專利名稱：電阻焊電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于電阻焊的電源裝置，且更具體地說，涉及設(shè)計用于將AC波形的焊接電流供給工件的極性轉(zhuǎn)換電源裝置。
流過AC波形焊接電流的電流供給系統(tǒng)在兩點(diǎn)同時接合的電阻焊接(串焊)中近來很盛行，所述串焊主要應(yīng)用于諸如電子元件的小金屬片形式的工件中。首先參照圖9A到9D，圖中示出了基于這種電流供給系統(tǒng)的串焊的示例。
在圖9A到9D的串焊中，一對焊接電極10和12以一定間隔位置鄰靠在工件W1和W2的表面上并通過來自未示出的壓力機(jī)構(gòu)的壓力與工件W1和W2壓力接觸。在該串焊中，在焊接電流以正向流動的單獨(dú)正電流供給和焊接電流以負(fù)方向流動的單獨(dú)負(fù)電流供給之間轉(zhuǎn)換。
在前半段的正電流供給(時段TA)中，焊接電流IW以正向流過從焊接電極10經(jīng)由工件W1、第一焊接點(diǎn)Pa、工件W2、第二焊接點(diǎn)Pb并再次經(jīng)過工件W1到達(dá)如圖9A所示的焊接電極12的路徑。在該時刻，在焊接點(diǎn)Pa，焊接電流IW從工件W1向工件W2流動，而在焊接點(diǎn)Pb，焊接電流IW從工件W2向工件W1流動。結(jié)果，例如在第一焊接點(diǎn)Pa產(chǎn)生吸熱的珀爾貼效應(yīng)，在第二焊接點(diǎn)Pb產(chǎn)生產(chǎn)熱的珀爾貼效應(yīng)。從而，在這個正電流供給中，如圖9B所示，在第二焊接點(diǎn)Pb處的點(diǎn)核Nb可以以比在第一焊接點(diǎn)Pa處的點(diǎn)核Na快的增長速率增長。在此時，兩個點(diǎn)核Na和Nb之間的尺寸不同可以取決于例如工件W1和W2的材料和厚度、焊接時段TA的長度和焊接電流IW的電流值。
在后半段的正電流供給(TB)中，焊接電流IW如圖9C所示以負(fù)向流過從焊接電極12，工件W1、第二焊接點(diǎn)Pb、工件W2、第一焊接點(diǎn)Pa以及再次到工件W1，到焊接電極10的路徑。在該時刻，在焊接點(diǎn)Pa，焊接電流IW從工件W2到工件W1流動，而在焊接點(diǎn)Pb，焊接電流IW從工件W1向工件W2流動。結(jié)果，在第一焊接點(diǎn)Pa發(fā)生產(chǎn)熱的珀爾貼效應(yīng)，而在第二焊接點(diǎn)Pb發(fā)生吸熱的珀爾貼效應(yīng)。由于此原因，在該負(fù)電流供給中，在第一焊接點(diǎn)Pa處的點(diǎn)核Na以比在第二焊接點(diǎn)Pb的點(diǎn)核Nb快的增長速度增長。
從而，通過鑒于用于先前的正極電流的焊接時段TA設(shè)定用于隨后的負(fù)極電流的焊接時段TB，有可能在焊接時段TB中止時對在第一焊接點(diǎn)Pa的點(diǎn)核Na和在第二焊接點(diǎn)Pb處的點(diǎn)核Nb提供大致相同的增長率。
通過使焊接電流IW在正向流動的正電流供給和焊接電流在負(fù)向流動的負(fù)電流供給交替，有可能消除珀爾貼效應(yīng)，而在工件W1和W2上兩個焊接點(diǎn)Pa和Pb以大致均勻的焊接強(qiáng)度獲得同時接合。
用于這種串焊中的傳統(tǒng)的極性轉(zhuǎn)換電阻焊電源裝置易于遭受焊接點(diǎn)處顯著的溫度降低，其可能在電流極性轉(zhuǎn)換或焊接電流極性轉(zhuǎn)換時發(fā)生。
作為示例，在傳統(tǒng)的AC波形逆變器電源裝置中，如

圖10所示，電流供給被暫停直到在正電流供給(時段TA)中的逆變器轉(zhuǎn)換操作中止后正向焊接電流IW切斷，因此在負(fù)電流供給(時段TB)中的逆變器轉(zhuǎn)換操作可以從無電流(IW＝0)狀態(tài)開始，以導(dǎo)致焊接電流IW在負(fù)向產(chǎn)生。由于逆變器電源裝置具有介于逆變器輸出端子和焊接電極之間的變壓器，逆變器趨于面對相當(dāng)大的負(fù)載電感，以及在逆變器操作停止剛好后需要相當(dāng)長的時間(例如250μs)以用于焊接電流IW的下降，使其難于減少下降時間TH。
