一種電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電源系統(tǒng)，尤其涉及一種電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電弧噴涂技術(shù)是利用兩根形成涂層材料的消耗性電極絲之間產(chǎn)生的電弧為熱源，加熱熔化消耗性電極絲，并用壓縮氣體將其霧化和噴射到基體上，形成涂層的熱噴涂方法。在電弧噴涂技術(shù)中，電弧噴涂電源系統(tǒng)起著很重要的作用，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的工頻噴涂電源由于耗能大、重量重、體積大、性能差、無反饋和準(zhǔn)確控制等缺點(diǎn)已不能滿足電弧噴涂的需要，因而急待研究開發(fā)性能更好的替代產(chǎn)品，電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，為研制高頻逆變電源奠定了基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)，通過設(shè)置電流調(diào)節(jié)器和保護(hù)電路，解決了傳統(tǒng)電源體積大、質(zhì)量重、無反饋和準(zhǔn)確控制等缺點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)，包括主回路和控制電路；所述主回路包括輸入整流電路、輸入濾波電路和逆變電路，所述輸入整流電路的輸出端通過輸入濾波電路與逆變電路的輸入端連接；所述逆變電路的輸出端依次電連接高頻脈沖變壓器T、輸出整流電路、輸出濾波電路；所述逆變電路為半橋逆變電路，逆變電路中包括第一晶體管Ql和第二晶體管Q2，第一晶體管Ql和第二晶體管Q2的基極均與PffM脈沖發(fā)生器的輸出端連接，所述PWM脈沖發(fā)生器的輸入端電連接控制回路的輸出端，所述控制回路為電流調(diào)節(jié)器，電流調(diào)節(jié)器的輸入端連接用于采集電弧噴槍的輸出電流的電流采樣電路。
[0006]進(jìn)一步地，所述電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)還包括保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包括過流采樣電路、過壓采樣電路、過熱采樣電路和微處理器，所述過流采樣電路、過壓采樣電路、過熱采樣電路的輸入端均與電弧噴槍連接，其輸出端均與微處理器連接，微處理器的輸出端與PffM脈沖發(fā)生器的控制端連接，微處理器對(duì)過流信號(hào)、過壓信號(hào)和過熱信號(hào)進(jìn)行比較綜合，通過控制PWM脈沖發(fā)生器實(shí)現(xiàn)防止過流、過壓和過熱的功能，且保證了保護(hù)電路的快速性和有效性。
[0007]進(jìn)一步地，所述輸入濾波電路和輸出濾波電路分別為第一濾波電抗器LI和第二濾波電抗L2。
[0008]進(jìn)一步地，所述逆變電路包括第一電容Cl、第一晶體管Q1、第二電容C2和第二晶體管Q2 ;所述第一電容Cl和第一晶體管Ql組成上橋臂，第二電容C2和第二晶體管Q2組成下橋臂，逆變電路的輸入端與輸入濾波電路的輸出端連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述輸出整流電路為全波整流電路，包括第一二極管Dl和第二二極管D2，所述第一二極管Dl和第二二極管D2的正極分別與高頻脈沖變壓器T次級(jí)線圈的兩端連接，第一二極管Dl和第二二極管D2的負(fù)極連接后與高頻脈沖變壓器T的次級(jí)線圈中間的抽頭一起作為輸出整流電路的輸出端。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一晶體管Ql和第二晶體管Q2均為絕緣柵雙極晶體管。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:
