逆變焊機(jī)emc解決方案的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及逆變焊機(jī)，具體地，涉及一種逆變焊機(jī)EMC解決方案。
【背景技術(shù)】
[0002]逆變焊機(jī)已經(jīng)普及應(yīng)用，較之晶閘管整流式焊機(jī)在提高效率、縮小體積、減少質(zhì)量等方面有了很大改進(jìn)。但是目前逆變焊機(jī)(特別是單相220V逆變焊機(jī))的AC/DC的電效率其實(shí)是很低的，這并不是因逆變器本身的損耗和發(fā)熱所致，而是由于它的高次諧波電流降低了焊機(jī)的功率因數(shù)，而且高次諧波電流對(duì)電網(wǎng)造成了很大的污染和破壞。隨著逆變焊機(jī)和其他類似逆變電源(如不停電供電電源UPS、通信開(kāi)關(guān)型電源)的使用越來(lái)越多、越來(lái)越普及，供電系統(tǒng)損耗增大，供電質(zhì)量下降，已經(jīng)引起了國(guó)際社會(huì)有關(guān)方面的重視。早在20世紀(jì)90年代，歐美國(guó)家就已經(jīng)相繼制定了市售電氣設(shè)備用電的高次諧波電流的限制標(biāo)準(zhǔn)，如IEC555-2、IEC60974-10，國(guó)際電工委員會(huì)61000—4和VDE0838等標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的制定強(qiáng)迫設(shè)備制造廠家必須采用諧波抑制技術(shù)。預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，EMC標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)強(qiáng)迫實(shí)施。
[0003]對(duì)于抑制逆變焊機(jī)產(chǎn)生的諧波，可以在逆變焊機(jī)中增加功率校正電路來(lái)解決，有源功率校正的增加又加重了逆變焊機(jī)的傳導(dǎo)和輻射的干擾，一般解決方案是增大逆變焊機(jī)的前級(jí)濾波電路，這樣會(huì)增加逆變焊機(jī)的體積和成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種變焊機(jī)EMC解決方案。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的逆變焊機(jī)EMC解決方案包括:EMI濾波整流電路，有源功率校正電路、反激開(kāi)關(guān)電源電路、雙管單端正激驅(qū)動(dòng)電路，開(kāi)關(guān)電源同步電路，
[0006]EMI濾波整流電路，用于濾除由電網(wǎng)進(jìn)入逆變焊機(jī)的各種干擾信號(hào)，防止逆變焊機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生高頻擾竄，或?qū)ζ渌O(shè)備和應(yīng)用環(huán)境造成干擾，并將整流濾波之后的電流傳輸?shù)接性垂β市Ｕ娐泛头醇ら_(kāi)關(guān)電源電路；
[0007]有源功率校正電路，用于對(duì)輸入焊機(jī)的電流進(jìn)行校正，減小因電流畸變帶來(lái)的諧波，同時(shí)提高焊機(jī)對(duì)電網(wǎng)電能的利用率，將穩(wěn)定后的直流電壓傳輸?shù)胶罄m(xù)的反激開(kāi)關(guān)電源電路；
[0008]反激開(kāi)關(guān)電源電路，用于提供穩(wěn)定的直流電壓輸出，為開(kāi)關(guān)電源同步電路提供穩(wěn)定電源；
[0009]雙管單端正激驅(qū)動(dòng)電路，用于將反激開(kāi)關(guān)電源電路輸出的PWM信號(hào)進(jìn)行功率放大，使功率放大后的PWM信號(hào)能夠驅(qū)動(dòng)雙管單端正激驅(qū)動(dòng)電路工作，并輸出不同電壓信號(hào)控制反激式開(kāi)關(guān)電源的主回路動(dòng)作；
[0010]開(kāi)關(guān)電源同步電路，用于濾除雙管單端正激驅(qū)動(dòng)電路輸出的負(fù)信號(hào)，穩(wěn)壓之后得到與反激式開(kāi)關(guān)電源的主回路一致的PWM觸發(fā)信號(hào)，通過(guò)放大反饋回反激開(kāi)關(guān)電源電路，實(shí)現(xiàn)工作頻率與開(kāi)關(guān)電源的工作頻率同步。