因此，由于用于焊接電流IW的下降的相當(dāng)長的時間消耗，以及下一個相反極性電流起始的延遲，在焊接部位(尤其是在焊接點(diǎn)Pa和Pb附近)的電阻加熱溫度在該時段可能顯著下降，且熱效率降低，這可能對焊接質(zhì)量帶來不利影響。尤其是，在應(yīng)用與精密小尺寸電子元件形式的工件上的串焊中這個問題很嚴(yán)重。
本發(fā)明鑒于現(xiàn)有技術(shù)中所包含的問題而提出，因此本發(fā)明的目的是提供一種極性轉(zhuǎn)換(AC供給)電阻焊電源裝置，其能夠使在極性轉(zhuǎn)換時的電流基本暫停時間最小化，以及有可能提高電阻焊的熱效率并改善焊接質(zhì)量。
為了獲得上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種具有一對焊接電流通過其流動的焊接電極的電阻焊電源裝置，該對電極適于與工件壓力接觸，以電阻焊接該工件，所述電阻焊電源裝置包括用于以電荷形式儲存電阻焊能量的電容器；布置以給電容器充電的充電裝置；具有電連接到該對電極的一個上的第一端子且具有電連接到電容器的第一電極上的第二端子的第一開關(guān)裝置；具有電連接到該對焊接電極的另一個上的第一端子以及電連接到電容器的第二電極的第二端子的第二開關(guān)裝置；具有電連接到該對焊接電極的另一電極的第一端子并具有電連接到電容器的第一電極的第二端子的第三開關(guān)裝置；具有電連接到該對焊接電極的一個電極上的第一端子并具有電連接到電容器的第二電極的第二端子的第四開關(guān)裝置；以及電連接到第一、第二、第三和第四開關(guān)裝置的相應(yīng)控制端子的控制裝置，在焊接電流以第一方向流過工件的第一電流供給模式中控制裝置提供了第一和第二開關(guān)裝置的開關(guān)控制，并同時保持第三和第四開關(guān)裝置處于關(guān)狀態(tài)，在焊接電流以第二方向流過工件的第二電流供給模式中控制裝置給第三和第四開關(guān)裝置提供開關(guān)控制，而同時保持第一和第二開關(guān)裝置處于關(guān)狀態(tài)，在第一和第二電流供給模式之間的轉(zhuǎn)換時控制裝置在基于先前電流供給模式的焊接電流降低的過程中開始接著的電流供給模式的開關(guān)控制。
在本發(fā)明的電阻焊電源裝置中，第一到第四開關(guān)裝置電連接到焊接電極上，而沒有焊接變壓器的介入，因此，當(dāng)從開關(guān)裝置看去時在負(fù)載側(cè)存在較小的電感。由于這個原因，在電流供給或焊接電流的轉(zhuǎn)換時，很容易中斷或加速在先前電流供給中的焊接電流的降低，使其瞬時轉(zhuǎn)換到接著的電流供給模式。從而，通過在焊接電流下降中期開始用于接著的電流供給的開關(guān)控制，有可能立即轉(zhuǎn)換焊接電流的極性或電流流動的方向以及重新開始工件的能量供給。
本發(fā)明的電阻焊電源裝置可以進(jìn)一步包括與第一到第四開關(guān)裝置并聯(lián)的二極管，每個二極管被連接以使電流的相反極性與第一到第四開關(guān)裝置的相應(yīng)一個的極性相連。這種結(jié)構(gòu)使在每個電流供給模式中當(dāng)開/關(guān)操縱開關(guān)裝置從開狀態(tài)被關(guān)閉時焊接電流的空程(freewheeling)電流快速通過二極管。
優(yōu)選地是，控制裝置包括開關(guān)控制裝置，其在第一電流供給模式中，以預(yù)定頻率反復(fù)開/關(guān)第一和第二開關(guān)裝置中的一個，同時保持第一和第二開關(guān)裝置的另一個為開狀態(tài)；該開關(guān)控制裝置在第二電流供給模式中反復(fù)開/關(guān)第三和第四開關(guān)裝置中的一個，而保持第三和第四開關(guān)裝置的另一個為開狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)也在其他開/關(guān)操縱開關(guān)裝置從關(guān)狀態(tài)開啟時使焊接電流的空程電流快速通過在開狀態(tài)的開關(guān)元件。
