專利名稱：具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種逆變直流電焊機(jī)，尤其涉及一種具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)。
背景技術(shù)：
常規(guī)逆變直流電焊機(jī)只單獨(dú)適用于低壓電源系統(tǒng)或高壓電源系統(tǒng)。若把高電源系 統(tǒng)的電焊機(jī)接到低電源系統(tǒng)上，則焊機(jī)不能工作，若把低電源系統(tǒng)的焊機(jī)接到高電源系統(tǒng) 上，則焊機(jī)會過壓燒毀，存在安全隱患，這些狀況都使得電焊機(jī)的適用范圍大大降低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供的一種具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)，能夠同時(shí)適用低 壓電源系統(tǒng)和高壓電源系統(tǒng)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊 機(jī)，包含電路連接的電源電壓識別電路、輔助電源電路、逆變主回路、電流給定電路，以及控 制電路；所述的電源電壓識別電路包含電路連接的電壓采樣電路、電壓識別電路和繼電器 電路；電壓采樣電路對輸入電壓信號進(jìn)行采樣，將采樣的電壓信號輸入到電壓識別電路，識 別是高壓還是低壓，若為低壓，則繼電器吸合，若為高壓，則繼電器不動作；所述的輔助電源電路包含電路連接的整流電路、備壓電路、電源電路，還包含開機(jī) 浪涌保護(hù)電路；整流電路將輸入交流電壓整流成直流電壓，給整個(gè)電焊機(jī)供電，若電源電壓 識別電路識別出輸入電壓為高壓，則備壓電路不工作，若電源電壓識別電路識別出輸入電 壓為低壓，則繼電器吸合，備壓電路工作，把整流電流提高到高壓電源系統(tǒng)的整流電壓，電 源電路通過輔助變壓器給控制電路供電；開機(jī)浪涌保護(hù)電路在開機(jī)時(shí)吸收上電產(chǎn)生的浪涌 電流，保護(hù)焊機(jī)電路；所述的逆變主回路包含電路連接的驅(qū)動電路和儲能輸出電路；驅(qū)動電路接收控制 電路的控制信號，驅(qū)動儲能電路產(chǎn)生高頻高壓能量，輸出電壓和電流給焊機(jī)，并釋放能量給 焊條產(chǎn)生熱量，進(jìn)行焊接工作；該逆變主回路還包含電路連接的電流采樣電路，該電流采樣 電路采集電流信號，反饋給控制電路；所述的電流給定電路產(chǎn)生電流信號，該電流信號大小可調(diào)，將該電流信號輸出到 控制電路；所述的控制電路為逆變主回路中的驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號，該控制電路比較電流 采樣電路采集的電流信號和電流給定電路產(chǎn)生的電流信號，根據(jù)比較結(jié)果，調(diào)整驅(qū)動信號 的輸出，從而控制輸出電流；該控制電路還包含電路連接的過熱故障保護(hù)電路，保護(hù)焊機(jī)不 會過熱損壞。本實(shí)用新型能在低壓電源系統(tǒng)例如100V或115V和高壓電源系統(tǒng)如220V或230V 或240V下使用，這使得該逆變直流焊機(jī)既能適用于如家庭作業(yè)，裝潢，維修等低電壓電源系統(tǒng)，又能適用于如工廠焊接等高壓電源系統(tǒng)。
圖1是本實(shí)用新型的電源電壓識別電路的電路圖；圖2是本實(shí)用新型的輔助電源電路的電路圖；圖3是本實(shí)用新型的逆變主回路的電路圖；圖4是本實(shí)用新型的電流給定電路的電路圖；圖5是本實(shí)用新型的控制電路的電路圖；圖6是本實(shí)用新型的驅(qū)動板驅(qū)動電路圖；圖7是本實(shí)用新型的具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)的電路框圖。
具體實(shí)施方式
