專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)上的電焊機(jī)(一般為焊條焊機(jī)、氬弧焊機(jī)、電阻焊機(jī)等)都要使用變壓器(線(xiàn)性變壓器，脈沖變壓器)存在變壓器本身功率損耗大，作為焊條焊機(jī)起火困難，制造成本
聞，重量大等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何克服現(xiàn)有電焊機(jī)的功率損耗大，焊條焊機(jī)起火困難的問(wèn)題、并降低電焊機(jī)的功率損耗、制造成本及重量。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)，所述電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)包括:依次連接的直流穩(wěn)壓電源、驅(qū)動(dòng)電路、主電路及保護(hù)電路，所述直流穩(wěn)壓電源為所述驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路供應(yīng)直流電能，所述主電路在所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生用于焊接的脈沖電流，所述保護(hù)電路能確保所述主電路出現(xiàn)異常時(shí)快速恢復(fù)為正常狀態(tài)。其中,所述主電路進(jìn)一步包括:依次連接的整流濾波單元、電容儲(chǔ)能單元及脈沖產(chǎn)生單元，所述整流濾波單元，用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；所述電容儲(chǔ)能單元，用于儲(chǔ)存所述直流電能；所述脈沖產(chǎn)生單元，用于在所述電容儲(chǔ)能單元釋放所儲(chǔ)存的直流電能時(shí)，將所述直流電能生成用于焊接的脈沖電流。其中，所述整流單元進(jìn)一步包括:二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4及濾波電容Cl，所述二極管D1、二極管D2、二極管D3及二極管D4組成全整流橋，所述全整流橋的兩個(gè)輸出端之間連有所述濾波電容Cl。其中，所述電容儲(chǔ)能單元進(jìn)一步包括:串聯(lián)連接的儲(chǔ)能電容Cl和儲(chǔ)能電容C2，所述串聯(lián)連接的儲(chǔ)能電容Cl和儲(chǔ)能電容C2設(shè)于所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端之間。其中，所述脈沖產(chǎn)生單元進(jìn)一步包括:焊把、接線(xiàn)柱Al、接線(xiàn)柱A2、接線(xiàn)柱B1、接線(xiàn)柱B2、電阻R1、電阻R2、電容C4、電容C5、直流固態(tài)繼電器SSR2、直流固態(tài)繼電器SSR3、可控硅VT1、可控硅VT2、二極管D5、二極管D6、二極管D7、二極管D8及電感L ;所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸入端和直流固態(tài)繼電器SSR3輸入端均與所述驅(qū)動(dòng)電路連接；所述電阻Rl的第一端與所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端中的陽(yáng)極連接，所述電阻Rl的第二端與所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸出端的第一引腳連接，所述電容C4與所述電阻Rl并聯(lián)，所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸出端的第二引腳與所述可控硅VTl的控制極連接，所述可控硅VTl的陽(yáng)極與所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端中的正極及所述二極管D5的陰極分別連接，所述電容C5的第一端與所述直流固態(tài)繼電器SSR3輸出端的第一引腳連接，所述電容C5的第二端與所述二極管D5的陽(yáng)極、所述二極管D6的陽(yáng)極、所述可控硅VT2的陽(yáng)極及所述接線(xiàn)柱B2分別連接，所述電阻R2與所述電容C5并聯(lián)，所述可控硅VTl的陰極與所述二極管D7的陰極、二極管D8的陰極及所述接線(xiàn)柱BI分別連接，所述二極管D7的陽(yáng)極與所述二極管D6的陰極連接、且連接點(diǎn)與所述接線(xiàn)柱Al連接，所述可控硅VT2的控制極與所述直流固態(tài)繼電器SSR3的第二引腳連接，所述可控硅VT2的陰極與所述二極管D8的陽(yáng)極及所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端中的負(fù)極分別連接，所述電感L設(shè)于所述儲(chǔ)能電容Cl和儲(chǔ)能電容C2的連接點(diǎn)與接線(xiàn)柱A2之間；當(dāng)所述焊把設(shè)于所述接線(xiàn)柱Al和接線(xiàn)柱A2之間時(shí)，所述接線(xiàn)柱BI和接線(xiàn)柱B2
