專利名稱：帶防粘及提升引弧功能的mosfet逆變式弧焊機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及焊接設備，尤其是一種帶防粘及提升引弧功能的M0SFET 逆變式弧焊機。
背景技術(shù)：
目前單相輸入的逆變焊機生產(chǎn)廠家很多，其產(chǎn)品千差萬別，由于布局布線 等工藝性處理不好，產(chǎn)品很難通過歐洲CE標準EMC檢測。由于主變壓器漏感較 大，焊機輸出電流大于100A時，焊機的電磁輻射很嚴重，嚴重影響電網(wǎng)質(zhì)量及 人的身心健康，對周邊其他設備也造成干擾。另外由于風道設計不夠合理，許 多廠家多產(chǎn)品負載持續(xù)率都很低，無法滿足長時間的使用要求。手焊機焊接時 焊條和工件容易粘連，且沒有氬焊功能。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是在M0SFET逆變式弧焊機的基礎上，加入 防粘和氬焊功能，同時加入提升引弧功能，解決其氬焊時的起弧問題。從而能 夠滿足歐洲CE標準檢測的要求。
為解決上述問題，本實用新型帶防粘及提升引弧功能的M0SFET逆變式弧 焊機，包括順序連接的EMC電路、輸入整流濾波電路、逆變電路、隔離降壓電 路、二次整流濾波電路、控制電路、隔離驅(qū)動電路，且隔離驅(qū)動電路與逆變電 路相連，特別是設有防粘及提升引弧電路，該防粘及提升引弧電路兩端分別連 接二次整流濾波電路及控制電路。
該防粘及提升引弧電路由開關(guān)K201、運算放大器LM324及其周圍器件連接 構(gòu)成。
該逆變電路為全橋逆變電路，該逆變電路的橋臂由M0SFET場效應管VT3、 VT4、 VT5、 VT6并聯(lián)構(gòu)成，每只場效應管的柵極串聯(lián)一只4. 7 10R電阻。
設有PCB板和F形散熱片，所述控制電路、隔離驅(qū)動電路和逆變電路制作 在上PCB板上，所述隔離降壓電路和二次整流濾波電路制作在中PCB板上，上 PCB板安裝于兩組F形散熱片頂面，中PCB板安裝于兩組F形散熱片底面，左右 兩組F形散熱片相對安裝且構(gòu)成下部風道，中PCB板上的電子電路元件位于該 下部風道內(nèi)。
本實用新型采用全橋逆變方式，提高功率因數(shù)，減少電源自身損耗，降低 成本。由于在電源輸入端設計了EMC濾波電路，使其真正滿足CE要求。由于兩 塊板和兩個散熱器組成風道式結(jié)構(gòu)，散熱性能好，負載持續(xù)率高。特別是防粘 和提升引弧功能的引入，使焊機具有更完善的功能。整機電路簡單，保護功能 全面，生產(chǎn)工藝簡單，調(diào)試方便。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1是本實用新型的電路方框圖。
圖2是本實用新型的電路原理圖。
圖3為本實用新型主機組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1為EMC電路，.2為整流濾波電路，3為逆變電路，4為隔離降壓電路， 5為二次整流濾波電路，6提升引弧及防粘電路，7為控制電路，8為隔離驅(qū)動。 Kl為控制厚膜電路；Ql為隔離驅(qū)動厚膜電路；El為輔助電源電路。
具體實施方式
如
圖1所示，本實用新型帶防粘及提升引弧功能的MOSFET逆變式弧焊機，
包括順序連接的EMC電路1、輸入整流濾波電路2、逆變電路3、隔離降壓電路 4、 二次整流濾波電路5、控制電路7、隔離驅(qū)動電路8，且隔離驅(qū)動電路8與 逆變電路3相連，其特征在于，設有防粘及提升引弧電路6，該防粘及提升引 弧電路6兩端分別連接二次整流濾波電路5及控制電路7。
圖1中所示各個電路的構(gòu)成和相互關(guān)系參見圖2。
如圖2所示，EMC電路1由電容(C101、 C102、 C103、 C104、 C105)，電阻 RlOl，電感(LIOI、 L102、 L103、 L104)連接構(gòu)成。