在本發(fā)明的電阻焊電源裝置中，開關(guān)裝置每個可以包括單獨(dú)的開關(guān)晶體管或多個并聯(lián)的開關(guān)晶體管。
本發(fā)明的上述和其他的目的、方面、特征及優(yōu)點(diǎn)將從以下參照附圖的詳細(xì)描述中顯而易見，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電阻焊電源裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖2是示出在本實施例的電源裝置各部分的電流或信號的波形的波形圖；圖3是示出電流供給電路的電路圖，通過該電路焊接電流在本實施例的電源裝置的一個開關(guān)狀態(tài)流動；圖4是示出電流供給電路的電路圖，通過該電路焊接電流在本實施例的電源裝置的一個開關(guān)狀態(tài)流動；圖5是示出電流供給電路的電路圖，通過該電路焊接電流在本實施例的電源裝置的一個開關(guān)狀態(tài)流動；圖6是示出電流供給電路的電路圖，通過該電路焊接電流在本實施例的電源裝置的一個開關(guān)狀態(tài)流動；圖7是示出電流供給電路的電路圖，通過該電路焊接電流在本實施例的電源裝置的一個開關(guān)狀態(tài)流動；圖8示出了在本實施例的電源裝置中在一焊接時段內(nèi)焊接點(diǎn)處溫度的時間特性(波形)；圖9A到9D是基于極性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的串焊的解釋性視圖；圖10示出了在傳統(tǒng)的電阻焊供能系統(tǒng)中焊接時段內(nèi)在焊接點(diǎn)處溫度的時間特性(波形)。
本發(fā)明將參照圖1到9加以描述，圖中以非限定形式示出了本發(fā)明優(yōu)選首先參照圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的電阻焊電源裝置的結(jié)構(gòu)。電阻焊電源裝置包括用于以電荷形式儲存電阻焊能量的大容量電容器14，用于將電容器14充電到預(yù)定電壓的充電回路16，電連接到電容器14和一對焊接電極10和12之間的四個開關(guān)元件或裝置Q1、Q2、Q3及Q4，以及控制單元18，以在焊接電流供給期間允許選擇性的開關(guān)操作以提供焊接電流IW的控制。焊接電極10和12耦合到未示出的壓力機(jī)構(gòu)上以便在焊接工作中他們可以與工件(W1和W2)壓力接觸。
每個開關(guān)元件Q1到Q4可以由單獨(dú)或多個并聯(lián)的開關(guān)晶體管，例如FET(場效應(yīng)管)構(gòu)成。第一開關(guān)元件Q1具有電連接到焊接電極10上的一個端子，而另一端子電連接到電容器14的正極端子。第二開關(guān)元件Q2具有電連接到焊接電極12上的一個端子，而另一端子電連接到電容器14的負(fù)極端子上。第三開關(guān)元件Q3具有電連接到焊接電極12上的一個端子，而另一端子電連接到電容器14的正極端子上，第四開關(guān)元件Q4具有電連接到焊接電極10上的一個端子，而另一端子電連接到電容器14的負(fù)極端子上。與開關(guān)元件Q1、Q2、Q3和Q4分別并聯(lián)的是二極管D1、D2、D3和D4，他們的電流的極性與相應(yīng)開關(guān)元件的相反。