短接；當(dāng)所述焊把設(shè)于所述接線(xiàn)柱BI和接線(xiàn)柱B2之間時(shí)，所述接線(xiàn)柱Al和接線(xiàn)柱A2短接。其中，所述驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)一步包括:相互連接的555時(shí)基電路ICl及十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2。其中，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括:電位器RP、電阻R3、電容C6、電容C7及電容C8，所述555時(shí)基電路ICl的2腳與6腳連接，7腳與2腳之間跨接所述電阻R3，7腳通過(guò)所述電位器RP接到所述直流穩(wěn)壓電源的正極，I腳接所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極，5腳通過(guò)所述電容C6接所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極，4腳與8腳接所述直流穩(wěn)壓電源的正極，3腳通過(guò)所述電容C7接所述十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2的時(shí)鐘輸入端CP ；所述十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2的正電源端Vdd接所述直流穩(wěn)壓電源正極，接地端Vss和禁止端M均接所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極，計(jì)數(shù)脈沖輸出端中的最低位引腳接所述直流固態(tài)繼電器SSR3輸入端的第一引腳，計(jì)數(shù)脈沖輸出端中的第五位引腳接所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸入端的第一引腳，所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸入端的第二引腳和直流固態(tài)繼電器SSR3輸入端的第二引腳均接所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極。其中，所述可控硅VTl的陽(yáng)極設(shè)有帶縫隙磁環(huán)Ml、且所述可控硅VTl的陽(yáng)極引線(xiàn)穿過(guò)所述帶縫隙磁環(huán)M1，所述可控硅VT2的陽(yáng)極設(shè)有帶縫隙磁環(huán)M2、且所述可控硅VT2的陽(yáng)極引線(xiàn)穿過(guò)所述帶縫隙磁環(huán)M2 ;所述保護(hù)電路進(jìn)一步包括:電阻R4、電阻R5、磁敏電阻RM1、磁敏電阻RM2、2輸入與非門(mén)N1、N2、N3及交流固態(tài)繼電器SSRl ；所述電阻R4的第一端與所述電阻R5的第一端連接、且連接點(diǎn)與所述直流穩(wěn)壓電源的正極連接，所述電阻R4的第二端與所述磁敏電阻RMl的第一端連接，所述電阻R5的第二端與所述磁敏電阻RM2的第一端連接，所述磁敏電阻RMl和所述磁敏電阻RM2的第二端連接、且連接點(diǎn)與所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極連接，所述磁敏電阻RMl安裝于所述帶縫隙磁環(huán)Ml的縫隙中，所述磁敏電阻RM2安裝于所述帶縫隙磁環(huán)M2的縫隙中，所述電阻R4的第二端和電阻R5的第二端分別連接所述與非門(mén)NI的兩個(gè)輸入端，所述與非門(mén)NI的輸出端與所述與非門(mén)N2的兩個(gè)輸入端分別連接，所述與非門(mén)N2的輸出端與所述與非門(mén)N3的兩個(gè)輸入端分別連接，所述與非門(mén)N3的輸出端與所述交流固態(tài)繼電器SSRl輸入端的第一引腳連接，所述交流固態(tài)繼電器SSRl輸入端的第二引腳與所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極連接，所述交流固態(tài)繼電器SSRl輸入端的第一引腳和第二引腳跨接于所述整流濾波單元的ー個(gè)交流電輸入端。其中，所述保護(hù)電路還包括:ニ極管D9和電容C9，所述ニ極管D9設(shè)于所述與非門(mén)N2的輸出端和所述與非門(mén)N3的兩個(gè)輸入端之間、且其陽(yáng)極與所述與非門(mén)N2的輸出端連接，所述ニ極管D9的陽(yáng)極與所述電容C9的第一端連接，所述電容C9的第二端與所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極連接，所述電容C9的第一端與所述十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2的清除端R連接。(三)有益效果本發(fā)明通過(guò)各個(gè)部件結(jié)構(gòu)的設(shè)置，使得電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)無(wú)需采用變壓器，克服了焊條焊機(jī)起火困難的問(wèn)題、降低了電焊機(jī)的功率損耗、制造成本及重量。


