具有pfc功能的逆變焊的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有PFC功能的逆變焊機,包括依次相連的交流電輸入開關(guān)、整流電路、升壓電路、快速整流電路、濾波電路以及逆變電路,所述升壓電路包括電感、IGBT,所述電感一端與整流電路正級輸出端相連,所述電感L另一端與所述IGBT的集電極相連,所述IGBT的發(fā)射極與整流電路的負(fù)極輸出端相連,所述IGBT的發(fā)射極與整流電路的負(fù)極輸出端之間連有采樣電阻Rs,所述采樣電阻Rs兩端并聯(lián)有PFC控制電路,所述PFC控制電路與所述IGBT的門極、快速整流電路均分別相連。本發(fā)明的所述逆變焊機能通過PFC控制電路對電壓電流波形校正跟隨,從而避免電流電壓相位不一致時產(chǎn)生諧波干擾,本發(fā)明能大大提高電能利用率,節(jié)約能源,噪音小。
【專利說明】具有PFC功能的逆變焊機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種逆變焊機，尤其是涉及一種具有PFC功能的逆變焊機。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，傳統(tǒng)常用的逆變焊機電源輸入級使用二級管不控整流器和高壓大容量濾波電容后，傳統(tǒng)常用的逆變焊機會產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流，諧波電流干擾電網(wǎng)，并造成強噪聲發(fā)射源，危害電網(wǎng)的正常工作，使220V電網(wǎng)輸送線上電流損耗劇增，浪費大量電能。其中，PFC(Power Factor Correction)即功率因數(shù)校正，功率因數(shù)指的有效功率與總耗電量之間的比值，其值越高表示電能利用率越高。傳統(tǒng)的逆變焊機，其功率因數(shù)在0.6?
0.75,電能利用率低，并且對電網(wǎng)損壞性大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種對電網(wǎng)干擾性低、電能利用率高的具有PFC功能的逆變焊機。
[0004]其技術(shù)方案如下:一種具有PFC功能的逆變焊機，包括依次相連的交流電輸入開關(guān)、整流電路、升壓電路、快速整流電路、濾波電路以及逆變電路，所述升壓電路包括電感、IGBT,所述電感一端與所述整流電路正級輸出端相連，所述電感L另一端與所述IGBT的集電極相連，所述IGBT的發(fā)射極與所述整流電路的負(fù)極輸出端相連，所述IGBT的發(fā)射極與所述整流電路的負(fù)極輸出端之間連有采樣電阻Rs，所述采樣電阻Rs兩端并聯(lián)有PFC控制電路，所述PFC控制電路與所述IGBT的門極、快速整流電路均分別相連。
[0005]下面對進一步技術(shù)方案進行說明:
[0006]優(yōu)選的，所述PFC控制電路包括IRl 150芯片，所述IRl 150芯片的Com端接地；所述IRl 150芯片的Freq端連接電阻R12的一端，所述電阻R12的另一端接地；所述IR1150芯片的Ism端分別連接有電阻R11與電容C6,所述電阻R11與整流電路負(fù)極輸出端相連，所述電容C6接地；所述IRl 150芯片的Ovp端連接電阻Rltl的一端，所述電阻Rltl的另一端接地；所述IRl 150芯片的Comp端連接電容C8的一端，所述電容C8的另一端接地，所述IRl 150芯片的Comp端還連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接電容C9的一端，電容C9的另一端接地；所述IR1150芯片的Vfb端連接電阻R9的一端，所述R9的另一端接地；所述IRl 150芯片的V。。端連接至工作電源V。。，工作電源V。。還連接電容C7的一端，所述電容C7的另一端接地；所述IR1150芯片的Gate端通過電阻R5與所述IGBT的門極相連，所述電阻R5并聯(lián)有二極管D4,所述二極管D4的陽極與所述IGBT的門極相連，所述二極管D4的陰極與所述IR1150芯片的Gate端相連；所述快速整流電路的輸出端連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端分別與電阻R7的一端、電阻R6的一端相連，所述電阻R7的另一端連接至所述IR1150芯片的Vfb端，所述電阻R6的另一端連接至所述IR1150芯片的Comp端。
