本實用新型涉及材料科學技術、焊機技術等領域,具體的說,是一種基于全波整流設計的微型電焊機電路。
背景技術:
焊機就是為焊接提供一定特性的電源的電器,焊接由于靈活簡單方便牢固可靠,焊接后甚至與母材同等強度的優(yōu)點廣泛用于各個工業(yè)領域,如航空航天,船舶,汽車,容器等。
電焊機(electric welding machine)實際上就是具有下降外特性的變壓器,將220V和380V交流電變?yōu)榈蛪旱闹绷麟?,電焊機一般按輸出電源種類可分為兩種,一種是交流電源的;一種是直流電的。直流的電焊機可以說也是一個大功率的整流器,分正負極,交流電輸入時,經變壓器變壓后,再由整流器整流,然后輸出具有下降外特性的電源,輸出端在接通和斷開時會產生巨大的電壓變化,兩極在瞬間短路時引燃電弧,利用產生的電弧來熔化電焊條和焊材,冷卻后來達到使它們結合的目的。焊接變壓器有自身的特點,外特性就是在焊條引燃后電壓急劇下降的特性。
電焊機的主要部件是一個降壓變壓器,次級線圈的兩端是被焊接工件和焊條,工作時引燃電弧,在電弧的高溫中將焊條熔接于工件的縫隙中。由于電焊變壓器的鐵芯有自身的特點,因此具有電壓急劇下降的特性,即在焊條引燃后電壓下降;在焊條被粘連短路時,電壓更是急劇下降。
在焊接操作時,雖然電路中的電流處處相等,但由于各處的電阻不一樣,在不固定接觸處的電阻最大(這個電阻叫接觸電阻),根據電流的熱效應定律(也叫焦爾定律),即Q=IR.t可知:在電流相等時,則電阻越大的部位發(fā)熱越高,因此在焊接時,焊條的觸頭也就是被接的金屬體的接觸處的接觸電阻最大,則在這個部位產生的電熱自然也就最多,加之焊條是熔點較低的合金,自然容易熔化。熔化后的合金焊條芯粘合在被焊物體上,冷卻后便把焊接對象粘合在一塊。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種基于全波整流設計的微型電焊機電路,采用簡單的電路結構而設計的微型電焊機電路能夠實現電焊的目的,并且在對其用于進行散熱的風機電路設計時,采用穩(wěn)壓供電,π型濾波設計,避免由于供電不穩(wěn)定而影響風機電路正常運行,從而導致散熱性能下降的情況發(fā)生,能夠保證整個微型電焊機電路穩(wěn)定、安全可靠的運行。
本實用新型通過下述技術方案實現:一種基于全波整流設計的微型電焊機電路,包括電焊電路及風機電路,所述電焊電路連接風機電路,在所述風機電路內設置有變壓器T1、橋式整流堆IC2、電容C3、電阻R6、電容C4、三端穩(wěn)壓器IC1及直流電機M,所述變壓器T1的初級端與電焊電路相連接,變壓器T1的次級端與橋式整流堆IC2的輸入端相連接,橋式整流堆IC2的輸出端與電容C3相并聯,電容C3的第一端連接電阻R6的第一端,電阻R6的第二端分別與電容C4的第一端和三端穩(wěn)壓器IC1的輸入端相連接,三端穩(wěn)壓器IC1的輸出端連接直流電機M的第一端,直流電機M的第二端分別與三端穩(wěn)壓器IC1的接地端、電容C4的第二端及電容C3的第二端相連接且接地;在所述電焊電路內設置有輸入電路、電流調節(jié)電路、整流電路及焊極電路,所述輸入電路分別與整流電路及焊極電路相連接,所述焊極電路連接整流電路,整流電路連接電流調節(jié)電路,所述變壓器T1的初級端與輸入電路相連接。
進一步的為更好地實現本實用新型,能夠優(yōu)選的提高電源電路的功率因數,避免出現資源浪費,特別采用下述設置結構:所述整流電路包括整流二極管VD1和整流二極管VD2,所述整流二極管VD1的負極與整流二極管VD2的負極共接且連接在電流調節(jié)電路的輸入端上,整流二極管VD1的正極和整流二極管VD2的正極分別與輸入電路、變壓器T1的初級端及焊極電路相連接。
進一步的為更好地實現本實用新型,能夠將交流電源安全的引入到交流電焊機內,并且當出現短路情況時,不會對電網內的其它電路造成損壞,特別采用下述設置結構:在所述輸入電路內設置有保險管FU及開關K,且保險管FU設置在整流電路的輸入端的一端與電源相連接的相線上;開關K的第一端與電源的另一條相線相連接,開關K的第二端連接在整流電路的輸入端的另一端上。
進一步的為更好地實現本實用新型,能夠實時觀察電焊機是否正常供電運行,特別采用下述設置結構:在所述輸入電路上還設置有指示燈電路,所述指示燈電路包括依次串聯的電阻R1及發(fā)光二極管D1,且指示燈電路的一端連接在保險管FU與整流電路的輸入端的一端之間,指示燈電路的另一端連接在整流電路的輸入端的另一端上。
進一步的為更好地實現本實用新型,能夠實時觀察電焊機是否正常供電運行,特別采用下述設置結構:所述發(fā)光二極管D1的正極與電阻R1共接,且發(fā)光二極管D1的負極連接在開關K側。