[0012]本實(shí)用新型的電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)，具有優(yōu)良的噴涂性能，電弧電流穩(wěn)定，飛淺小，引弧容易，能耗低，快速性好、價(jià)格便宜、線路簡單，結(jié)構(gòu)簡單，重量和體積都比較小，能夠避免將主回路高電壓引入控制回路，從而避免引起干擾，而且通過設(shè)置電流調(diào)節(jié)器，根據(jù)電弧噴槍的實(shí)際情況進(jìn)行電源輸出的精確調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的噴涂材料輸出最優(yōu)的噴涂電壓，具有很高的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型原理示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型的逆變電路、輸出整流電路和輸出濾波電路的連接電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]如圖1和2所不，本實(shí)用新型的電弧嗔涂尚頻逆變電源系統(tǒng)，包括主回路和控制電路；所述主回路包括輸入整流電路1、輸入濾波電路2和逆變電路3，所述輸入整流電路I的輸出端通過輸入濾波電路2與逆變電路3的輸入端連接；所述逆變電路3的輸出端依次電連接高頻脈沖變壓器T 4、輸出整流電路5、輸出濾波電路6 ;所述逆變電路3為半橋逆變電路，逆變電路3中包括第一晶體管Ql和第二晶體管Q2，第一晶體管Ql和第二晶體管Q2的基極均與PffM脈沖發(fā)生器7的輸出端連接，逆變電路3中Ql和Q2的通斷由PffM脈沖發(fā)生器7來控制產(chǎn)生正負(fù)交替的交流電；所述PffM脈沖發(fā)生器7的輸入端電連接控制回路的輸出端，所述控制回路為電流調(diào)節(jié)器8，電流調(diào)節(jié)器8的輸入端連接用于采集電弧噴槍的輸出電流的電流采樣電路9，電流調(diào)節(jié)器8用于將采集到的電弧噴槍的輸出反饋電流和預(yù)設(shè)電流做對(duì)比，如果超出設(shè)定范圍，則輸出信號(hào)控制PWM脈沖發(fā)生器7輸出信號(hào)的脈寬和頻率，控制焊接電流的大小和脈寬，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能夠根據(jù)電弧噴槍的實(shí)際情況進(jìn)行電源輸出的精確調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型中的高頻脈沖變壓器4選用的是鐵氧體材料R2kB，磁芯有效磁通截面積A = 32X28 = 890mm2，飽和磁通密度Bs = 0.48T ;第一晶體管Ql和第二晶體管Q2均為絕緣柵雙極晶體管。
[0017]進(jìn)一步地，所述電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)還包括保護(hù)電路10，所述保護(hù)電路10包括過流采樣電路、過壓采樣電路和過熱采樣電路和微處理器，所述保護(hù)電路10的輸出端與PWM脈沖發(fā)生器7的控制端連接，所述流采樣電路、過壓采樣電路和過熱采樣電路的輸入端均與電弧噴槍連接，通過實(shí)際電路反饋的形式實(shí)現(xiàn)智能控制，使得系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性。
[0018]進(jìn)一步地，所述逆變電路3包括第一電容Cl、第一晶體管Ql、第二電容C2和第二晶體管Q2 ;所述第一電容Cl和第一晶體管Ql組成上橋臂，第二電容C2和第二晶體管Q2組成下橋臂，逆變電路3的輸入端與輸入濾波電路2的輸出端連接，在半橋逆變電路中，第一電容Cl和第二電容C2將經(jīng)過輸入整流電路I和輸入濾波電路2得到的直流電壓分成兩半，輪流加到高頻變壓器T 4的初級(jí)線圈，然后通過高頻變壓器4的次級(jí)線圈將得到的正負(fù)交替的交流電發(fā)送出去。在逆變電路3的輸出端連接的是輸出整流電路5，本實(shí)用新型中的輸出整流電路5為全波整流電路，包括第一二極管Dl和第二二極管D2，所述第一二極管Dl和第二二極管D2的正極分別與高頻脈沖變壓器T 4次級(jí)線圈的兩端連接，第一二極管Dl和第二二極管D2的負(fù)極連接后與高頻脈沖變壓器T4的次級(jí)線圈中間的抽頭一起作為輸出整流電路5的輸出端，輸出整流電路5將逆變電路3輸出的交流電轉(zhuǎn)換成單一方向脈動(dòng)電流的電路，最后通過輸出濾波電路6得到電弧噴槍所需要的電源信號(hào)，本實(shí)用新型中的輸入濾波電路2和輸出濾波電路6分別為第一濾波電抗器LI和第二濾波電抗L2，起穩(wěn)定電弧，限制電流脈動(dòng)和使電流連續(xù)的作用。