圖1是按照本發(fā)明ー種實(shí)施方式的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是圖1中所示電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)中的主電路原理圖；圖3是圖1中所示電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)中的驅(qū)動(dòng)電路原理圖；圖4是圖1中所示電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)中的保護(hù)電路原理圖；圖5是時(shí)序波形圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。圖1是按照本發(fā)明ー種實(shí)施方式的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；參照?qǐng)D1，所述電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)包括:依次連接的直流穩(wěn)壓電源1、驅(qū)動(dòng)電路2、保護(hù)電路3及主電路4，所述直流穩(wěn)壓電源I為所述驅(qū)動(dòng)電路2和保護(hù)電路3供應(yīng)直流電能，所述主電路4在所述驅(qū)動(dòng)電路2的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生用于焊接的脈沖電流，所述保護(hù)電路能確保所述主電路出現(xiàn)異常時(shí)快速恢復(fù)為正常狀態(tài)。所述直流穩(wěn)壓電源I是為驅(qū)動(dòng)電路2和保護(hù)電路4提供穩(wěn)定適配的直流電源。所述驅(qū)動(dòng)電路是為主電路3提供合適的脈沖控制信號(hào)。保護(hù)電路3是為主電路4的安全運(yùn)行提供保證。主電路4是電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)的核心部分，為實(shí)現(xiàn)焊接提供大功率脈沖電源。優(yōu)選地，所述主電路4進(jìn)ー步包括:依次連接的整流濾波單元3-1、電容儲(chǔ)能単元3-2及脈沖產(chǎn)生單元3-3，所述整流濾波單元3-1，用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；所述電容儲(chǔ)能單元3-2，用于儲(chǔ)存所述直流電能；所述脈沖產(chǎn)生單元3-3，用于在所述電容儲(chǔ)能單元釋放所儲(chǔ)存的直流電能吋，將所述直流電能生成用于焊接的脈沖電流。參照?qǐng)D2，優(yōu)選地，所述整流単元3-1進(jìn)ー步包括:ニ極管D1、ニ極管D2、ニ極管D3、ニ極管D4及濾波電容Cl，所述ニ極管Dl、ニ極管D2、ニ極管D3及ニ極管D4組成全整流橋，所述全整流橋的兩個(gè)輸出端之間連有所述濾波電容Cl。
優(yōu)選地，所述電容儲(chǔ)能單元3-2進(jìn)一步包括:串聯(lián)連接的儲(chǔ)能電容Cl和儲(chǔ)能電容C2，所述串聯(lián)連接的儲(chǔ)能電容Cl和儲(chǔ)能電容C2設(shè)于所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端之間。優(yōu)選地，所述脈沖產(chǎn)生單元3-3進(jìn)一步包括:焊把、接線(xiàn)柱Al、接線(xiàn)柱A2、接線(xiàn)柱B1、接線(xiàn)柱B2 (其中，接線(xiàn)柱Al和A2為一組，接線(xiàn)柱BI和B2為另一組)、電阻R1、電阻R2、電容C4、電容C5、直流固態(tài)繼電器SSR2、直流固態(tài)繼電器SSR3、可控硅VTl、可控硅VT2、二極管D5、二極管D6、二極管D7、二極管D8及電感L ;所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸入端和直流固態(tài)繼電器SSR3的輸入端均與所述驅(qū)動(dòng)電路連接；所述電阻Rl的第一端與所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端中的正極連接，所述電阻Rl的第二端與所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸出端的第一引腳連接，所述電容C4與所述電阻Rl并聯(lián)，所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸出端的第二引腳與所述可控硅VTl的控制極連接，所述可控硅VTl的陽(yáng)極(即第一交流輸入端，也為圖中的“①”端)與所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端中的正極及所述二極管D5的陰極分別連接，所述電容C5的第一端