[0007]優(yōu)選的，所述整流電路為橋式整流電路，所述電感L與橋式整流電路的共陰極相連，所述采樣電阻Rs與所述橋式整流電路的共陽極相連。[0008]優(yōu)選的，在所述開關(guān)與所述整流電路之間設(shè)有緩啟電路。
[0009]優(yōu)選的，所述緩啟電路包括熱敏電阻R1,所述熱敏電阻R1設(shè)置在所述開關(guān)與所述整流電路相連的其中一條支路上，與所述熱敏電阻R1并聯(lián)有繼電器控制電路。
[0010]優(yōu)選的，所述快速整流電路包括并聯(lián)在一起的兩個二極管，兩個所述二極管陽極與陽極相連，兩個所述二極管陰極與陰極相連。
[0011]優(yōu)選的，所述濾波電路為電容C1,所述電容C1 一端與所述快速整流電路相連，所述電容C1的另一端接地。
[0012]下面對前述技術(shù)方案的原理、效果等進行說明:
[0013]當(dāng)接通開關(guān)后，獲取采樣電阻Rs的電流值、電壓值、以及快速整流電路的電壓值、電流值，通過PFC控制電路判斷整流電路所輸入的電流與電壓的相位是否一致，當(dāng)整流電路輸入的電流相位與電壓相位不一致時，PFC控制回路作用于IGBT的門極，調(diào)整電流相位與電壓相位一致。本發(fā)明的所述逆變焊機能通過PFC控制電路對電壓電流波形校正跟隨，從而避免電流電壓相位不一致時產(chǎn)生諧波干擾，本發(fā)明能大大提高電能利用率，節(jié)約能源，噪音小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實施例所述具有PFC功能的逆變焊機的電源輸入電路圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明:
[0016]10、PFC控制電路，20、緩啟電路，30、升壓電路，40、快速整流電路，50、整流電路，60、逆變電路。
【具體實施方式】
[0017]下面對本發(fā)明的實施例進行詳細(xì)說明:
[0018]如圖1所示，一種具有PFC功能的逆變焊機，包括依次相連的交流電輸入開關(guān)SWl、整流電路50、升壓電路30、快速整流電路40、濾波電路以及逆變電路60，所述升壓電路30包括電感L、絕緣柵雙極型晶體管IGBT，所述電感L 一端與整流電路50正級輸出端相連，所述電感L另一端與所述IGBT的集電極相連，所述IGBT的發(fā)射極與整流電路50的負(fù)極輸出端相連，所述IGBT的發(fā)射極與整流電路50的負(fù)極輸出端之間連有采樣電阻Rs，所述采樣電阻Rs兩端并聯(lián)有PFC控制電路，所述PFC控制電路10與所述IGBT的門極、快速整流電路40均分別相連。
[0019]當(dāng)接通開關(guān)SWl后，獲取采樣電阻Rs的電流值、電壓值、以及快速整流電路40的電壓值、電流值，通過PFC控制電路10判斷整流電路50所輸入的電流與電壓的相位是否一致，當(dāng)整流電路50輸入的電流相位與電壓相位不一致時，PFC控制電路10作用于IGBT的門極，調(diào)整電流相位與電壓相位一致。本發(fā)明的所述逆變焊機能通過PFC控制電路10對電壓電流波形校正跟隨，從而避免電流電壓相位不一致時產(chǎn)生諧波干擾，本發(fā)明能大大提高電能利用率，節(jié)約能源，噪音小。
[0020]在其中一個實施例中，如圖1所示，所述PFC控制電路10包括IRl 150芯片，所述IRl 150芯片的Com端接地；所述IRl 150芯片的Freq端連接電阻R12的一端，所述電阻R12的另一端接地；所述IRl 150芯片的Isen端分別連接有電阻R11與電容C6,所述電阻Rn與整流電路負(fù)極輸出端相連，所述電容C6接地；所述IRl 150芯片的Ovp端連接電阻Rltl的一端，所述電阻Rltl的另一端接地；所述IR1150芯片的Comp端連接電容C8的一端，所述電容C8的另一端接地，所述IRl 150芯片的Comp端還連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接電容C9的一端，電容C9的另一端接地；所述IRl 150芯片的Vfb端連接電阻R9的一端，所述R9的另一端接地；所述IRl 150芯片的V。。