)設(shè)定模塊8所設(shè)定的焊接參數(shù)值、調(diào)用焊接專家模塊9提供的焊接數(shù)據(jù)庫中的焊接工作參數(shù)。所述動(dòng)態(tài)焊接參數(shù)是指接收到的取樣電路6采集的電焊機(jī)輸出工作電壓信號(hào)和工作電流信號(hào)。數(shù)字控制電路7通過焊接專家模塊9以及焊接參數(shù)設(shè)定模塊8與取樣電路6反饋的動(dòng)態(tài)焊接參數(shù)進(jìn)行比較處理，能夠滿足雙絲焊接的恒壓工作要求。
[0033]所述軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10主要由CPLD (復(fù)雜可編程邏輯器件)組成，其接受數(shù)字控制電路7輸出的焊接控制信號(hào)的控制，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)時(shí)序信號(hào)并傳給軟開關(guān)逆變電路3。由于采用了成熟的CPLD軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10，可以大幅減少電路中器件的使用數(shù)量，減小電路板的使用面積，縮短了線路板的線路長(zhǎng)度，所以大幅降低線路板的故障點(diǎn)，增強(qiáng)了線路板的抗干擾能力，提高了線路板的可靠性，能精確的控制IGBT管的開關(guān)時(shí)序。進(jìn)一步地，軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10、焊接專家模塊9、焊接參數(shù)設(shè)定模塊8以及數(shù)字控制電路7相對(duì)應(yīng)的電源端均與供電變壓器11連接，以通過供電變壓器11來提供所需的工作電源。
[0034]如圖2所示，所述EMI防干擾電路I包括濾波電感L1、濾波電感L2、濾波電感L3、濾波電容Cl、濾波電容C2以及濾波電容C3 ;濾波電感LI的一端與濾波電容Cl的一端連接，濾波電感L2的一端與濾波電容C2的一端連接，濾波電感L3的一端與濾波電容C3的一端連接，濾波電容Cl的另一端、濾波電容C2的另一端與濾波電容C3的另一端相互連接；濾波電感L1、濾波電感L2以及濾波電感L3均纏繞在同一磁環(huán)上。
[0035]具體地，電感LI的另一端、電感L2的另一端以及電感L3的另一端用于與供電變壓線路11連接，電感LI的一端、電感L2的一端以及電感L3的一端分別對(duì)應(yīng)與輸入整流電路2的輸入端連接。
[0036]如圖3所示，所述輸入整流電路2包括整流橋QL，所述整流橋QL的正輸出端與熱敏電阻Rl的一端、電容C4的一端及電容C5的一端連接，整流橋QL的負(fù)輸出端與熱敏電阻Rl的另一端、電感L4的一端以及電容C6的另一端連接，電感L4的另一端與電容C4的另一端連接，電容C5的另一端以及電容C6的另一端均接地。
[0037]具體地，整流橋QL的輸入端分別與上述EMI防干擾電路I內(nèi)的電感LI的一端、電感L2的一端以及電感L3的一端連接，所述整流橋QL可以采用本【技術(shù)領(lǐng)域】常用的半波整流、全波整流或其他整流中的一種。
[0038]所述軟開關(guān)逆變電路3包括IGBT管Ql、IGBT管Q2、IGBT管Q3以及IGBT管Q4 ；所述IGBT管Ql的集電極端與IGBT管Q3的集電極端連接，且IGBT管Ql的集電極端與輸入整流電路2的正輸出端連接，IGBT管Ql的發(fā)射極端與IGBT管Q2的集電極端連接，IGBT管Q3的發(fā)射極端與IGBT管Q4的集電極端連接，IGBT管Q3的發(fā)射極端以及IGBT管Q4的法發(fā)射極端均與輸入整流電路(2)的負(fù)輸出端連接，IGBT管Ql的柵極端、IGBT管Ql的發(fā)射極端、IGBT管Q2的柵極端、IGBT管Q2的發(fā)射極端、IGBT管Q3的柵極端、IGBT管Q3的發(fā)射極端、IGBT管Q4的柵極端以及IGBT管Q4的發(fā)射極端均與軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10的輸出端連接；電流保護(hù)器Wl的一端與IGBT管Ql的發(fā)射極端及IGBT管Q2的集電極端連接，電流保護(hù)器Wl的另一端通過電感L5與電容C7的一端連接，電容C7的另一端與輸出變壓器4的原邊線圈的一端連接，輸出電壓器4原邊線圈的另一端與IGBT管Q2的發(fā)射極端及IGBT管Q4的集電極端連接。