與所述直流固態(tài)繼電器SSR3的輸出端第一引腳連接，所述電容C5的第二端與所述二極管D5的陽(yáng)極、所述二極管D6的陽(yáng)極、所述可控硅VT2的陽(yáng)極及所述接線(xiàn)柱B2分別連接，所述電阻R2與所述電容C5并聯(lián)，所述可控硅VTl的陰極與所述二極管D7的陰極、二極管D8的陰極及所述接線(xiàn)柱BI分別連接，所述二極管D7的陽(yáng)極與所述二極管D6的陰極連接(連接點(diǎn)即為第二交流輸入端，也為圖中的“②”端)、且連接點(diǎn)與所述接線(xiàn)柱Al連接，所述可控硅VT2的控制極與所述直流固態(tài)繼電器SSR3輸出端的第二引腳連接，所述可控硅VT2的陰極與所述二極管D8的陽(yáng)極(即為第三交流輸入端，也為圖中的“③”端)及所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端中的負(fù)極分別連接，所述電感L設(shè)于所述儲(chǔ)能電容Cl和儲(chǔ)能電容C2的連接點(diǎn)與所述接線(xiàn)柱A2之間；當(dāng)所述焊把設(shè)于所述接線(xiàn)柱Al和接線(xiàn)柱A2之間時(shí)，所述接線(xiàn)柱BI和接線(xiàn)柱B2
短接；當(dāng)所述焊把設(shè)于所述接線(xiàn)柱BI和接線(xiàn)柱B2之間時(shí)，所述接線(xiàn)柱Al和接線(xiàn)柱A2
短接。。上述主電路中設(shè)有兩個(gè)串聯(lián)的儲(chǔ)能電容，用兩個(gè)可控硅在驅(qū)動(dòng)電路的控制下交替導(dǎo)通和截止，致使對(duì)兩個(gè)儲(chǔ)能電容交替充電和放電，一個(gè)儲(chǔ)能電容放電的同時(shí)另外一個(gè)儲(chǔ)能電容在充電。從而產(chǎn)生焊接使用的強(qiáng)電流脈沖，主電路中設(shè)有一對(duì)強(qiáng)脈沖交流輸出接線(xiàn)柱A1、A2 (用于連接焊把)和一對(duì)強(qiáng)脈沖直流輸出接線(xiàn)柱B1、B2 (用于連接焊把)。當(dāng)一對(duì)強(qiáng)脈沖交流輸出接線(xiàn)柱短接時(shí)，一對(duì)強(qiáng)脈沖直流輸出接線(xiàn)柱將輸出用于焊接的直流脈沖電流，反之，當(dāng)一對(duì)強(qiáng)脈沖直流輸出接線(xiàn)柱短接時(shí)，一對(duì)強(qiáng)脈沖交流輸出接線(xiàn)柱將輸出用于焊接的交流脈沖電流。參照?qǐng)D3，優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路2進(jìn)一步包括:相互連接的555時(shí)基電路(也稱(chēng)555定時(shí)器)ICl及十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2 (本實(shí)施方式中，IC2采用⑶4017芯片)。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括:電位器RP、電阻R3、電容C6、電容C7及電容C8，所述555時(shí)基電路ICl的2腳與6腳連接，7腳與2腳之間跨接所述電阻R3，7腳通過(guò)所述電位器RP接到所述直流穩(wěn)壓電源I的正極(即圖中的“+V”)，I腳接所述直流穩(wěn)壓電源I的負(fù)極(即圖中的接地標(biāo)識(shí))，5腳通過(guò)所述電容C6接所述直流穩(wěn)壓電源I的負(fù)極，4腳與8腳接所述直流穩(wěn)壓電源I的正扱，3腳通過(guò)所述電容C7接所述十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2的時(shí)鐘輸入端CP ；所述十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2的正電源端Vdd接所述直流穩(wěn)壓電源I正扱，接地端Vss和禁止端均接所述直流穩(wěn)壓電源I的負(fù)極，計(jì)數(shù)脈沖輸出端中的最低位引腳(即輸出端中的“Y0”，對(duì)應(yīng)圖中的“端)接所述直流固態(tài)繼電器SSR3輸入端的第一引腳(即圖中的“ a2”)，IC2輸出端中的第五位引腳(即輸出端中的“ Y5”，對(duì)應(yīng)圖中的“]”端)接所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸入端的第一引腳(即圖中的“al”端)，所述直流固態(tài)繼電器SSR2的第二輸入端(即圖中的“ bl”)和直流固態(tài)繼電器SSR3輸入端的第二引腳(即圖中的“ b2”端)均接所述直流穩(wěn)壓電源I的負(fù)極。