具有pfc功能的逆變焊的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有PFC功能的逆變焊機(jī),包括依次相連的交流電輸入開關(guān)、整流電路、升壓電路、快速整流電路、濾波電路以及逆變電路,所述升壓電路包括電感、IGBT,所述電感一端與整流電路正級輸出端相連,所述電感L另一端與所述IGBT的集電極相連,所述IGBT的發(fā)射極與整流電路的負(fù)極輸出端相連,所述IGBT的發(fā)射極與整流電路的負(fù)極輸出端之間連有采樣電阻Rs,所述采樣電阻Rs兩端并聯(lián)有PFC控制電路,所述PFC控制電路與所述IGBT的門極、快速整流電路均分別相連。本實(shí)用新型的所述逆變焊機(jī)能通過PFC控制電路對電壓電流波形校正跟隨,從而避免電流電壓相位不一致時產(chǎn)生諧波干擾,本實(shí)用新型能大大提高電能利用率,節(jié)約能源,噪音小。
【專利說明】具有PFC功能的逆變焊機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種逆變焊機(jī)，尤其是涉及一種具有PFC功能的逆變焊機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，傳統(tǒng)常用的逆變焊機(jī)電源輸入級使用二級管不控整流器和高壓大容量濾波電容后，傳統(tǒng)常用的逆變焊機(jī)會產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流，諧波電流干擾電網(wǎng)，并造成強(qiáng)噪聲發(fā)射源，危害電網(wǎng)的正常工作，使220V電網(wǎng)輸送線上電流損耗劇增，浪費(fèi)大量電能。其中，PFC(Power Factor Correction)即功率因數(shù)校正，功率因數(shù)指的有效功率與總耗電量之間的比值，其值越高表示電能利用率越高。傳統(tǒng)的逆變焊機(jī)，其功率因數(shù)在0.6?
0.75,電能利用率低，并且對電網(wǎng)損壞性大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，本實(shí)用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種對電網(wǎng)干擾性低、電能利用率高的具有PFC功能的逆變焊機(jī)。
[0004]其技術(shù)方案如下:一種具有PFC功能的逆變焊機(jī)，包括依次相連的交流電輸入開關(guān)、整流電路、升壓電路、快速整流電路、濾波電路以及逆變電路，所述升壓電路包括電感、IGBT,所述電感一端與整流電路正級輸出端相連，所述電感L另一端與所述IGBT的集電極相連，所述IGBT的發(fā)射極與整流電路的負(fù)極輸出端相連，所述IGBT的發(fā)射極與整流電路的負(fù)極輸出端之間連有采樣電阻Rs,所述采樣電阻Rs兩端并聯(lián)有PFC控制電路，所述PFC控制電路與所述IGBT的門極、快速整流電路均分別相連。
[0005]下面對進(jìn)一步技術(shù)方案進(jìn)行說明:
[0006]優(yōu)選的，所述PFC控制電路包括IRl 150芯片，所述IRl 150芯片的Com端接地；所述IR1150芯片的Freq端連接電阻R12的一端，所述電阻R12的另一端接地；所述IR1150芯片的Ism端分別連接有電阻R11與電容C6,所述電阻R11與整流電路負(fù)極輸出端相連，所述電容C6接地；所述IR1150芯片的Ovp端連接電阻Rltl的一端，所述電阻Rltl的另一端接地；所述IR1150芯片的Comp端連接電容C8的一端，所述電容C8的另一端接地，所述IRl 150芯片的Comp端還連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接電容C9的一端，電容C9的另一端接地；所述IR1150芯片的Vfb端連接電阻R9的一端，所述R9的另一端接地；所述IRl 150芯片的V。。端連接至工作電源V。。，工作電源V。。還連接電容C7的一端，所述電容C7的另一端接地；所述IR1150芯片的Gate端通過電阻R5與所述IGBT的門極相連，所述電阻R5并聯(lián)有二極管D4,所述二極管D4的陽極與所述IGBT的門極相連，所述二極管D4的陰極與所述IR1150芯片的Gate端相連；所述快速整流電路的輸出端連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端分別與電阻R7的一端、電阻R6的一端相連，所述電阻R7的另一端連接至所述IR1150芯片的Vfb端，所述電阻R6的另一端連接至所述IR1150芯片的Comp端。