以下根據(jù)圖1 圖7，具體說明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例一種具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)，包含電路連接的電源電壓識別電 路、輔助電源電路、逆變主回路、電流給定電路，以及控制電路；圖1是電源電壓識別電路，由三個(gè)集成電路U101、U102、U103，若干電阻、電容、三 極管等器件組成，電阻 R101、R102、R103、R104、R105、R106、R107、R117，電容 C101、C102，二 極管DlOl組成電壓采樣電路，采樣輸入電壓信號，該信號輸入到電壓識別電路U102進(jìn)行處 理，如果電源系統(tǒng)電壓為低壓，則U102的5腳輸出低電平信號，UlOl導(dǎo)通，繼電器RLlOl吸 合，反之，如果電源系統(tǒng)電壓為高壓，則U102的5腳輸出高電平信號，UlOl不導(dǎo)通，繼電器 RLlOl斷開。 圖2是輔助電源電路，由繼電器RL (圖2中RLB表示RL的觸點(diǎn)，RLA表示RL的線 圈)、繼電器RLlOl (圖2中RLlOlB表示RLlOl的觸點(diǎn)，圖1中RLlOlA表示RLlOl的線圈)、 整流橋BRG、電容C13、電容C14、變壓器T2、集成芯片Ul等組成。整流電路為整流橋BRG， 產(chǎn)生高壓+HT/GND，使得輸入交流電壓整流成直流電壓，該電壓給整個(gè)電焊機(jī)系統(tǒng)供電。繼 電器RLlOl受電源電壓識別電路控制，如果外接高壓電源系統(tǒng)，繼電器RLlOl不吸合，如果 外接低壓電源系統(tǒng)，繼電器RLlOl吸合，與電容C13和電容C14組成備壓電路，如果外接高 壓電源系統(tǒng)，繼電器RLlOl不吸合，備壓電路斷開，如果外接低壓電源系統(tǒng)，繼電器RLlOl吸 合，電流經(jīng)過整流橋BRG向電容充電，電流正半周向C14充電，電流負(fù)半周向C13充電，這樣 一個(gè)周期內(nèi)，C14串聯(lián)C13上的電壓為輸入電源電壓的兩倍，達(dá)到了備壓的目的。輔助變壓 器T2和集成芯片Ul組成電源電路，高壓+HT/GND經(jīng)過輔助電源變壓器T2產(chǎn)生直流電源 +15V、V1+/V1-、V2+/V2-，其中+15V給控制電路供電，也使得發(fā)光二極管LV點(diǎn)亮，表明焊機(jī) 接通電源，V1+/V1-給芯片GOOl供電，V2+/V2-給芯片G002供電(如圖3所示)。繼電器 RL和電阻R43組成開機(jī)浪涌保護(hù)電路，該電路的工作原理為電焊機(jī)打開時(shí)，繼電器RL的 線圈RLA沒有電源，觸點(diǎn)RLB不吸合，主電源由電阻R43加到整流橋BRG上，上電產(chǎn)生的浪 涌電流被R43吸收，達(dá)到開機(jī)浪涌保護(hù)的目的，焊機(jī)開機(jī)以后電源電路工作，繼電器RL的線 圈RLA加電源，觸點(diǎn)RLB吸合，把電阻R43短路，電流通過繼電器RL的觸點(diǎn)RLB保護(hù)了 R43 不會因?yàn)殚L時(shí)間通電而燒毀。 圖3是逆變主回路，該電路由功率開關(guān)管D31_1、D31_2、D32_1、D32_2，變壓器Tl、T3，集成控制電路GOOl，集成控制電路G002，快恢復(fù)二極管D27_l、D27_2、D28_l、D28_2、 D29_l、D29_2和電感7組成。功率管組成驅(qū)動電路，高壓+HT加到功率管D31_l、D31_2的 集電極，GND接到功率管D32_l和D32_2的發(fā)射極，當(dāng)驅(qū)動板Jl和J2提供的驅(qū)動信號加到 四個(gè)功率管D31_l、D31_2、D32_l、D32_2的門極時(shí)，逆變主回路導(dǎo)通，產(chǎn)生高頻高壓能量儲 存在變壓器Tl中，高壓+HT/GND通過主變壓器Tl逆變?yōu)楹笝C(jī)的輸出電壓，變壓器Tl通過 快恢復(fù)二極管D31_1、D31_2、D32_1、D32_2及電感L2釋放能量，組成儲能輸出電路，當(dāng)焊機(jī) 工作時(shí)，這些能量通過焊條產(chǎn)生熱，使焊條融化焊接，這就是提供焊機(jī)的電流、電壓的過程。 T3是電流采樣變壓器，連接在主回路的初級，反饋采樣電流信號提供給控制電路處理。圖4是電流給定電路，通過電流給定電位器R021提供電流設(shè)置信號Ig。圖5是控制電路，由集成電路U11，集成電路U2，電阻，電容，二極管，三極管組成， Ull產(chǎn)生控制逆變主回路中的功率管開通的高頻信號，并且該集成電路還對逆變主回路中 的T3變壓器采樣的電流信號進(jìn)行處理，控制功率管開通的高頻信號的導(dǎo)通時(shí)間，從而控制 焊機(jī)的輸出電流的大小。集成電路U2對電流給定電路提供的電流設(shè)置信號Ig進(jìn)行處理， 然后提供給集成電路Ull控制輸出電流。U2A、D9、R22、D15、C15、R24、R25、C14、R18、R20、 C10、R19、C12、D10組成過熱故障保護(hù)電路，當(dāng)焊接工作過熱時(shí)，Protect為低電平，OV為高 電平，則U2A輸出高電平即GZ_P0WER為高電平，DlO導(dǎo)通，Ig低電位，U2D低電位，Ull產(chǎn)生 控制逆變主回路中的功率管開通高頻信號的脈沖寬度變窄，功率管D31_l、D31_2、D32_l、 D32_2的開通時(shí)間減小，焊機(jī)輸出降低，不能焊接，達(dá)到了過熱保護(hù)的作用。