第一到第四開關(guān)元件Q1、Q2、Q3和Q4分別獨(dú)立地被第一到第四開關(guān)控制信號S1、S2、S3和S4開關(guān)(開/關(guān))控制，該信號通過驅(qū)動回路20從控制單元18供給。如稍后將描述的，在在焊接電流IW以正向流過工件(W1和W2)的正電流供給模式中，第一和第二開關(guān)元件Q1和Q2被以預(yù)定時間開/關(guān)控制，而第三和第四開關(guān)元件Q3和Q4保持關(guān)。在焊接電流以反方向流過工件(W1和W2)的負(fù)電流供給模式中，第三和第四開關(guān)元件Q3和Q4以預(yù)定時間開/關(guān)控制，而第一和第二開關(guān)元件Q1和Q2保持關(guān)狀態(tài)。
控制單元18由例如微處理器(CPU)或?qū)Ｓ眠壿嬰娐窐?gòu)成以遵循預(yù)定的程序或步驟提供諸如電流供給序列控制、恒電流控制以及電容器充電控制的元件的控制?？刂茊卧?8從包括鍵盤等的輸入單元22接收各種設(shè)定值，并從時鐘電路24接收100kHz時鐘信號CK以用于電流供給控制。
為了在恒流控制中反饋焊接電流IW，作用為電流傳感器的環(huán)形線圈26配裝到在開關(guān)電路(Q1到Q4)和焊接電極10和12之間延伸的一個導(dǎo)體上，以便基于電流傳感器26的輸出信號，電流測量電路28可以得出電流測量值，例如對于開關(guān)頻率的每個周期的焊接電流IW的有效值或平均值，并且將如此獲得的電流測量值MIW賦予控制單元18。
充電電路16經(jīng)由升壓變壓器32從AC電源線路30接收工業(yè)用頻率的單相供電電壓E。充電電路16可以由用于將來自變壓器32的單相AC電壓整流為DC電壓的單相整流電路構(gòu)成，該整流電路帶有用于充電、并置于整流電路的輸出端子和電容器14之間的開關(guān)電路，以便以更精確的方式可變地控制電容器14的充電電壓。為了充電控制，可進(jìn)一步提供例如未示出的電壓測量裝置，其測量電容器14的充電電壓。
電阻焊電源裝置可以便利地應(yīng)用于兩點(diǎn)同時接合的電阻焊(串焊)中。然后參照圖2到8，將描述應(yīng)用于串焊時其的操作功能。
作為示例，在執(zhí)行與圖9中類似的串焊的情況下，輸入單元22和控制單元18將用于單次電阻焊接的焊接時段分為兩個焊接時段，即，正電流流過的第一焊接時段T1和負(fù)電流供給模式起作用的第二焊接時段T2，以及介于兩個焊接時段T1和T2之間的用于極性轉(zhuǎn)換的開關(guān)暫停時段TP(圖2)。
這個實施例的開關(guān)暫停時段TP設(shè)定為遠(yuǎn)短子在第一電流焊接時段T1內(nèi)正電流供給的開關(guān)操縱中止后保持所有的開關(guān)元件Q1到Q4為關(guān)狀態(tài)時，正焊接電流IW下降到大致0數(shù)量級(在圖2的虛線所示的波形)所需的時段TP(例如200μs)的時間(例如10μs)。
當(dāng)如圖9內(nèi)所示用與工件(W1和W2)壓力接觸的焊接電極10和12開始供給焊接電流時，在第一焊接時段T1，控制單元18以正電流供給模式提供了開關(guān)控制。更具體地說，控制單元18連續(xù)將第二開關(guān)控制信號S2設(shè)為高，而以時鐘信號CK的周期TCK以脈寬可變方式間斷地將第一開關(guān)信號S1設(shè)為高，同時保持第三和第四開關(guān)控制信號S3和S4低。結(jié)果，第二開關(guān)元件Q2保持開，而第一開關(guān)元件Q1反復(fù)地以周期TCK開關(guān)控制，第三和第四開關(guān)元件Q3和Q4保持關(guān)。
當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件Q1在每個開關(guān)周期TCK內(nèi)開時，如圖3所示，焊接電流IW以正向通過從電容器14的正電極經(jīng)過第一開關(guān)元件Q1、焊接電極10、工件(W1和W2)、焊接電極12以及第二開關(guān)元件Q2到電容器14的負(fù)極延伸的路徑流動。相反，即使當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件Q1關(guān)時，如圖4所示，焊接電流以正向流過起始于焊接電極10、通過工件(W1和W2)、焊接電極12、第二開關(guān)元件Q2以及第四二極管D4并返回到焊接電極10的回路。在此時焊接電流IW基于存儲在包含焊接電極10和12以及工件(W1和W2)的負(fù)載電路的電感內(nèi)的電磁能量流過封閉的電路，很少或大致沒有焊接電流流過電容器14。