[0039]具體地，IGBT管Ql的集電極端、IGBT管Q3的集電極端均與上述整流橋QL的正輸出端連接，IGBT管Q3的發(fā)射極端、IGBT管Q4的發(fā)射極端均與整流橋QL的負(fù)輸出端連接。電流保護(hù)器Wl的輸出端與軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10的輸入端連接，軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10能根據(jù)電流保護(hù)器Wl輸入的電流值，來關(guān)斷IGBT管Ql、IGBT管Q2、IGBT管Q3以及IGBT管Q4，以確保上述IGBT管工作的可靠性。此外，軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10能調(diào)節(jié)控制上述IGBT管的導(dǎo)通寬度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)正輸出端13以及負(fù)輸出端13輸出的電壓值以及電流值的調(diào)節(jié)控制。
[0040]如圖5所示，為軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10對(duì)軟開關(guān)逆變電路3中的IGBT管靜嫻驅(qū)動(dòng)的時(shí)序圖，驅(qū)動(dòng)時(shí)序信號(hào)包含四路相同周期的電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1、S2、S3、S4,在一個(gè)周期內(nèi)，SI和S4的正脈沖起始于同一時(shí)刻，S4的正脈沖寬度大于SI的正脈沖寬度，S4的正脈沖終止后，間隔一死區(qū)時(shí)間，S3和S2的正脈沖起始于同一時(shí)刻，S3和SI的正脈沖寬度相等，S2和S4的正脈沖寬度相等，S2的正脈沖終止后，又間隔一死區(qū)時(shí)間，才開始下一周期。
[0041]四路電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1、S2、S3、S4分別加到IGBT管Ql的柵極和發(fā)射極、IGBT管Q2的柵極和發(fā)射極、IGBT管Q3的柵極和發(fā)射極、IGBT管Q4的柵極和發(fā)射極。IGBT管的工作時(shí)序?yàn)?1)、初始時(shí)候IGBT管Ql和IGBT管Q4同時(shí)開通，到IGBT管Ql關(guān)斷時(shí)由于IGBT管Q4還是處于導(dǎo)通狀態(tài)，因此IGBT管Ql在關(guān)斷時(shí)承受的電壓很小。2)、到IGBT管Q4關(guān)斷時(shí)，由于IGBT管內(nèi)部的阻尼二極管有續(xù)流作用，削去了輸出變壓器4初級(jí)線圈的自感電壓，因此IGBT管Q4在關(guān)斷時(shí)承受的電壓也很小。3)、在IGBT管Q4關(guān)斷和IGBT管Q3開通之間存在一死區(qū)時(shí)間，這樣IGBT管Q2和IGBT管Q3在開通時(shí)輸出變壓器4初級(jí)線圈的電壓已經(jīng)幾乎為零。4)、接著IGBT管Q2和IGBT管Q3的工作過程與IGBT管Ql和IGBT管Q4的工作過程是一樣的，IGBT管Q2導(dǎo)通結(jié)束后，下一周期前，在IGBT管Q2關(guān)斷和IGBT管Ql開通之間也存在一死區(qū)時(shí)間。整個(gè)一個(gè)周期，四只IGBT管在開通和關(guān)閉時(shí)承受的電壓都比較小，從而可以降低IGBT管的開關(guān)損耗。
[0042]如圖4所示，所述輸出整流電路5包括二極管Dl、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5以及二極管D6，二極管Dl的陰極端、二極管D2的陰極端、二極管D3的陰極端、二極管D4的陰極端、二極管D4的陰極端、二極管D5的陰極與二極管D6的陰極端相互連接，二極管Dl的陽極端與輸出變壓器4副邊線圈的一端、電感L6的一端、電阻R2的一端、電阻R3的一端以及電阻R4的一端連接，電感L6的另一端與輸出變壓器4副邊線圈的另一端以及二極管D6的陽極端連接，電阻R2的另一端、電阻R3的另一端以及電阻R4的另一端通過電容C8與二極管D6的陽極端連接；