[0011]優(yōu)選地，所述EMI濾波整流電路包括:陽(yáng)插片Y1、陽(yáng)插片Y2、陽(yáng)插片Y3、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻Rl1、電阻R41、電阻R42、電阻R43、電阻R122、電阻R124、電阻R125、電阻R126、電阻R127、電阻R128、電阻R129、電阻R130、電阻R131、電阻R132、電阻R143、電阻R144、共模電感L1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、PTC電阻RTl、PTC電阻RT2、PTC電阻RYl、二極管D29、二極管D42、橋堆BR1、橋堆BR2，其中，所述電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4串聯(lián)，電阻Rl非連接電阻R2的一端構(gòu)成所述EMI濾波整流電路的輸入端的第一端口連接至陽(yáng)插片Yl的I端口和2端口以及單相交流電源的L線，所述電阻R4非連接電阻R3的一端構(gòu)成所述EMI濾波整流電路的輸入端的第二端口連接至陽(yáng)插片Y2的I端口和2端口以及單相交流電源的N線，并且所述電阻Rl非連接電阻R3的一端連接電容Cl的一端以及共模電感LI的第一輸入端，所述電阻R4非連接電阻R3的一端連接電容Cl的另一端以及共模電感LI的第二輸入端；所述共模電感LI的第一輸出端分別連接PTC電阻RYl的一端、電容C2的一端、電容C4的一端、PTC電阻RTl的一端、開(kāi)關(guān)KlB的一端以及二極管D29的正極；所述共模電感LI的第二輸出端分別連接PTC電阻RYl的另一端、電容C2的另一端以及二極管D42的正極、橋堆BRl的I腳和3腳、電容C3的一端；所述電容C3的另一端與所述電容C4的另一端相連并均通過(guò)至陽(yáng)插片Y3的I端口和2端口接地；所述二極管D29的負(fù)極、二極管D42的負(fù)極連接至反激開(kāi)關(guān)電源電路；所述PTC電阻RTl的另一端通過(guò)PTC電阻R2連接至橋堆BR2的I腳和3腳，所述開(kāi)關(guān)KlB的另一端連接至橋堆BR2的I腳和3腳；所述橋堆BRl的2腳與所述橋堆BR2的2腳相連并連接電容C5的一端，所述橋堆BRl的4腳與所述橋堆BR2的4腳相連并連接電容C5的另一端；所述電容C5的一端構(gòu)成所述EMI濾波整流電路的第一輸出端連接至有源功率校正電路和反激式開(kāi)關(guān)電源電路，所述電容C5的另一端構(gòu)成所述EMI濾波整流電路的第二輸出端連接5行4列電阻矩陣的輸入端以及有源功率校正電路，所述5行4列電阻矩陣的第一行電阻為電阻R40、電阻R41、電阻R42、電阻R43 ;所述5行4列電阻矩陣的第二行電阻為電阻R7、電阻R122、電阻R124、電阻R125 ;所述5行4列電阻矩陣的第三行電阻為電阻R9、電阻R126、電阻R127、電阻R128 ;所述5行4列電阻矩陣的第四行電阻為電阻R6、電阻R129、電阻R130、電阻R131 ;所述5行4列電阻矩陣的第五行電阻為電阻R8、電阻R132、電阻R143、電阻R144 ;所述5行4列電阻矩陣的相鄰電阻依次串聯(lián)，所述電阻R8的外端構(gòu)成所述5行4列電阻矩陣的輸入端，電阻R144的外端構(gòu)成所述5行4列電阻矩陣的輸出端并接地；電容C6的一端接地，所述電容C6的另一端通過(guò)并聯(lián)的電阻R10、電阻Rll連接至所述電阻R144的外端；所述共模電感LI的第一輸入端和第二輸出端屬于所述共模電感LI的一線圈，所述共模電感LI的第二輸入端和第二輸出端屬于所述共模電感LI的另一線圈。
[0012]優(yōu)選地，所述有源功率校正電路包括:接口 CN2、二極管D6、二極管D7、二極管D8、二極管D9、二極管D16、二極管D44、二極管D51、電阻R15、電阻R16、電阻R25、電阻R27、電阻R34、電阻R145、電阻R148、電解電容C7、電解電容C8、電解電容C9、電解電容C48、電容C12、電容C65、電容C96、電感L2、HCPL_3120/J312芯片U2、功率管Q1、功率管Q2、穩(wěn)壓二極管DZ9、穩(wěn)壓二極管DZ20，其中接口 CN2外接PFC控制模塊，所述接口 CN2的I端口構(gòu)成所述有源功率校正電路的第二輸入端連接至所述EMI濾波整流電路的第二輸出端，所述接口CN2的3端口接地，所述接口 CN2的4端口分別連接二極管D16的負(fù)極和二極管D44的正極，所述二極管D16的正極分別連接電阻R148的一端、電容C65的一端，電阻R148的另一端連接至LF端口，所述LF端口用于接收外部發(fā)送的保護(hù)信號(hào)，電容C65的另一端接地；所述接口 CN2的5端口連接至所述有源功率校正電路的輸出端，所述二極管D44的負(fù)極連接至正電壓端并連接至HCPL-3120/J312芯片U2的8腳；所述HCPL-3120/J312芯片U2的2腳通過(guò)電阻R25連接至所述接口 