在每個開關(guān)周期TCK內(nèi)第一開關(guān)元件Q1的開啟時間(脈寬)可以通過脈寬調(diào)制(PWM)的控制而變化，以便使焊接電流IW通過恒流控制符合預(yù)定的電流設(shè)定值。
控制單元18計算第一焊接時段T1的時間，并在其結(jié)束時刻(t1)中止上述正電流供給模式開關(guān)控制，將第一和第二開關(guān)控制信號S1和S2設(shè)低，并將第一和第二開關(guān)元件Q1和Q2置為關(guān)位置。在此時(t1)其暫時關(guān)閉所有開關(guān)元件Q1到Q4。從而進(jìn)行從正電流供給模式轉(zhuǎn)換到開關(guān)暫停時段TP。
在開關(guān)暫停時段TP，如圖5所示，焊接電流IW以正向流過起始于焊接電極10、經(jīng)過工件(W1和W2)、焊接電極12、第三二極管D3、電容器14的正極、電容器14的負(fù)極以及第四二極管D4、并返回到焊接電極10的封閉回路。在此時焊接電流IW也為基于存儲在包含焊接電極10和12以及工件(W1和W2)的負(fù)載電路的電感中的電磁能量的空程電流，該焊接電流作用為電容器14的充電電流。電能供給裝置在開關(guān)電路和焊接電極之間不包括任何變壓器，并因此負(fù)載電路的電感比逆變器電能供給裝置的小很多。于是，空程電流快速給電容器14充電，以在電流一停止后就馬上消除，因此焊接電流IW的下降比逆變器電能供給裝置的快很多。
此外，這個實施例的控制單元18在極短時間(例如10μs)中止開關(guān)暫停時段TP，并在時刻(t2)在第二焊接時段T2內(nèi)在焊接電流IW下降的中部開始負(fù)電流供給模式開關(guān)控制。在該負(fù)電流供給模式中，控制單元18連續(xù)將第四開關(guān)控制信號S4設(shè)為高，而在時鐘信號CK的周期TCK內(nèi)通過與上述類似的PWM控制以脈寬可變方式間歇地將第三開關(guān)信號S3設(shè)為高，而同時保持第一和第二開關(guān)控制信號S1和S2低。結(jié)果，第四開關(guān)元件Q4保持開，而第三開關(guān)元件Q3以周期TCK由PWM控制而反復(fù)地開-關(guān)，且第一和第二開關(guān)元件Q1和Q2保持關(guān)。
當(dāng)?shù)谌偷谒拈_關(guān)元件Q3和Q4在第二焊接時段T2開始后馬上開啟時，焊接電流又以負(fù)方向流動。
更具體地說，如圖6所示，焊接電流IW以負(fù)方向通過從電容器14的正極經(jīng)由第三開關(guān)元件Q3、焊接電極12、工件W1和W2、焊接電極10以及第四開關(guān)元件Q4，而到達(dá)電容器14的負(fù)極延伸的路徑流過工件W1和W2。
當(dāng)?shù)谌_關(guān)元件Q3關(guān)閉時，如圖7所示，由負(fù)載電路的電感產(chǎn)生的空程電流作為負(fù)焊接電流IW流過起始于焊接電極12、通過工件W1和W2、焊接電極10、第四開關(guān)元件Q4以及第二二極管D2，并返回到焊接電極12的封閉回路。
類似地，在第二焊接周期T2之后的每個開關(guān)周期TCK內(nèi)，當(dāng)?shù)谌_關(guān)元件Q3為開時焊接電流IW以負(fù)向流過圖6的電流供給回路，并當(dāng)?shù)谌_關(guān)元件Q3為關(guān)時，也以負(fù)向流過圖7的空程回路。
應(yīng)指出，僅在第二焊接時段T2開始后，可用兩個或多個開關(guān)周期TCK以用于焊接電流IW從正極向負(fù)極的反轉(zhuǎn)。