[0019]綜上所述，本實(shí)用新型的使用過程為:首選利用輸入整流電路、輸入濾波電路將市電轉(zhuǎn)變成直流電，然后再通過逆變電路將得到的直流電轉(zhuǎn)變成交流電，然后通過高頻脈沖變壓器T進(jìn)行升壓，然后通過輸出整流電路和輸出濾波電路后將電源輸出給電弧噴槍，逆變電路的工作狀態(tài)通過脈沖發(fā)生器來控制，本實(shí)用新型中通過增加電流調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)PWM脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)的占空比，從而調(diào)節(jié)焊接電流和脈寬，并通過增加保護(hù)電路來控制PWM脈沖發(fā)生器的通斷，從而防止由于過壓、過流或者過熱引起的電弧噴槍的損壞，提高了電弧噴槍使用的安全性。
[0020]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)，其特征在于:包括主回路和控制電路；所述主回路包括輸入整流電路(I)、輸入濾波電路(2)和逆變電路(3)，所述輸入整流電路(I)的輸出端通過輸入濾波電路⑵與逆變電路⑶的輸入端連接；所述逆變電路⑶的輸出端依次電連接高頻脈沖變壓器T(4)、輸出整流電路(5)、輸出濾波電路(6);所述逆變電路(3)為半橋逆變電路，逆變電路(3)中包括第一晶體管Ql和第二晶體管Q2，第一晶體管Ql和第二晶體管Q2的基極均與PffM脈沖發(fā)生器(7)的輸出端連接，所述PffM脈沖發(fā)生器(7)的輸入端電連接控制回路的輸出端，所述控制回路為電流調(diào)節(jié)器(8)，電流調(diào)節(jié)器(8)的輸入端連接采集電弧噴槍的輸出電流的電流采樣電路(9);所述電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)還包括保護(hù)電路(10)，所述保護(hù)電路包括過流采樣電路、過壓采樣電路、過熱采樣電路和微處理器，所述過流采樣電路、過壓采樣電路、過熱采樣電路的輸入端均與電弧噴槍連接，其輸出端均與微處理器連接，微處理器的輸出端與PWM脈沖發(fā)生器(7)的控制端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)，其特征在于:所述輸入濾波電路⑵和輸出濾波電路(6)分別為第一濾波電抗器LI和第二濾波電抗L2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)，其特征在于:所述逆變電路⑶包括第一電容Cl、第一晶體管Q1、第二電容C2和第二晶體管Q2 ;所述第一電容Cl和第一晶體管Ql組成上橋臂，第二電容C2和第二晶體管Q2組成下橋臂，逆變電路的輸入端與輸入濾波電路(2)的輸出端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)，其特征在于:所述輸出整流電路(5)為全波整流電路，包括第一二極管Dl和第二二極管D2，所述第一二極管Dl和第二二極管D2的正極分別與高頻脈沖變壓器T(4)次級(jí)線圈的兩端連接，第一二極管Dl和第二二極管D2的負(fù)極連接后與高頻脈沖變壓器T(4)的次級(jí)線圈中間抽頭一起作為輸出整流電路(5)的輸出端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)，其特征在于:所述第一晶體管Ql和第二晶體管Q2均為絕緣柵雙極晶體管。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電弧噴涂高頻逆變電源系統(tǒng)，包括主回路和控制電路；主回路包括輸入整流電路、輸入濾波電路和逆變電路，輸入整流電路通過輸入濾波電路與逆變電路的輸入端連接；逆變電路的輸出端依次電連接高頻脈沖變壓器T、輸出整流電路、輸出濾波電路；逆變電路中包括第一晶體管Q1和第二晶體管Q2，第一晶體管Q1和第二晶體管Q2的基極均與PWM脈沖發(fā)生器的輸出端連接，PWM脈沖發(fā)生器的輸入端接控制回路的輸出端，控制回路為電流調(diào)節(jié)器，電流調(diào)節(jié)器的輸入端用于連接采集電弧噴槍的輸出電流的電流采樣電路。本實(shí)用新型具有優(yōu)良的噴涂性能，電弧電流穩(wěn)定，能夠根據(jù)電弧噴槍的實(shí)際情況進(jìn)行電源輸出的精確調(diào)節(jié)，具有很高的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B05B5/06, H02M3/335, H02M7/5387
【公開號(hào)】CN204741415
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520440153
【發(fā)明人】張志宇, 張祖鷹
【申請(qǐng)人】南京安鐵防腐技術(shù)有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日