如圖2所示，逆變電路3為全橋逆變電路，逆變電路3的橋臂由M0SFET場 效應管VT3、 VT4、 VT5、 VT6并聯(lián)構(gòu)成，每只場效應管的柵極串聯(lián)一只4. 7—10R 電阻，防止驅(qū)動過沖，并保護驅(qū)動電路不受由于場效應管擊穿傳過來的電壓的 損壞。
抗不平衡電容CIO，阻止主變壓器上有直流電分量流過。 驅(qū)動放大電路由場效應管VT7 VT10構(gòu)成。
驅(qū)動厚膜電路Q1，由一個一組初級輸入，四組次級輸出的驅(qū)動變壓器，及 一些電阻，二極管，穩(wěn)壓二極管，電容組成，完成四個橋臂的驅(qū)動功能。 輔助電源電路E1，給控制電路驅(qū)動電路及保護電路供電。 防粘及提升引弧電路6由開關(guān)K201、運算放大器LM324及其周圍器件連接 構(gòu)成。
如圖2所示，單相輸入交流電先經(jīng)電容X2 (C105)吸收尖峰毛刺電壓，再 經(jīng)過由雙線并繞在同一個磁環(huán)上的共模電感(L103，L104)以限制諧波電流。再 經(jīng)過兩個電容Y2(C104， C103)防止電壓懸空，然后再由兩個電容X2(C101， C102) 和兩個共模電感(L102， L101)構(gòu)成二階濾波電路，將輸入波形的毛刺降到最 低。
通過電流耦合器T3對主電路進行不斷的采樣， 一旦出現(xiàn)異常過大的電流即 通過BR2絕對值整流電路和電阻R10 R13給電容C16充電得到一個高電壓，使 控制模塊K1起到保護作用。
電壓負反饋及給定電路由電阻R35 R39，電位器VR4，電容(C29、C31、C33)， 穩(wěn)壓管(Z5， Z6)及三極管Q2構(gòu)成。當輸出電壓發(fā)生波動時，由電壓負反饋電 路反向調(diào)節(jié)給定值，以達到穩(wěn)定輸出的效果。
熱敏開關(guān)RT1安裝于整機電路的散熱器上， 一旦散熱器(參見圖2)溫度過 高，熱敏開關(guān)便導通，同樣使控制模塊K1起到保護作用，使焊機停止工作。
抗不平衡電容CIO，阻止主變壓器上有直流分量流過，提高整機效率。
電阻R4，電容C6;電阻R5，電容C8;電阻R14，電容C7;電阻R16，電容 C9分組構(gòu)成4個橋臂的吸收方式，吸收雜散電感產(chǎn)生的尖峰毛刺。
防粘功能的實現(xiàn)，在焊接過程中開關(guān)S201處于閉合狀態(tài)，即手焊狀態(tài)。如 果焊接正常則控制電路K201處于常閉狀態(tài)，給定信號接通。如果焊條和工件粘 連，則輸出負壓被短路，經(jīng)由LM324及其外圍器件構(gòu)成的反饋回路，將隔離驅(qū) 動厚膜電路Ql導通，控制電路K201吸合則給定信號被斷開，由于電容C202被 開關(guān)S201接通，則信號被斷開還有2秒的延時，輸出電流就慢慢變小，這時焊 工可以從容地移開焊鉗，將粘接的焊條從工件上取下。
提升引弧的實現(xiàn)，在氬焊時，開關(guān)S201斷開，即電容被斷開，反饋信號將 沒有延時。起弧時，氬焊焊槍中的鎢針和工件短路，則輸出負壓被短路，經(jīng)反 饋回路將隔離驅(qū)動厚膜電路Ql瞬間導通，控制電路K201吸合則給定信號被斷 開，輸出電流變?yōu)樽钚?，防止鎢針燒損，當鎢針提起后，負壓正常，經(jīng)反饋回 路，控制電路K201斷開給定信號接通，輸出電流變?yōu)檎４笮?，此方法就被稱 為提升引弧。
如圖2所示，單相交流電電源經(jīng)EMC電路濾除干擾，再經(jīng)整流橋BR1整流， 電解電容C2濾波后成為直流電，再由M0SFET場效應管全橋逆變?yōu)楦哳l交流電， 再由隔離降壓電路降為高頻低壓交流電，經(jīng)兩組高速整流管(D2， D3)整流為 直流電。電阻(R6， R7)和電容(Cll， C12)為相應的吸收回路，以保護整流 管(D3， D2)。輸出電抗L1用來限制浪涌電流并使輸出電流連續(xù)。
控制電路K1能夠?qū)崿F(xiàn)脈寬調(diào)制(PWM)、溫度保護、開關(guān)機保護及過壓欠壓 保護的功能，它的P畫信號送至場效應管VT7 VT10組成的驅(qū)動電路，推動隔 離驅(qū)動電路產(chǎn)生快速開通或關(guān)斷場效應管的4路信號，推動4個橋臂，實現(xiàn)全