[0007]優(yōu)選的，所述整流電路為橋式整流電路，所述電感L與橋式整流電路的共陰極相連，所述采樣電阻Rs與所述橋式整流電路的共陽極相連。[0008]優(yōu)選的，在所述開關(guān)與所述整流電路之間設(shè)有緩啟電路。
[0009]優(yōu)選的，所述緩啟電路包括熱敏電阻R1,所述熱敏電阻R1設(shè)置在所述開關(guān)與所述整流電路相連的其中一條支路上，與所述熱敏電阻R1并聯(lián)有繼電器控制電路。
[0010]優(yōu)選的，所述快速整流電路包括并聯(lián)在一起的兩個二極管，兩個所述二極管陽極與陽極相連，兩個所述二極管陰極與陰極相連。
[0011]優(yōu)選的，所述濾波電路為電容C1,所述電容C1 一端與所述快速整流電路相連，所述電容C1的另一端接地。
[0012]下面對前述技術(shù)方案的原理、效果等進(jìn)行說明:
[0013]當(dāng)接通開關(guān)后，獲取采樣電阻Rs的電流值、電壓值、以及快速整流電路的電壓值、電流值，通過PFC控制電路判斷整流電路所輸入的電流與電壓的相位是否一致，當(dāng)整流電路輸入的電流相位與電壓相位不一致時，PFC控制回路作用于IGBT的門極，調(diào)整電流相位與電壓相位一致。本實(shí)用新型的所述逆變焊機(jī)能通過PFC控制電路對電壓電流波形校正跟隨，從而避免電流電壓相位不一致時產(chǎn)生諧波干擾，本實(shí)用新型能大大提高電能利用率，節(jié)約能源，噪音小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述具有PFC功能的逆變焊機(jī)的電源輸入電路圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明:
[0016]10、PFC控制電路，20、緩啟電路，30、升壓電路，40、快速整流電路，50、整流電路，60、逆變電路。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0018]如圖1所示，一種具有PFC功能的逆變焊機(jī)，包括依次相連的交流電輸入開關(guān)SW1、整流電路50、升壓電路30、快速整流電路40、濾波電路以及逆變電路60，所述升壓電路30包括電感L、絕緣柵雙極型晶體管IGBT，所述電感L 一端與整流電路50正級輸出端相連，所述電感L另一端與所述IGBT的集電極相連，所述IGBT的發(fā)射極與整流電路50的負(fù)極輸出端相連，所述IGBT的發(fā)射極與整流電路50的負(fù)極輸出端之間連有采樣電阻Rs,所述采樣電阻Rs兩端并聯(lián)有PFC控制電路，所述PFC控制電路10與所述IGBT的門極、快速整流電路40均分別相連。
[0019]當(dāng)接通開關(guān)SWl后，獲取采樣電阻Rs的電流值、電壓值、以及快速整流電路40的電壓值、電流值，通過PFC控制電路10判斷整流電路50所輸入的電流與電壓的相位是否一致，當(dāng)整流電路50輸入的電流相位與電壓相位不一致時，PFC控制電路10作用于IGBT的門極，調(diào)整電流相位與電壓相位一致。本實(shí)用新型的所述逆變焊機(jī)能通過PFC控制電路10對電壓電流波形校正跟隨，從而避免電流電壓相位不一致時產(chǎn)生諧波干擾，本實(shí)用新型能大大提高電能利用率，節(jié)約能源，噪音小。
[0020]在其中一個實(shí)施例中，如圖1所示，所述PFC控制電路10包括IRl 150芯片，所述IRl 150芯片的Com端接地；所述IRl 150芯片的Freq端連接電阻R12的一端，所述電阻R12的另一端接地；所述IRl 150芯片的Isen端分別連接有電阻R11與電容C6,所述電阻Rn與整流電路負(fù)極輸出端相連，所述電容C6接地；所述IRl 150芯片的Ovp端連接電阻Riq的一端，所述電阻Rltl的另一端接地；所述IR1150芯片的Comp端連接電容C8的一端，所述電容C8的另一端接地，所述IR1150芯片的Comp端還連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接電容C9的一端，電容C9的另一端接地；所述IR1150芯片的Vfb端連接電阻R9的一端，所述R9的另一端接地；所述IR1150芯片的V。。