CN2的7端口，所述HCPL-3120/J312芯片U2的3腳、5腳接地，所述HCPL-3120/J312芯片U2的8腳分別連接電容C12的一端和電解電容C48的正極，所述電容C12的另一端和所述電解電容C48的負(fù)極均接地；所述HCPL-3120/J312芯片U2的6腳、7腳相連并分別連接至電阻R15、電阻R16的一端、穩(wěn)壓二極管DZ9的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管DZ20的負(fù)極，所述電阻R15的另一端分別連接電阻R34的一端和功率管Ql的基極，所述電阻R16的另一端分別連接電阻R27的一端和功率管Q2的基極；所述穩(wěn)壓二極管DZ9的正極、穩(wěn)壓二極管DZ20的正極和電阻R34的另一端、電阻R27的另一端以及所述功率管Ql的發(fā)射極、功率管Q2的發(fā)射極均接地；所述功率管Ql的集電極分別連接所述功率管Q2的集電極、電感L2、電阻R145的一端，以及二極管D6的正極、二極管D7的正極、二極管D8的正極、二極管D9的正極；所述電阻R145的另一端通過(guò)電容C96分別與二極管D6的負(fù)極、二極管D7的負(fù)極、二極管D8的負(fù)極、二極管D9的負(fù)極、二極管D51的負(fù)極和電解電容C7的正極、電解電容CS的正極、電解電容C9的正極相連并且構(gòu)成所述有源功率校正電路的輸出端連接至所述接口 CN2的5端口 ；所述電解電容C7的負(fù)極、電解電容C8的負(fù)極、電解電容C9的負(fù)極均接地；所述電感L2的另一端與二極管D51的正極相連并構(gòu)成所述有源功率校正電路的第一輸入端連接所述EMI濾波整流電路的第一輸出端。
[0013]優(yōu)選地，所述反激開(kāi)關(guān)電源電路包括:電阻R51、電阻R52、電阻R53、電阻R54、電阻R55、電阻R56、電阻R57、電阻R58、電阻R59、電阻R61、電阻R62、電阻R63、電阻R64、電阻R65、電阻R68、電阻R69、電阻R70、電阻R71、電阻R72、電阻R73、電阻R74、電阻R75、電阻R76、電阻R78、電阻R79、電阻R80、電阻R147、電阻R164、電阻R176、電阻R179、電阻R180、電容C26、電容C27、電容C28、電容C29、電容C30、電容C31、電容C32、電容C33、電容C34、電容C35、電容C39、電容C41、電容C42、電容C50、電容C51、電容C72、電容C80、二極管D23、二極管D24、二極管D25、二極管D26、二極管D28、二極管D30、二極管D31、二極管D32、二極管D41、光耦器件U8、穩(wěn)壓管DZ10、場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q9、變壓器T3、插件FN1、插件FN2、三端穩(wěn)壓管U21、D95IN332芯片U6，所述D95IN332芯片U6是一個(gè)PWM控制芯片，D95IN332芯片U6的I腳分別連接電容C32的一端、電容C28的一端，所述電容C32的另一端通過(guò)電阻R176與所述電容C28的另一端相連并連接至所述D95IN332芯片U6的2腳；所述D95IN332芯片U6的2腳連接電阻R64的一端以及所述二極管D29的負(fù)極、二極管D42的負(fù)極，所述電阻R64的另一端連接至光耦器件U8的三極管的發(fā)射極并通過(guò)電阻R180接地；所述D95IN332芯片U6的3腳分別連接電阻R58和電容C30的一端，電阻R58的另一端通過(guò)并聯(lián)的電阻R54、電阻R55、電阻R56接地，所述電容C30的另一端也接地；所述D95IN332芯片U6的4腳分別連接電阻R65的一端、電容C72的一端，所述電阻R65的另一端連接至所述芯片U8的8腳，所述電容C72的另一端構(gòu)成所述反激開(kāi)關(guān)電源電路的輸出端連接至開(kāi)關(guān)電源同步電路并通過(guò)電阻R80接地；所述D95IN332芯片U6的5腳接地，所述D95IN332芯片的6腳通過(guò)電阻R59連接至電阻R179的一端、穩(wěn)壓管DZlO的負(fù)極以及場(chǎng)效應(yīng)晶體管的Q9的柵極，所述電阻R179的另一端與穩(wěn)壓管DZlO的正極接地；所述D95IN332芯片U6的7腳分別連接電阻R62的一端、電阻R63的一端、電阻R57的一端、電容C31的一端以及電解電容C56的正極，所述電阻R62的另一端通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R61、電阻R164連接至二極管D28的負(fù)極，所述二極管D28的正極構(gòu)成所述反激開(kāi)關(guān)電源電路的第一輸入端連接至所述EMI濾波整流電路的第一輸出端，所述電解電容C56的負(fù)極、電容C31的另一端和電阻R63的另一端均接地；所述電阻R57的另一端連接至二極管D24的負(fù)極，所述二極管D24的正極連接至變壓器T3的第二初級(jí)線圈的第一輸入端；所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的Q9的漏極分別連接二極管D23的正極和所述變壓器T3的第一初級(jí)線圈的第一輸入端，所述二極管D23的負(fù)極分別連接電阻R53的一端和電容C26的一端，所述電阻R53的另一端與依次串聯(lián)的電阻R52、電阻R51連接至所述電容C26的另一端，所述電容C26的另一端連接至所述變壓器T3的第一初級(jí)線圈的第二輸入端并構(gòu)成所述反激開(kāi)關(guān)電源電路的第二輸入端連接至有源功率校正電路的輸出端