圖6是圖3所示的逆變主回路中的驅(qū)動板驅(qū)動電路，由電阻R28_1、R28_2、R29_1、 R29_2，二極管D17_1、D17_2、D18_1、D18_2組成，由控制電路產(chǎn)生的高頻脈沖控制信號輸入 到驅(qū)動板上，通過限值脈沖幅度和脈沖電流等功率處理后加到逆變主回路中的四個(gè)功率管 的門極，使得功率管導(dǎo)通與關(guān)閉。如圖7所示，是本實(shí)用新型的具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)的電路框 圖，該具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)在使用時(shí)，外接電源電壓，交流電流ACl、AC2 通過電阻R43達(dá)到浪涌保護(hù)的作用，電源電壓通過整流橋BRG進(jìn)行整流，把交流電整流為 直流電，同時(shí)電源電壓交流信號AC1、AC2也通過電阻RlOU R102、R103、R104、R105、R106、 R107、Rl 17，電容ClOl、C102，二極管DlOl組成的電壓采樣電路傳輸?shù)诫妷鹤R別電路U102 進(jìn)行判斷，如果是高電源電壓系統(tǒng)，U102輸出高電平，UlOl不導(dǎo)通，繼電器RLlOl的線圈 RLlOlA不通電，繼電器RLlOl的觸點(diǎn)RLlOlB不吸合，備壓電路不起作用。如果是低電源電 壓系統(tǒng)，U102輸出低電平，UlOl導(dǎo)通，繼電器RLlOl的線圈RLlOlA通電，繼電器RLlOl的 觸點(diǎn)RLlOlB吸合，備壓電路起作用。電源電壓經(jīng)過識別和整流，產(chǎn)生直流高壓+HT/GND，該 電壓加到輔助電源電路上，通過主變壓器Tl逆變?yōu)楹笝C(jī)的輸出電壓，經(jīng)過輔助電源變壓器 T2，變?yōu)榻o控制電路供電的電壓。輔助變壓器T2和集成芯片Ul組成電源電路，產(chǎn)生直流電 源+15V、V1+/V1-、V2+/V2-，其中+15V給控制電路供電，也給發(fā)光二極管LV點(diǎn)亮，表明焊 機(jī)接通電源。V1+/V1-給芯片GOOl供電，V2+/V2-給芯片G002供電。高壓+HT加到功率 管D31_1、D31_2的集電極，GND接到功率管D32_l和D32_2的發(fā)射極，當(dāng)驅(qū)動板提供的驅(qū)動 信號加到四個(gè)功率管D31_l、D31_2、D32_l、D32_2的門極時(shí)，逆變主回路導(dǎo)通，產(chǎn)生高頻高 壓能量儲存在變壓器Tl中，變壓器Tl通過快恢復(fù)二極管D31_1、D31_2、D32_1、D32_2及電 感L2釋放能量，當(dāng)焊機(jī)工作時(shí)，這些能量通過焊條產(chǎn)生熱，使焊條融化焊接。焊接時(shí)，焊接人員根據(jù)焊接的板材的厚度確定需要多大的焊接電流，通過調(diào)節(jié)電流給定電路中的焊接電流R021設(shè)置焊接電流，設(shè)置的電流信號Ig輸出到控制電路，控制電路集成芯片Ull以該Ig 信號為電流基準(zhǔn)與采樣變壓器T3采樣到的焊機(jī)輸出的電流信號做比較，如果給定的信號 比采樣的信號大，說明焊機(jī)輸出的電流小，Ull調(diào)整控制四個(gè)功率管D31_1、D31_2、D32_l、 D32_2的開通信號的時(shí)間，使功率管開通時(shí)間加長，電流輸出增加，反之，調(diào)整功率管開通時(shí) 間減小，使焊機(jī)輸出電流降低。如果焊機(jī)過熱保護(hù)，過熱故障保護(hù)電路工作，把焊機(jī)輸出電 流降低，同時(shí)點(diǎn)亮過熱保護(hù)故障燈，提示焊機(jī)處于保護(hù)狀態(tài)，暫時(shí)不能使用，待溫度降低到 焊機(jī)能工作的溫度，焊機(jī)又能繼續(xù)工作。 盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上 述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于 本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附 的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求一種具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)，其特征在于，該逆變直流電焊機(jī)包含電路連接的電源電壓識別電路、輔助電源電路、逆變主回路、電流給定電路，以及控制電路；所述的電源電壓識別電路包含電路連接的電壓采樣電路、電壓識別電路和繼電器電路；電壓采樣電路對輸入電壓信號進(jìn)行采樣，將采樣的電壓信號輸入到電壓識別電路，識別是高壓還是低壓，若為低壓，則繼電器吸合，若為高壓，則繼電器不動作；所述的輔助電源電路包含電路連接的整流電路、備壓電路、電源電路；整流電路將輸入交流電壓整流成直流電壓，給整個(gè)電焊機(jī)供電，若電源電壓識別電路識別出輸入電壓為高壓，則備壓電路不工作，若電源電壓識別電路識別出輸入電壓為低壓，則繼電器吸合，備壓電路工作，把整流電壓提高到高壓電源系統(tǒng)的整流電壓，電源電路通過輔助變壓器給控制電路供電。
2.如權(quán)利要求1所述的具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)，其特征在于，所述的 備壓電路包含電路連接的繼電器(RLlOl)與電容(C13)和電容(C14)。
3.如權(quán)利要求1所述的具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)，其特征在于，所述的 輔助電源電路還包含開機(jī)浪涌保護(hù)電路，該開機(jī)浪涌保護(hù)電路在開機(jī)時(shí)吸收上電產(chǎn)生的浪 涌電流，保護(hù)焊機(jī)電路。
4.如權(quán)利要求1所述的具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)，其特征在于，所述的 逆變主回路包含電路連接的驅(qū)動電路和儲能輸出電路；驅(qū)動電路接收控制電路的控制信 號，驅(qū)動儲能電路產(chǎn)生高頻高壓能量，輸出電壓和電流給焊機(jī)，并釋放能量給焊條產(chǎn)生熱 量，進(jìn)行焊接工作。
5.如權(quán)利要求4所述的具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)，其特征在于，所述的 逆變主回路還包含電路連接的電流采樣電路，該電流采樣電路采集電流信號，反饋給控制 電路。
6.如權(quán)利要求1所述的具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)，其特征在于，所述的 電流給定電路產(chǎn)生電流信號，該電流信號大小可調(diào)，將該電流信號輸出到控制電路。
7.如權(quán)利要求1所述的具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)，其特征在于，所述的 控制電路為逆變主回路中的驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號，該控制電路比較電流采樣電路采集的 電流信號和電流給定電路產(chǎn)生的電流信號，根據(jù)比較結(jié)果，調(diào)整驅(qū)動信號的輸出，從而控制 輸出電流。
8.如權(quán)利要求7所述的具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)，其特征在于，所述的 控制電路還包含電路連接的過熱故障保護(hù)電路，保護(hù)焊機(jī)不會過熱損壞。
專利摘要一種具有雙電源電壓系統(tǒng)的逆變直流電焊機(jī)，包含電路連接的電源電壓識別電路、輔助電源電路、逆變主回路、電流給定電路，以及控制電路，該電源電壓識別電路包含電路連接的電壓采樣電路、電壓識別電路和繼電器電路，該輔助電源電路包含電路連接的整流電路、備壓電路、電源電路，電壓采樣電路采樣輸入電壓信號，將電壓信號輸入到電壓識別電路，識別是高壓還是低壓，若為高壓，則繼電器不動作，若為低壓，則繼電器吸合，備壓電路工作，把整流電壓提高到高壓電源系統(tǒng)的整流電壓。本實(shí)用新型既能適用于如家庭作業(yè)，裝潢，維修等低電壓電源系統(tǒng)，又能適用于如工廠焊接等高壓電源系統(tǒng)。
文檔編號B23K9/10GK201592303SQ200920272548
公開日2010年9月29日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者劉記周, 徐德進(jìn), 沈靜, 胡成綽, 范曄平 申請人:上海廣為電器工具有限公司;上海廣為美線電源電器有限公司;上海廣為拓浦電源有限公司