端連接至工作電源V。。，工作電源V。。還連接電容C7的一端，所述電容C7的另一端接地；所述IR1150芯片的Gate端通過電阻R5與所述IGBT的門極相連，所述電阻R5并聯(lián)有二極管D4,所述二極管D4的陽極與所述IGBT的門極相連，所述二極管D4的陰極與所述IR1150芯片的Gate端相連；所述快速整流電路40的輸出端連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端分別與電阻R7的一端、電阻R6的一端相連，所述電阻R7的另一端連接至所述IR1150芯片的Vfb端，所述電阻R6的另一端連接至所述IRl 150芯片的Comp端。
[0021]采樣電阻Rs的兩端分別與IRl 150芯片電流環(huán)輸入端相連，IRl 150芯片的Isen端時時獲取采樣電阻Rs的電流信號以及電壓信號，同時，IR1150芯片獲取所述快速整流電路的輸出端電壓信號，比較電流信號與電壓信號的相位是否一致，并控制IGBT門極關(guān)斷來校正濾波電路中的電流相位與電壓相位，使得電流相位與電壓相位保持一致，避免產(chǎn)生諧波干擾，提局功率因數(shù)值，提局電能利用率。
[0022]其中，芯片IR1150各引腳功用簡要介紹如下:
[0023]腳I (COM):1C 的接地端。
[0024]腳2 (FREQ):該引腳為頻率設(shè)置端。只需要在該引腳與COM之間接一個電阻就可以設(shè)置開關(guān)頻率，頻率范同為(50kHz?200kHz)。
[0025]腳3 (Isen):電流采樣端。該腳為電流誤差放大器的反相輸入端，也是電流限制保護(hù)比較器的正向輸入端。
[0026]腳4 (OVP / EN)腳:過電壓保護(hù)/使能輸入端，該腳內(nèi)部過電壓保護(hù)(OVP)比較器門限電平為(Vref) 7V的105.5%，可在外部利用電阻分壓器來編程。該引腳又是IC “休眠”模式使能端，只要將該引腳上電壓拉低到0.62V下，“休眠模式就被激活。芯片便進(jìn)入電流消耗僅為200微安的“休眠模式”，符合待機(jī)功率小于I瓦的“藍(lán)色天使”和“能源之
星”節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。
[0027]腳5(C0MP):電壓環(huán)路補(bǔ)償。該引腳是內(nèi)部電壓誤差放大器輸出。當(dāng)發(fā)生故障時，該弓I腳將經(jīng)過內(nèi)部電阻器放電。
[0028]腳6 (Vfe):輸出電壓反饋:PFC升壓變換器DC輸出電壓利用電阻分壓器采樣，經(jīng)該弓I腳輸入到內(nèi)部電壓誤差放大器的反相端。
[0029]腳7(V。。):供電電壓端。該腳典型導(dǎo)通閥值為12.7V,關(guān)斷門限為10.7V。
[0030]腳8 (GATE):柵極驅(qū)動輸出端。能提供峰值為1.5A的驅(qū)動電流。
[0031]在本實(shí)施例中，所述整流電路50為橋式整流電路，所述電感L與橋式整流電路的共陰極相連，所述采樣電阻R8與所述橋式整流電路的共陽極相連。在所述開關(guān)SW與所述整流電路50之間設(shè)有緩啟電路。所述緩啟電路包括熱敏電阻R1,所述熱敏電阻R1設(shè)置在所述開關(guān)與所述整流電路50相連的其中一條支路上，與所述熱敏電阻R1并聯(lián)有繼電器控制電路。所述快速整流電路包括并聯(lián)在一起的兩個二極管，兩個所述二極管陽極與陽極相連，兩個所述二極管陰極與陰極相連。所述濾波電路為電容C1,所述電容C1 一端與所述快速整流電路40相連，所述電容C1的另一端接地。
[0032]本實(shí)用新型實(shí)施例工作原理:接通SWl開關(guān)電源后，電網(wǎng)電源輸入，整流橋Z1全橋整流，電感L1和IGBT進(jìn)行升壓，采樣電阻Rs采樣，快恢管二極管D1整流，電容C1濾波，然后經(jīng)過逆變電路輸出，其中，通過接入PFC控制電路，用采樣電阻Rs的兩端分別與IRl 150芯片電流環(huán)輸入端相連，IRl 150芯片的Isen端時時獲取采樣電阻Rs的電流信號以及電壓信號，同時，IR1150芯片獲取所述快速整流電路的輸出端電壓信號，比較電流信號與電壓信號的相位是否一致，并控制IGBT門極關(guān)斷來校正濾波電路中的電流相位與電壓相位，使得電流相位與電壓相位保持一致，避免產(chǎn)生諧波干擾，提高功率因數(shù)值，使功率因數(shù)值在0.99以上，提高電能利用率，節(jié)約能源，校正后的電源再經(jīng)過逆變電路逆變輸出，實(shí)現(xiàn)一種具有PFC功能的逆變焊機(jī)。