控制單元18計算第二焊接時段T2的時間，在其結(jié)束時刻(t3)中止上述負(fù)電流供給模式開關(guān)控制，將第三和第四開關(guān)控制信號S3和S4設(shè)為低，并將第四和第四開關(guān)元件Q3和Q4都置為關(guān)位置。這暫時地關(guān)閉了所有的開關(guān)元件Q1到Q4，以將焊接電流中止。
在圖9的串焊中，在如上所述的珀爾貼效應(yīng)的影響下，在正電流供給下，在第二焊接點(diǎn)Pb的點(diǎn)核Nb以比第一焊點(diǎn)Pa處的點(diǎn)核Na快的增長速率增大，而在負(fù)電流供給下，在第一焊點(diǎn)Pa處的點(diǎn)核Na以比在第二焊接點(diǎn)Pb的點(diǎn)核Nb塊的增長速度增大。而在本實施例的電源裝置中，通過以完全平衡方式設(shè)定兩個極性的焊接時段T1和T2為適宜的長度，可以消除珀爾貼效應(yīng)的影響，因此分別在焊接點(diǎn)Pa和Pb的點(diǎn)核Na和Nb可以增長到大致相同的尺寸。
此外，在本實施例的電源裝置中，如上所述，開關(guān)暫停時段Tp可以通過在下降階段開始負(fù)極性電流的開關(guān)控制而設(shè)定為極短的時間(例如10μs)，優(yōu)選地恰好在由正電流供給的正焊接電流在從先前的正電流供給模式向接著的負(fù)電流供給模式轉(zhuǎn)換時而開始下降后進(jìn)行。由于這個，如圖8所示，在電流極性轉(zhuǎn)換時在焊接點(diǎn)(尤其是在焊接點(diǎn)Pa和Pb附近)的溫度降低可以被減小到盡可能小的水平。
以這種方式，在焊接點(diǎn)的溫度可以在整個焊接時間內(nèi)穩(wěn)定保持，因此電阻焊的熱效率可以顯著提高。這種熱效率的提高使用于獲得理想點(diǎn)核或焊接長度的焊接時段(T1、T2)能夠被設(shè)定得比以前短，并改善了焊接質(zhì)量以及節(jié)省了電能。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)，尤其在工件(W1、W2)是精密的小尺寸金屬件或元件，以如圖9所示的串焊的情況下，可以獲得特別顯著的效果。
雖然在上述實施例中，整個焊接時間的前半段被指定為正電流供給模式，而其的后半段被指定為負(fù)電流供給模式，該順序可以倒轉(zhuǎn)，以將前半段指定為負(fù)電流供給模式，而后半段指定為正電流供給模式。以相同極性開關(guān)控制的成對的開關(guān)元件Q1、Q2和Q3、Q4之間的關(guān)系可以進(jìn)行各種修改。例如，在正電流供給模式中，第二開關(guān)元件Q2可以在預(yù)定的頻率下開/關(guān)，而同時保持第一開關(guān)元件Q1為開狀態(tài)。另外，兩個開關(guān)元件Q1和Q2可以在相同時序被開/關(guān)。在這種情況下，在正電力供給的每個開關(guān)周期TCK，在兩個開關(guān)元件Q1和Q2同時開時焊接電流IW以正向流過圖3的電流供給電路，而在兩個開關(guān)元件Q1和Q2同時關(guān)時，流過圖5的空程電路。
雖然在上述實施例中二極管D1到D4分別與開關(guān)元件Q1到Q4并聯(lián)，可以只單獨(dú)提供開關(guān)元件Q1到Q4以用于空程電流。例如，電流流過圖4中的二極管D4，而開關(guān)元件Q4在此時可以開啟。
本發(fā)明的電阻焊電源裝置可以應(yīng)用于除圖9中的串焊之外的各種形式的電阻焊，而AC波形的電流供給周期可以具有不只一個的理想周期。
雖然上述實施例采用了用于開關(guān)元件Q1到Q4的開關(guān)控制的恒流控制系統(tǒng)，可以采用恒壓控制系統(tǒng)、恒功率控制系統(tǒng)等，以提供穿過焊接電極的電壓或功率的恒定控制。
跟據(jù)本發(fā)明的電阻焊電源裝置，如上所述，在極性轉(zhuǎn)換時電流基本中止時間可以盡可能減小，并提高了電阻焊的熱效率以及改善焊接質(zhì)量。