參照?qǐng)D4，優(yōu)選地，所述可控硅VTl的陽(yáng)極設(shè)有帶縫隙磁環(huán)Ml、且所述可控硅VTl的陽(yáng)極引線(xiàn)穿過(guò)所述帶縫隙磁環(huán)M1，所述可控硅VT2的陽(yáng)極設(shè)有帶縫隙磁環(huán)M2、且所述可控硅VT2的陽(yáng)極引線(xiàn)穿過(guò)所述帶縫 隙磁環(huán)M2 ;所述保護(hù)電路進(jìn)一歩包括:電阻R4、電阻R5、磁敏電阻RM1、磁敏電阻RM2、2輸入與非門(mén)N1、N2、N3 (本實(shí)施方式中，2輸入與非門(mén)N1、N2、N3采用四2輸入與非門(mén)電路⑶4011中的三個(gè)門(mén))及交流固態(tài)繼電器SSRl ；所述電阻R4的第一端與所述電阻R5的第一端連接、且連接點(diǎn)與所述直流穩(wěn)壓電源I的正極連接，所述電阻R4的第二端與所述磁敏電阻RMl的第一端連接，所述電阻R5的第二端與所述磁敏電阻RM2的第一端連接，所述磁敏電阻RMl和所述磁敏電阻RM2的第二端連接、且連接點(diǎn)與所述直流穩(wěn)壓電源I的負(fù)極連接，所述磁敏電阻RMl安裝于所述帶縫隙磁環(huán)Ml的縫隙中，所述磁敏電阻RM2安裝于所述帶縫隙磁環(huán)M2的縫隙中，所述電阻R4的第二端和電阻R5的第二端分別連接所述與非門(mén)NI的兩個(gè)輸入端，所述與非門(mén)NI的輸出端與所述與非門(mén)N2的兩個(gè)輸入端分別連接，所述與非門(mén)N2的輸出端與所述與非門(mén)N3的兩個(gè)輸入端分別連接，所述與非門(mén)N3的輸出端與所述交流固態(tài)繼電器SSRl輸入端的第一引腳連接，所述交流固態(tài)繼電器SSRl輸入端的第二引腳與所述直流穩(wěn)壓電源I的負(fù)極連接，所述交流固態(tài)繼電器SSRl輸出端的第一引腳(即圖中的“萬(wàn)5’端)和第二引腳(即圖中的‘‘示”端)跨接于所述整流濾波單元的ー個(gè)交流電輸入端(即將圖2中的“U”端與“端連接，將圖2中的“W”端與‘‘r”端連接)。 優(yōu)選地，所述保護(hù)電路3還包括:ニ極管D9和電容C9，所述ニ極管D9設(shè)于所述與非門(mén)N2的輸出端和所述與非門(mén)N3的兩個(gè)輸入端之間、且其陽(yáng)極與所述與非門(mén)N2的輸出端連接，所述ニ極管D9的陽(yáng)極與所述電容C9的第一端連接，所述電容C9的第二端與所述直流穩(wěn)壓電源I的負(fù)極接連，所述電容C9的第一端(即圖中的端)與所述十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2的清除端R (即圖中的“H”端)連接。本發(fā)明的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)中主電路的工作原理為:參照?qǐng)D2，由ニ極管D1-D4構(gòu)成的單項(xiàng)整流橋的交流輸入端接通市電電源(即圖中的“ 220V”)后，其直流輸出端經(jīng)濾波電容Cl濾波后再對(duì)串聯(lián)的儲(chǔ)能電容C2和C3充電。假定交流強(qiáng)脈沖輸出端接線(xiàn)柱A1、A2短接，直流強(qiáng)脈沖輸出端接線(xiàn)柱B1、B2接焊把。當(dāng)焊把未進(jìn)入焊接狀態(tài)時(shí)(相當(dāng)于B1、B2開(kāi)路)無(wú)論可控硅VT1、VT2是導(dǎo)通還是截止，儲(chǔ)能電容C2和C3都沒(méi)有放電回路，因而此時(shí)主電路本身不消耗能量。當(dāng)直流固態(tài)繼電器SSR2的輸入端al和bl得到ー個(gè)脈沖信號(hào)吋，使輸出端導(dǎo)通，電容C2通過(guò)電阻Rl并電容C4到直流固態(tài)繼電器SSR2輸出端的第一引腳+，再到直流固態(tài)繼電器SSR2輸出端的第二引腳_，再到可控硅VTl的控制扱，再到可控硅的陰極即BI端，再通過(guò)進(jìn)入焊接狀態(tài)的焊把回到B2端，再通過(guò)二極管D6到接線(xiàn)柱Al和A2，最后通過(guò)電感L回到電容C2。上述回路電流由于電容C4的作用將產(chǎn)生一個(gè)脈沖，并足以觸發(fā)可控硅VT1，使VTl由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通，電容C2經(jīng)VTl的陽(yáng)極到VTl的陰極到BI端，通過(guò)焊把到B2端，再到二極管D6的陽(yáng)極再到D6的陰極到Al端和A2端，通過(guò)電感L回到電容C2。當(dāng)VTl導(dǎo)通時(shí)也通過(guò)電感L對(duì)儲(chǔ)能電容C3充電。VTl導(dǎo)通時(shí)VT2處于截止?fàn)顟B(tài)。電感L的作用是:1、與電容C2 (C3)構(gòu)成LCR振蕩回路，得到電位零點(diǎn)，確保可控硅及時(shí)關(guān)斷，以保證電路安全運(yùn)行。2、減小浪涌電流從而減小可控硅的熱損耗。當(dāng)直流固態(tài)繼電器SSR3的輸入端得到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)使直流固態(tài)繼電器SSR3的輸出端導(dǎo)通，儲(chǔ)能電容C3通過(guò)電感L到A2端和Al端，再到二極管D7的陽(yáng)極到D7的陰極，再到BI端通過(guò)焊把到B2端，再通過(guò)電阻R2及電容C5到直流固態(tài)繼電器SSR3輸出端的第一引腳到直流固態(tài)繼電器SSR3輸出端的第二引腳，再到可控硅VT2的控制極到VT2的陰極回到電容C3。