端連接至工作電源V。。，工作電源V。。還連接電容C7的一端，所述電容C7的另一端接地；所述IR1150芯片的Gate端通過電阻R5與所述IGBT的門極相連，所述電阻R5并聯(lián)有二極管D4,所述二極管D4的陽極與所述IGBT的門極相連，所述二極管D4的陰極與所述IR1150芯片的Gate端相連；所述快速整流電路40的輸出端連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端分別與電阻R7的一端、電阻R6的一端相連，所述電阻R7的另一端連接至所述IR1150芯片的Vfb端，所述電阻R6的另一端連接至所述IRl 150芯片的Comp端。
[0021]采樣電阻Rs的兩端分別與IR1150芯片電流環(huán)輸入端相連，IR1150芯片的Isen端時時獲取采樣電阻Rs的電流信號以及電壓信號，同時，IR1150芯片獲取所述快速整流電路的輸出端電壓信號，比較電流信號與電壓信號的相位是否一致，并控制IGBT門極關(guān)斷來校正濾波電路中的電流相位與電壓相位，使得電流相位與電壓相位保持一致，避免產(chǎn)生諧波干擾，提高功率因數(shù)值，提高電能利用率。
[0022]其中，芯片IR1150各引腳功用簡要介紹如下:
[0023]腳1 (COM):1C 的接地端。
[0024]腳2 (FREQ):該引腳為頻率設(shè)置端。只需要在該引腳與COM之間接一個電阻就可以設(shè)置開關(guān)頻率，頻率范同為(50kHz~200kHz)。
[0025]腳3 (Isen):電流采樣端。該腳為電流誤差放大器的反相輸入端，也是電流限制保護比較器的正向輸入端。
[0026]腳4 (OVP / EN)腳:過電壓保護/使能輸入端，該腳內(nèi)部過電壓保護(OVP)比較器門限電平為(Vkef) 7V的105.5%，可在外部利用電阻分壓器來編程。該引腳又是IC “休眠”模式使能端，只要將該引腳上電壓拉低到0.62V下，“休眠模式就被激活。芯片便進入電流消耗僅為200微安的“休眠模式”，符合待機功率小于I瓦的“藍(lán)色天使”和“能源之星”節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。
[0027]腳5 (COMP):電壓環(huán)路補償。該引腳是內(nèi)部電壓誤差放大器輸出。當(dāng)發(fā)生故障時，該引腳將經(jīng)過內(nèi)部電阻器放電。
[0028]腳6 (Vfe):輸出電壓反饋:PFC升壓變換器DC輸出電壓利用電阻分壓器采樣，經(jīng)該引腳輸入到內(nèi)部電壓誤差放大器的反相端。
[0029]P 7 (Vcc):供電電壓端。該腳典型導(dǎo)通閥值為12.7V,關(guān)斷門限為10.7V。
[0030]腳S(GATE):柵極驅(qū)動輸出端。能提供峰值為1.5A的驅(qū)動電流。
[0031]在本實施例中，所述整流電路50為橋式整流電路，所述電感L與橋式整流電路的共陰極相連，所述采樣電阻R8與所述橋式整流電路的共陽極相連。在所述開關(guān)SW與所述整流電路50之間設(shè)有緩啟電路。所述緩啟電路包括熱敏電阻R1,所述熱敏電阻R1設(shè)置在所述開關(guān)與所述整流電路50相連的其中一條支路上，與所述熱敏電阻R1并聯(lián)有繼電器控制電路。所述快速整流電路包括并聯(lián)在一起的兩個二極管，兩個所述二極管陽極與陽極相連，兩個所述二極管陰極與陰極相連。所述濾波電路為電容C1,所述電容仏一端與所述快速整流電路40相連，所述電容C1的另一端接地。
[0032]本發(fā)明實施例工作原理:接通SWl開關(guān)電源后，電網(wǎng)電源輸入，整流橋Z1全橋整流，電感L1和IGBT進行升壓，采樣電阻Rs采樣，快恢管二極管D1整流，電容C1濾波，然后經(jīng)過逆變電路輸出，其中，通過接入PFC控制電路，用采樣電阻Rs的兩端分別與IR1150芯片電流環(huán)輸入端相連，IRl 150芯片的Isen端時時獲取采樣電阻Rs的電流信號以及電壓信號，同時，IR1150芯片獲取所述快速整流電路的輸出端電壓信號，比較電流信號與電壓信號的相位是否一致，并控制IGBT門極關(guān)斷來校正濾波電路中的電流相位與電壓相位，使得電流相位與電壓相位保持一致，避免產(chǎn)生諧波干擾，提高功率因數(shù)值，使功率因數(shù)值在