橋逆變，這樣驅(qū)動電路便大大簡化。
如圖3所示，設有PCB板和F形散熱片，所述控制電路7、隔離驅(qū)動電路8 和逆變電路3制作在上PCB板13上，所述隔離降壓電路4和二次整流濾波電路 5制作在中PCB板11上，上PCB板13安裝于兩組F形散熱片(9、 10)頂面， 中PCB板11安裝于兩組F形散熱片(9、 10)底面，左右兩組F形散熱片相對 安裝且構(gòu)成下部風道12，中PCB板上的電子電路元件位于該下部風道內(nèi)。其余 電路安裝于整機底板(圖中未畫)上。其結(jié)構(gòu)經(jīng)這樣優(yōu)化組合后，體積小散熱 性好，組裝維修方便。
本實用新型中M0SFET場效應管選用耐壓為500V，電流為20A，每個橋臂為
3只MOSFET場效應管并聯(lián)。
根據(jù)本實用新型圖2、圖3組裝的M0SFET逆變式弧焊機。測試結(jié)果達到如 下技術(shù)要求1、額定輸入功率5.4KW; 2、額定輸入電流24.5A; 3、額定輸出 電壓26.4V; 4、輸出電流調(diào)節(jié)20A 160A; 5、負載持續(xù)率60%; 6、空載電壓 56V; 7、空載損耗40W; 8、效率85%; 9、功率因數(shù)0.93。
權(quán)利要求1.一種帶防粘及提升引弧功能的MOSFET逆變式弧焊機，包括順序連接的EMC電路、輸入整流濾波電路、逆變電路、隔離降壓電路、二次整流濾波電路、控制電路、隔離驅(qū)動電路，且隔離驅(qū)動電路與逆變電路相連，其特征在于，設有防粘及提升引弧電路，該防粘及提升引弧電路兩端分別連接二次整流濾波電路及控制電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶防粘及提升引弧功能的M0SFET逆變式弧焊機， 其特征在于，該防粘及提升引弧電路由開關(guān)K201、運算放大器LM324及其周圍 器件連接構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶防粘及提升引弧功能的MOSFET逆變式弧焊機， 其特征在于，該逆變電路為全橋逆變電路，該逆變電路的橋臂由MOSFET場效應 管VT3、 VT4、 VT5、 VT6并聯(lián)構(gòu)成，每只場效應管的柵極串聯(lián)一只4. 7—10R電 阻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶防粘及提升引弧功能的MOSFET逆變式弧焊機， 其特征在于，設有PCB板和F形散熱片，所述控制電路、隔離驅(qū)動電路和逆變 電路制作在上PCB板上，所述隔離降壓電路和二次整流濾波電路制作在中PCB 板上，上PCB板安裝于兩組F形散熱片頂面，中PCB板安裝于兩組F形散熱片 底面，左右兩組F形散熱片相對安裝且構(gòu)成下部風道，中PCB板上的電子電路 元件位于該下部風道內(nèi)。
專利摘要帶防粘及提升引弧功能的MOSFET逆變式弧焊機，包括順序連接的EMC電路、輸入整流濾波電路、逆變電路、隔離降壓電路、二次整流濾波電路、控制電路、隔離驅(qū)動電路，且隔離驅(qū)動電路與逆變電路相連，特別是設有防粘及提升引弧電路，該防粘及提升引弧電路兩端分別連接二次整流濾波電路及控制電路。該防粘及提升引弧電路由開關(guān)K201、運算放大器LM324及其周圍器件連接構(gòu)成。加入防粘和氬焊功能，加入提升引弧功能解決其氬焊時的起弧問題。滿足歐洲CE標準檢測要求。作為焊接設備用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號B23K9/10GK201183163SQ20082010512
公開日2009年1月21日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者徐愛平 申請人:深圳市佳士科技發(fā)展有限公司