上述回路電流由于電容C5的作用將產(chǎn)生一個(gè)脈沖，并足以觸發(fā)可控硅VT2，VT2導(dǎo)通后儲(chǔ)能電容C3通過(guò)電感L到A2端和Al端，再到二極管D7的陽(yáng)極到D7的陰極，再到BI端通過(guò)焊把到B2端，再到可控硅VT2的陽(yáng)極到VT2的陰極回到電容C3。電容C3通過(guò)該回路迅速放電形成強(qiáng)脈沖。此時(shí)儲(chǔ)能電容C2被充電。當(dāng)可控硅VTl和VT2交替導(dǎo)通和截止時(shí)上述放電過(guò)程輪番進(jìn)行。BI端、B2端輸出的是強(qiáng)脈沖直流。當(dāng)BI端、B2端短接，Al端、A2端接焊把時(shí)，Al端、A2端輸出的是交流強(qiáng)脈沖。電容C4 (C5)的作用是在直流固態(tài)繼電器SSR2 (SSR3)輸出端額定值范圍內(nèi)，對(duì)可控硅提供足夠強(qiáng)的觸發(fā)脈沖電流，電阻Rl (R2)的作用是為電容C4 (C5)提供放電回路。本發(fā)明的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)中驅(qū)動(dòng)電路的工作原理為:參照?qǐng)D3，圖5，由集成電路ICl (即555定時(shí)器)構(gòu)成頻率可調(diào)的振蕩器。其波形見(jiàn)時(shí)序波形圖5中的(I)。ICl所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)由555定時(shí)器的3腳輸出通過(guò)電容C7耦合到IC2的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CP。經(jīng)IC2分頻，由YO及Y5輸出端輸出，分別作為直流固態(tài)繼電器SSR2和直流固態(tài)繼電器SSR3的控制信號(hào)。YO及Y5輸出時(shí)序波形圖見(jiàn)圖5中的(2)和(3)。強(qiáng)脈沖直流輸出端的時(shí)序波形圖見(jiàn)圖5中的(4)。強(qiáng)脈沖交流輸出端的時(shí)序波形圖見(jiàn)圖5中的(5)。本發(fā)明的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)中保護(hù)電路工作原理為:參照?qǐng)D4，在主電路正常工作狀態(tài)下，可控硅VT1，VT2不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通，若出現(xiàn)非正常情況(出現(xiàn)內(nèi)外干擾或電路故障)使VT1，VT2發(fā)生了同時(shí)導(dǎo)通的情況就必須立即關(guān)斷交流固態(tài)繼電器SSR1，即SSRl的控制端無(wú)電流通過(guò)。而且還應(yīng)立即停止可控硅觸發(fā)信號(hào)的供應(yīng)。VT1，VT2截止，導(dǎo)通分別用O和I表示。M1，M2的縫隙中磁場(chǎng)弱，強(qiáng)分別用O和I表示。RM1，RM2為正系數(shù)磁敏電阻，即帶縫隙磁環(huán)縫隙中的磁場(chǎng)強(qiáng)度越大電阻值越大。RM1，RM2的低電阻狀態(tài)，高電阻狀態(tài)分別用O和I表示。A，B兩點(diǎn)的低電位，高電位分別用O和I表示。NI，N2，N3的輸出端(依次對(duì)應(yīng)于表中的“Y1”、“Y2”和“Y3”)的低，高電位分別用O和I表示。交流固態(tài)繼電器SSRl的交流輸出端(對(duì)應(yīng)表中的“SSR1”)的關(guān)斷，導(dǎo)通分別用O和I表示。則保護(hù)電路的真值表如表1:表I
權(quán)利要求
1.一種電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)，其特征在于，所述電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)包括:依次連接的直流穩(wěn)壓電源、驅(qū)動(dòng)電路、主電路及保護(hù)電路，所述直流穩(wěn)壓電源為所述驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路供應(yīng)直流電能，所述主電路在所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生用于焊接的脈沖電流，所述保護(hù)電路能確保所述主電路出現(xiàn)異常時(shí)快速恢復(fù)為正常狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)，其特征在于，所述主電路進(jìn)一步包括:依次連接的整流濾波單元、電容儲(chǔ)能單元及脈沖產(chǎn)生單元， 所述整流濾波單元，用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電； 所述電容儲(chǔ)能單元，用于儲(chǔ)存所述直流電能； 所述脈沖產(chǎn)生單元，用于在所述電容儲(chǔ)能單元釋放所儲(chǔ)存的直流電能時(shí)，將所述直流電能生成用于焊接的脈沖電流。