0.99以上，提高電能利用率，節(jié)約能源，校正后的電源再經(jīng)過逆變電路逆變輸出，實現(xiàn)一種具有PFC功能的逆變焊機。
[0033]以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有PFC功能的逆變焊機，包括依次相連的交流電輸入開關(guān)、整流電路、升壓電路、快速整流電路、濾波電路以及逆變電路，所述升壓電路包括電感、IGBT,所述電感一端與整流電路正級輸出端相連，所述電感L另一端與所述IGBT的集電極相連，所述IGBT的發(fā)射極與整流電路的負(fù)極輸出端相連，其特征在于，所述IGBT的發(fā)射極與整流電路的負(fù)極輸出端之間連有采樣電阻Rs，所述采樣電阻Rs兩端并聯(lián)有PFC控制電路，所述PFC控制電路與所述IGBT的門極、快速整流電路均分別相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變焊機，其特征在于，所述PFC控制電路包括IRl150芯片，所述IRl 150芯片的Com端接地；所述IRl 150芯片的Freq端連接電阻R12的一端，所述電阻R12的另一端接地；所述IR1150芯片的Isen端分別連接有電阻R11與電容C6,所述電阻R11與整流電路負(fù)極輸出端相連，所述電容C6接地；所述IR1150芯片的Ovp端連接電阻Rltl的一端，所述電阻Rltl的另一端接地；所述IRl 150芯片的Comp端連接電容C8的一端，所述電容C8的另一端接地，所述IR1150芯片的Comp端還連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接電容C9的一端，電容C9的另一端接地；所述IRl 150芯片的Vfb端連接電阻R9的一端，所述R9的另一端接地；所述IRl 150芯片的V。。端連接至工作電源V。。，工作電源V。。還連接電容C7的一端，所述電容C7的另一端接地；所述IR1150芯片的Gate端通過電阻R5與所述IGBT的門極相連，所述電阻R5并聯(lián)有二極管D4,所述二極管D4的陽極與所述IGBT的門極相連，所述二極管D4的陰極與所述IR1150芯片的Gate端相連；所述快速整流電路的輸出端連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端分別與電阻R7的一端、電阻R6的一端相連，所述電阻R7的另一端連接至所述IR1150芯片的Vfb端，所述電阻R6的另一端連接至所述IRl 150芯片的Comp端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變焊機，其特征在于，所述整流電路為橋式整流電路，所述電感L與橋式整流電路的共陰極相連，所述采樣電阻Rs與所述橋式整流電路的共陽極相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變焊機，其特征在于，在所述開關(guān)與所述整流電路之間設(shè)有緩啟電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆變焊機，其特征在于，所述緩啟電路包括熱敏電阻R1,所述熱敏電阻R1設(shè)置在所述開關(guān)與所述整流電路相連的其中一條支路上，與所述熱敏電阻R1并聯(lián)有繼電器控制電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變焊機，其特征在于，所述快速整流電路包括并聯(lián)在一起的兩個二極管，兩個所述二極管陽極與陽極相連，兩個所述二極管陰極與陰極相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變焊機，其特征在于，所述濾波電路為電容C1,所述電容C1 一端與所述快速整流電路相連，所述電容C1的另一端接地。
【文檔編號】H02M3/155GK103618451SQ201310681643
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】舒振宇, 朱耀敏 申請人:上海滬工焊接集團股份有限公司