[0033]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有PFC功能的逆變焊機(jī)，包括依次相連的交流電輸入開關(guān)、整流電路、升壓電路、快速整流電路、濾波電路以及逆變電路，所述升壓電路包括電感、IGBT,所述電感一端與整流電路正級輸出端相連，所述電感L另一端與所述IGBT的集電極相連，所述IGBT的發(fā)射極與整流電路的負(fù)極輸出端相連，其特征在于，所述IGBT的發(fā)射極與整流電路的負(fù)極輸出端之間連有采樣電阻Rs,所述采樣電阻Rs兩端并聯(lián)有PFC控制電路，所述PFC控制電路與所述IGBT的門極、快速整流電路均分別相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變焊機(jī)，其特征在于，所述PFC控制電路包括IRl150芯片，所述IRl 150芯片的Com端接地；所述IRl 150芯片的Freq端連接電阻R12的一端，所述電阻R12的另一端接地；所述IR1150芯片的Isen端分別連接有電阻R11與電容C6,所述電阻R11與整流電路負(fù)極輸出端相連，所述電容C6接地；所述IR1150芯片的Ovp端連接電阻Rltl的一端，所述電阻Rltl的另一端接地；所述IR1150芯片的Comp端連接電容C8的一端，所述電容C8的另一端接地，所述IR1150芯片的Comp端還連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接電容C9的一端，電容C9的另一端接地；所述IR1150芯片的Vfb端連接電阻R9的一端，所述R9的另一端接地；所述IR1150芯片的V。。端連接至工作電源V。。，工作電源V。。還連接電容C7的一端，所述電容C7的另一端接地；所述IR1150芯片的Gate端通過電阻R5與所述IGBT的門極相連，所述電阻R5并聯(lián)有二極管D4,所述二極管D4的陽極與所述IGBT的門極相連，所述二極管D4的陰極與所述IR1150芯片的Gate端相連；所述快速整流電路的輸出端連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端分別與電阻R7的一端、電阻R6的一端相連，所述電阻R7的另一端連接至所述IR1150芯片的Vfb端，所述電阻R6的另一端連接至所述IRl 150芯片的Comp端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變焊機(jī)，其特征在于，所述整流電路為橋式整流電路，所述電感L與橋式整流電路的共陰極相連，所述采樣電阻Rs與所述橋式整流電路的共陽極相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變焊機(jī)，其特征在于，在所述開關(guān)與所述整流電路之間設(shè)有緩啟電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆變焊機(jī)，其特征在于，所述緩啟電路包括熱敏電阻R1,所述熱敏電阻R1設(shè)置在所述開關(guān)與所述整流電路相連的其中一條支路上，與所述熱敏電阻R1并聯(lián)有繼電器控制電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變焊機(jī)，其特征在于，所述快速整流電路包括并聯(lián)在一起的兩個二極管，兩個所述二極管陽極與陽極相連，兩個所述二極管陰極與陰極相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變焊機(jī)，其特征在于，所述濾波電路為電容C1,所述電容C1 一端與所述快速整流電路相連，所述電容C1的另一端接地。
【文檔編號】H02M1/12GK203608085SQ201320824707
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】舒振宇, 朱耀敏 申請人:上海滬工焊接集團(tuán)股份有限公司