在說明性的本發(fā)明優(yōu)選實施例在此詳細(xì)描述的同時，應(yīng)理解，本發(fā)明的概念可以以各種形式實施及采用，并且所附的權(quán)利要求書用于包括這些變動，除了由現(xiàn)有技術(shù)所限定的范圍以外。
權(quán)利要求
1.一種電阻焊電源裝置，具有一對焊接電流從其通過的焊接電極，所述對焊接電極適于與工件壓力接觸，以電阻焊接所述工件，所述電阻焊電源裝置包括用于以電荷形式儲存電阻焊能量的電容器；布置以給電容器充電的充電裝置；具有電連接到所述對焊接電極的一個上的第一端子且具有電連接到所述電容器的第一電極上的第二端子的第一開關(guān)裝置；具有電連接到所述對焊接電極的另一個上的第一端子以及電連接到所述電容器的第二電極的第二端子的第二開關(guān)裝置；具有電連接到所述對焊接電極的所述另一電極的第一端子并具有電連接到所述電容器的所述第一電極的第二端子的第三開關(guān)裝置；具有電連接到所述對焊接電極的所述一個電極上的第一端子并具有電連接到所述電容器的所述第二電極的第二端子的第四開關(guān)裝置；以及電連接到所述第一、第二、第三和第四開關(guān)裝置的相應(yīng)控制端子的控制裝置，在焊接電流以第一方向流過工件的第一電流供給模式中所述控制裝置提供了所述第一和第二開關(guān)裝置的開關(guān)控制，并同時保持所述第三和第四開關(guān)裝置處于關(guān)狀態(tài)，在焊接電流以第二方向流過工件的第二電流供給模式中所述控制裝置給所述第三和第四開關(guān)裝置提供開關(guān)控制，而同時保持所述第一和第二開關(guān)裝置處于關(guān)狀態(tài)，在所述第一和第二電流供給模式之間的轉(zhuǎn)換時所述控制裝置在基于先前電流供給模式的所述焊接電流降低的過程中開始接著的電流供給模式的開關(guān)控制。
2.如權(quán)利要求1所述的電阻焊電源裝置，還包括與所述第一到第四開關(guān)裝置并聯(lián)的二極管，每個所述二極管被連接以使具有與所述第一到第四開關(guān)裝置的相應(yīng)一個的相反極性的電流極性。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電阻焊電源裝置，其中，所述控制裝置包括開關(guān)控制裝置，在所述第一電流供給模式中，其以預(yù)定頻率只反復(fù)開/關(guān)所述第一和第二開關(guān)裝置的一個，而同時保持所述第一和第二開關(guān)裝置的另一個為開狀態(tài)，所述開關(guān)控制裝置在所述第二電流供給模式中，只反復(fù)開/關(guān)所述第三和第四開關(guān)裝置的一個，而同時保持所述第三和第四開關(guān)裝置的另一個在開狀態(tài)。
4.如上述權(quán)利要求中任一項所述的電阻焊電源裝置，其中，所述第一到第四開關(guān)裝置各自由單獨(dú)的開關(guān)晶體管或多個并聯(lián)的開關(guān)晶體管構(gòu)成。
全文摘要
公開了一種電阻焊電源裝置,其包括用于以電荷形式儲存電阻焊能量的電容器、用于給電容器充電到預(yù)定電壓的充電電路、電連接到電容器和一對焊接電極之間的四個開關(guān)元件或裝置、以及用于在焊接時間內(nèi)允許開關(guān)元件選擇性開關(guān)工作的控制單元以提供焊接電流的控制。二極管分別與開關(guān)元件并聯(lián),與其電流極性相反。控制單元在很短時間內(nèi)中止用于極性轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換暫停時段,并在焊接電流回落的中間開始下一個電流供給模式的開關(guān)控制。
文檔編號H02M9/00GK1334167SQ0112163
公開日2002年2月6日 申請日期2001年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月19日
發(fā)明者渡邊干男 申請人:宮地技術(shù)株式會社