二極管D2的陽極端與電感L7的一端以及電阻R5的一端、電阻R6的一端以及電阻R7的一端連接，電感L7的另一端與二極管D5的一端連接，電阻R5的另一端、電阻R6的另一端以及電阻R7的另一端均通過電容C9與二極管D5的陽極端連接； 二極管D3的陽極端與電感L8的一端、電阻R8的一端、電阻R9的一端及電阻RlO的一端連接，電感L8的另一端與二極管D4的陽極端連接，電阻R8的另一端、電阻R9的另一端以及電阻RlO的另一端均通過電容ClO與二極管D4的陽極端連接；
輸出變壓器4的中心抽頭端與電感L9的一端連接，電感L9的另一端形成焊機(jī)輸出端的負(fù)輸出端12，二極管Dl的陰極端、二極管D2的陰極端、二極管D3的陰極端、二極管D4的陰極端、二極管D5的陰極端以及二極管D6的陰極端相互連接后形成焊機(jī)輸出端的正輸出端13。
[0043]具體地，為了使得確保輸出變壓器4的驅(qū)動(dòng)能力，輸出變壓器4的副邊線圈采用多根線圈并行纏繞的方式，一個(gè)線圈的一端與二極管的陽極端連接，另一端與中心抽頭連接。取樣電路6包括電流傳感器W2，所述電流傳感器W2串接在正輸出端13上，電流傳感器W2的輸出端與數(shù)字控制電路7的輸入端連接，用于能向數(shù)字控制電路7輸入工作電流信號(hào)，正輸出端13、負(fù)輸出端12均與數(shù)字控制電路7的輸入端連接，用于向數(shù)字控制電路7輸入工作電壓信號(hào)。二極管Dl的陰極端、二極管D2的陰極端以及二極管D3的陰極端通過電容Cll接地，電感L9的另一端通過電容C12接地。
[0044]本發(fā)明通過取樣電路6能向數(shù)字控制電路7內(nèi)傳輸工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)，數(shù)字控制電路7能通過焊接參數(shù)設(shè)定模塊8以及焊接專家模塊9能夠獲取預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)，數(shù)字控制電路7能通過軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10驅(qū)動(dòng)軟開關(guān)逆變電路3，軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路10能根據(jù)電流保護(hù)器Wl輸入的電流值能關(guān)斷軟開關(guān)逆變電路3的開關(guān)狀態(tài)，焊接精度高，穩(wěn)定性好，生產(chǎn)效率高，增強(qiáng)了對(duì)功率器件IGBT管的保護(hù)，安全可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，包括焊機(jī)的主線路、用于控制所述主線路工作狀態(tài)的控制線路以及提供所述主線路、控制線路工作電源的供電變壓線路(11);其特征是:所述主線路包括依次連接的輸入整流電路(2)、軟開關(guān)逆變電路(3)、輸出變壓器(4)以及輸出整流電路(5)，所述輸出整流電路(5)與焊機(jī)輸出端電連接；控制線路通過位于焊機(jī)輸出端的取樣電路(6)與主線路連接，取樣電路(6)將采集焊機(jī)工作時(shí)的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)傳輸至控制線路內(nèi)，所述控制線路將接收的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)比較；當(dāng)所述工作電壓信號(hào)及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)不匹配時(shí)，控制線路根據(jù)所述預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)向主線路輸出焊接控制信號(hào)，以通過焊接控制信號(hào)調(diào)節(jié)主線路的工作狀態(tài)，使得焊機(jī)工作時(shí)的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，其特征是:所述輸入整流電路(2)的輸入端通過EMI防干擾電路(I)與供電變壓線路(11)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，其特征是:所述控制線路包括 