3.如權(quán)利要求2所述的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)，其特征在于，所述整流單元進(jìn)一步包括:二極管Dl、二極管D2、二極管D3、二極管D4及濾波電容Cl，所述二極管Dl、二極管D2、二極管D3及二極管D4組成全整流橋，所述全整流橋的兩個(gè)輸出端之間連有所述濾波電容Cl。
4.如權(quán)利要求2所述的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)，其特征在于，所述電容儲(chǔ)能單元進(jìn)一步包括:串聯(lián)連接的儲(chǔ)能電容Cl和儲(chǔ)能電容C2，所述串聯(lián)連接的儲(chǔ)能電容Cl和儲(chǔ)能電容C2設(shè)于所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端之間。
5.如權(quán)利要求4所述的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)，其特征在于，所述脈沖產(chǎn)生單元進(jìn)一步包括:焊把、接線(xiàn)柱Al、接線(xiàn)柱A2、接線(xiàn)柱B1、接線(xiàn)柱B2、電阻R1、電阻R2、電容C4、電容C5、直流固態(tài)繼電器SSR2、直流固態(tài)繼電器SSR3、可控硅VT1、可控硅VT2、二極管D5、二極管D6、二極管D7、二極管D8及電感L ; 所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸入端和直流固態(tài)繼電器SSR3輸入端均與所述驅(qū)動(dòng)電路連接; 所述電阻Rl的第一端與所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端中的陽(yáng)極連接，所述電阻Rl的第二端與所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸出端的第一引腳連接，所述電容C4與所述電阻Rl并聯(lián)，所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸出端的第二引腳與所述可控硅VTl的控制極連接，所述可控硅VTl的陽(yáng)極與所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端中的正極及所述二極管D5的陰極分別連接，所述電容C5的第一端與所述直流固態(tài)繼電器SSR3輸出端的第一引腳連接，所述電容C5的第二端與所述二極管D5的陽(yáng)極、所述二極管D6的陽(yáng)極、所述可控硅VT2的陽(yáng)極及所述接線(xiàn)柱B2分別連接，所述電阻R2與所述電容C5并聯(lián)，所述可控硅VTl的陰極與所述二極管D7的陰極、二極管D8的陰極及所述接線(xiàn)柱BI分別連接，所述二極管D7的陽(yáng)極與所述二極管D6的陰極連接、且連接點(diǎn)與所述接線(xiàn)柱Al連接，所述可控硅VT2的控制極與所述直流固態(tài)繼電器SSR3的第二引腳連接，所述可控硅VT2的陰極與所述二極管D8的陽(yáng)極及所述整流濾波單元的兩個(gè)輸出端中的負(fù)極分別連接，所述電感L設(shè)于所述儲(chǔ)能電容Cl和儲(chǔ)能電容C2的連接點(diǎn)與接線(xiàn)柱A2之間； 當(dāng)所述焊把設(shè)于所述接線(xiàn)柱Al和接線(xiàn)柱A2之間時(shí)，所述接線(xiàn)柱BI和接線(xiàn)柱B2短接； 當(dāng)所述焊把設(shè)于所述接線(xiàn)柱BI和接線(xiàn)柱B2之間時(shí)，所述接線(xiàn)柱Al和接線(xiàn)柱A2短接。
6.如權(quán)利要求5所述的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)一步包括:相互連接的555時(shí)基電路ICl及十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2。
7.如權(quán)利要求6所述的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括:電位器RP、電阻R3、電容C6、電容C7及電容C8，所述555時(shí)基電路ICl的2腳與6腳連接，7腳與2腳之間跨接所述電阻R3，7腳通過(guò)所述電位器RP接到所述直流穩(wěn)壓電源的正扱，I腳接所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極，5腳通過(guò)所述電容C6接所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極，4腳與8腳接所述直流穩(wěn)壓電源的正扱，3腳通過(guò)所述電容C7接所述十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2的時(shí)鐘輸入端CP ； 所述十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2的正電源端Vdd接所述直流穩(wěn)壓電源正扱，接地端Vss和禁止端^均接所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極，計(jì)數(shù)脈沖輸出端中的最低位引腳接所述直流固態(tài)繼電器SSR3輸入端的第一引腳，計(jì)數(shù)脈沖輸出端中的第五位引腳接所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸入端的第一引腳，所述直流固態(tài)繼電器SSR2輸入端的第二引腳和直流固態(tài)繼電器SSR3輸入端的第二引腳均接所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極。
8.如權(quán)利要求7所述的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)，其特征在于，所述可控硅VTl的陽(yáng)極設(shè)有帶縫隙磁環(huán)Ml、且所述可控硅VTl的陽(yáng)極引線(xiàn)穿過(guò)所述帶縫隙磁環(huán)M1，所述可控硅VT2的陽(yáng)極設(shè)有帶縫隙磁環(huán)M2、且所述可控硅VT2的陽(yáng)極引線(xiàn)穿過(guò)所述帶縫隙磁環(huán)M2 ;所述保護(hù)電路進(jìn)ー步包括:電阻R4、電阻R5、磁敏電阻RM1、磁敏電阻RM2、2輸入與非門(mén)N1、N2、N3及交流固態(tài)繼電器SSRl ； 所述電阻R4的第一端與所述電阻R5的第一端連接、且連接點(diǎn)與所述直流穩(wěn)壓電源的正極連接，所述電阻R4的第二端與 所述磁敏電阻RMl的第一端連接，所述電阻R5的第二端與所述磁敏電阻RM2的第一端連接，所述磁敏電阻RMl和所述磁敏電阻RM2的第二端連接、且連接點(diǎn)與所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極連接，所述磁敏電阻RMl安裝于所述帶縫隙磁環(huán)Ml的縫隙中，所述磁敏電阻RM2安裝于所述帶縫隙磁環(huán)M2的縫隙中，所述電阻R4的第二端和電阻R5的第二端分別連接所述與非門(mén)NI的兩個(gè)輸入端，所述與非門(mén)NI的輸出端與所述與非門(mén)N2的兩個(gè)輸入端分別連接，所述與非門(mén)N2的輸出端與所述與非門(mén)N3的兩個(gè)輸入端分別連接，所述與非門(mén)N3的輸出端與所述交流固態(tài)繼電器SSRl輸入端的第一引腳連接，所述交流固態(tài)繼電器SSRl輸入端的第二引腳與所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極連接，所述交流固態(tài)繼電器SSRl輸入端的第一引腳和第二引腳跨接于所述整流濾波單元的ー個(gè)交流電輸入端。
9.如權(quán)利要求8所述的電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)，其特征在于，所述保護(hù)電路還包括:ニ極管D9和電容C9，所述ニ極管D9設(shè)于所述與非門(mén)N2的輸出端和所述與非門(mén)N3的兩個(gè)輸入端之間、且其陽(yáng)極與所述與非門(mén)N2的輸出端連接，所述ニ極管D9的陽(yáng)極與所述電容C9的第一端連接，所述電容C9的第二端與所述直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極連接，所述電容C9的第一端與所述十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分頻器IC2的清除端R連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)，涉及工業(yè)焊接技術(shù)領(lǐng)域，所述電容儲(chǔ)能無(wú)變壓器多功能電焊機(jī)包括依次連接的直流穩(wěn)壓電源、驅(qū)動(dòng)電路及主電路和保護(hù)電路，所述直流穩(wěn)壓電源為所述驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路供應(yīng)直流電能，所述保護(hù)電路能確保主電路出現(xiàn)異常時(shí)快速恢復(fù)為正常狀態(tài),所述主電路在所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生用于焊接的脈沖電流。本發(fā)明通過(guò)各個(gè)部件結(jié)構(gòu)的設(shè)置，使得電焊機(jī)無(wú)需采用變壓器，克服了焊條焊機(jī)起火困難的問(wèn)題、降低了電焊機(jī)的功率損耗、制造成本及重量。
文檔編號(hào)B23K11/26GK103111744SQ20131001432
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者黃鳳蘭 申請(qǐng)人:蘇州華亞電訊設(shè)備有限公司