數(shù)字控制電路(7)，與取樣電路(6)的輸出端、焊接參數(shù)設(shè)定模塊(8)的輸出端以及軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(10)的輸入端連接；接收焊接參數(shù)設(shè)定模塊(8)設(shè)定所需預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)，當(dāng)取樣電路(6)傳輸?shù)墓ぷ麟妷盒盘?hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)不匹配時(shí)，數(shù)字控制電路(7)向軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(10)傳輸焊接控制信號(hào)； 軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(10)，輸出端與軟開關(guān)逆變電路(3)的控制端連接，接收數(shù)字控制電路(7)傳輸?shù)暮附涌刂菩盘?hào)，并根據(jù)所述焊接控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)軟開關(guān)逆變電路(3)的工作狀態(tài)，以使得焊機(jī)工作時(shí)的工作電壓信號(hào)以及工作電流信號(hào)與預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)相匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，其特征是:所述軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(10)與用于采集軟開關(guān)逆變電路(3)逆變輸出電流的電流保護(hù)器Wl連接；當(dāng)所述電流保護(hù)器Wl傳輸?shù)哪孀冚敵鲭娏髋c軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(10)內(nèi)的預(yù)設(shè)保護(hù)電流閾值匹配時(shí)，軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(10)能向軟開關(guān)逆變電路(3)輸出開關(guān)電路保護(hù)信號(hào)，以通過開關(guān)電路保護(hù)信號(hào)關(guān)斷軟開關(guān)逆變電路(3 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，其特征是:所述數(shù)字控制電路(7)的輸入端還連接有焊接專家模塊(9 )，數(shù)字控制電路(7 )通過焊接專家模塊(9 )以及焊接參數(shù)設(shè)定模塊(8)得到所需預(yù)設(shè)的焊接工作參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，其特征是:所述EMI防干擾電路(I)包括濾波電感L1、濾波電感L2、濾波電感L3、濾波電容Cl、濾波電容C2以及濾波電容C3 ;濾波電感LI的一端與濾波電容Cl的一端連接，濾波電感L2的一端與濾波電容C2的一端連接，濾波電感L3的一端與濾波電容C3的一端連接，濾波電容Cl的另一端、濾波電容C2的另一端與濾波電容C3的另一端相互連接；濾波電感L1、濾波電感L2以及濾波電感L3均纏繞在同一磁環(huán)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，其特征是:所述輸入整流電路(2)包括整流橋QL，所述整流橋QL的正輸出端與熱敏電阻Rl的一端、電容C4的一端及電容C5的一端連接，整流橋QL的負(fù)輸出端與熱敏電阻Rl的另一端、電感L4的一端以及電容C6的另一端連接，電感L4的另一端與電容C4的另一端連接，電容C5的另一端以及電容C6的另一端均接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，其特征是:所述軟開關(guān)逆變電路(3)包括IGBT管QUIGBT管Q2、IGBT管Q3以及IGBT管Q4 ;所述IGBT管Ql的集電極端與IGBT管Q3的集電極端連接，且IGBT管Ql的集電極端與輸入整流電路(2)的正輸出端連接，IGBT管Ql的發(fā)射極端與IGBT管Q2的集電極端連接，IGBT管Q3的發(fā)射極端與IGBT管Q4的集電極端連接，IGBT管Q3的發(fā)射極端以及IGBT管Q4的法發(fā)射極端均與輸入整流電路(2)的負(fù)輸出端連接，IGBT管Ql的柵極端、IGBT管Ql的發(fā)射極端、IGBT管Q2的柵極端、IGBT管Q2的發(fā)射極端、IGBT管Q3的柵極端、IGBT管Q3的發(fā)射極端、IGBT管Q4的柵極端以及IGBT管Q4的發(fā)射極端均與軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(10)的輸出端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，其特征是:所述軟開關(guān)逆變電路(3)包括IGBT管QUIGBT管Q2、IGBT管Q3以及IGBT管Q4 ;所述IGBT管Ql的集電極端與IGBT管Q3的集電極端連接，且IGBT管Ql的集電極端與輸入整流電路(2)的正輸出端連接，IGBT管Ql的發(fā)射極端與IGBT管Q2的集電極端連接，IGBT管Q3的發(fā)射極端與IGBT管Q4的集電極端連接，IGBT管Q3的發(fā)射極端以及IGBT管Q4的法發(fā)射極端均與輸入整流電路(2)的負(fù)輸出端連接，IGBT管Ql的柵極端、IGBT管Ql的發(fā)射極端、IGBT管Q2的柵極端、IGBT管Q2的發(fā)射極端、IGBT管Q3的柵極端、IGBT管Q3的發(fā)射極端、IGBT管Q4的柵極端以及IGBT管Q4的發(fā)射極端均與軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(10)的輸出端連接；電流保護(hù)器Wl的一端與IGBT管Ql的發(fā)射極端及IGBT管Q2的集電極端連接，電流保護(hù)器Wl的另一端通過電感L5與電容C7的一端連接，電容C7的另一端與輸出變壓器(4)的原邊線圈的一端連接，輸出電壓器(4)原邊線圈的另一端與IGBT管Q2的發(fā)射極端及IGBT管Q4的集電極端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字雙絲埋弧焊機(jī)，其特征是:所述輸出整流電路(5)包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5以及二極管D6，二極管Dl的陰極端、二極管D2的陰極端、二極管D3的陰極端、二極管D4的陰極端、二極管D4的陰極端、二極管D5的陰極與二極管D6的陰極端相互連接，二極管Dl的陽極端與輸出變壓器(4)副邊線圈的一端、電感L6的一端、電阻R2的一端、電阻R3的一端以及電阻R4的一端連接，電感L6的另一端與輸出變壓器(4)副邊線圈的另一端以及二極管D6的陽極端連接，電阻R2的另一端、電阻R3的另一端以及電阻R4的另一端通過電容CS與二極管D6的陽極端連接； 二極管D2的陽極端與電感L7的一端以及電阻R5的一端、電阻R6的一端以及電阻R7的一端連接，電感L7的另一端與二極管D5的一端連接，電阻R5的另一端、電阻R6的另一端以及電阻R7的另一端均通過電容C9與二極管D5的陽極端連接； 二極管D3的陽極端與電感L8的一端、電阻R8的一端、電阻R9的一端及電阻RlO的一端連接，電感L8的另一端與二極管D4的陽極端連接，電阻R8的另一端、電阻R9的另一端以及電阻RlO的另一端均通過電容ClO與二極管D4的陽極端連接； 輸出變壓器(4)的中心抽頭端與電感L9的一端連接，電感L9的另一端形成焊機(jī)輸出端的負(fù)輸出端(12)，二極管Dl的陰極端、二極管D2的陰極端、二極管D3的陰極端、二極管D4的陰極端、二極管D5的陰極端以及二極管D6的陰極端相互連接后形成焊機(jī)輸出端的正輸出端(13)。
【文檔編號(hào)】B23K9/18GK104014915SQ201410311283
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】徐旦, 劉青江 申請(qǐng)人:無錫洲翔成套焊接設(shè)備有限公司