進一步的為更好地實現本實用新型,利用單結晶體管的負阻特性組成張弛振蕩器,來作為單向可控硅的觸發(fā)電路,并通過單向可控硅VT、電阻R2、電阻R3、電阻R4、單結晶體管UJT、電位器W1及電容C2構成的電流調節(jié)電路達到調節(jié)控制焊極電路輸出電流的目的,整個結構具有設計簡單合理、投入成本低廉等特性,特別采用下述設置結構:在所述電流調節(jié)電路內設置有單向可控硅VT、電阻R2、電阻R3、電阻R4、單結晶體管UJT、電位器W1及電容C2,所述單向可控硅VT的第一極與整流二極管VD1的負極和電阻R2的第一端相連接,電阻R2的第二端分別與電阻R3的第一端和電位器W1的第一固定端相連接,電阻R3的第二端連接在單結晶體管UJT的b2極上,單結晶體管UJT的b1極分別與單向可控硅VT的g極和電阻R4的第一端相連接,電阻R4的第二端分別與單向可控硅VT的第二極及電容C2的第二端相連接且接地,電容C2的第一端連接電位器W1的第二固定端,電位器W1的可調端與單結晶體管UJT的e極且與電容C2的第一端相連接。
進一步的為更好地實現本實用新型,特別采用下述設置結構:所述單向可控硅VT的a極與電阻R2的第一端相連接,單向可控硅VT的k極與電阻R4的第二端相連接。
進一步的為更好地實現本實用新型,能夠方便電焊機進行焊接,特別采用下述設置結構:在所述焊極電路內設置有焊機變壓器T2、焊把A,所述焊機變壓器T2的初級端分別與整流二極管VD1的正極和整流二極管VD2的正極相連接,焊機變壓器T2的次級端的一端連接焊把A,焊機變壓器T2的次級端的另一端與焊件B相連接。
進一步的為更好地實現本實用新型,特別采用下述設置結構:在所述焊極電路內設置有焊機變壓器T2、焊把A,所述焊機變壓器T2的初級端分別與整流二極管VD1的正極和整流二極管VD2的正極相連接,焊機變壓器T2的次級端的一端連接焊把A,焊機變壓器T2的次級端的另一端與焊件B相連接。
進一步的為更好地實現本實用新型,特別采用下述設置方式:所述直流電機M的正極連接三端穩(wěn)壓器IC1的輸出端,且三端穩(wěn)壓器IC1采用LM78系列三端穩(wěn)壓器。
本實用新型與現有技術相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:
本實用新型采用簡單的電路結構而設計的微型電焊機電路能夠實現電焊的目的,并且在對其用于進行散熱的風機電路設計時,采用穩(wěn)壓供電,π型濾波設計,避免由于供電不穩(wěn)定而影響風機電路正常運行,從而導致散熱性能下降的情況發(fā)生,能夠保證整個微型電焊機電路穩(wěn)定、安全可靠的運行。
本實用新型結合輸入電路、電流調節(jié)電路、整流電路及焊極電路,利用單結晶體管的負阻特性組成張弛振蕩器,來作為單向可控硅的觸發(fā)電路,并通過單向可控硅VT、電阻R2、電阻R3、電阻R4、單結晶體管UJT、電位器W1及電容C2構成的電流調節(jié)電路達到調節(jié)控制焊極電路輸出電流的目的,整個結構具有設計簡單合理、投入成本低廉等特性。
本實用新型能夠采用RCπ型濾波電路對整流輸出后的電壓進行紋波濾除,以便供給風機安全穩(wěn)定的直流電壓,使得風機能夠安全可靠的運行。
附圖說明
圖1為本實用新型的電路結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明,但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例1:
一種基于全波整流設計的微型電焊機電路,采用簡單的電路結構而設計的微型電焊機電路能夠實現電焊的目的,并且在對其用于進行散熱的風機電路設計時,采用穩(wěn)壓供電,π型濾波設計,避免由于供電不穩(wěn)定而影響風機電路正常運行,從而導致散熱性能下降的情況發(fā)生,能夠保證整個微型電焊機電路穩(wěn)定、安全可靠的運行,如圖1所示,特別采用下述設置結構:包括電焊電路及風機電路,所述電焊電路連接風機電路,在所述風機電路內設置有變壓器T1、橋式整流堆IC2、電容C3、電阻R6、電容C4、三端穩(wěn)壓器IC1及直流電機M,所述變壓器T1的初級端與電焊電路相連接,變壓器T1的次級端與橋式整流堆IC2的輸入端相連接,橋式整流堆IC2的輸出端與電容C3相并聯,電容C3的第一端連接電阻R6的第一端,電阻R6的第二端分別與電容C4的第一端和三端穩(wěn)壓器IC1的輸入端相連接,三端穩(wěn)壓器IC1的輸出端連接直流電機M的第一端,直流電機M的第二端分別與三端穩(wěn)壓器IC1的接地端、電容C4的第二端及電容C3的第二端相連接且接地;在所述電焊電路內設置有輸入電路、電流調節(jié)電路、整流電路及焊極電路,所述輸入電路分別與整流電路及焊極電路相連接,所述焊極電路連接整流電路,整流電路連接電流調節(jié)電路,所述變壓器T1的初級端與輸入電路相連接。
實施例2:
本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優(yōu)化,進一步的為更好地實現本實用新型,能夠優(yōu)選的提高電源電路的功率因數,避免出現資源浪費,如圖1所示,特別采用下述設置結構:所述整流電路包括整流二極管VD1和整流二極管VD2,所述整流二極管VD1的負極與整流二極管VD2的負極共接且連接在電流調節(jié)電路的輸入端上,整流二極管VD1的正極和整流二極管VD2的正極分別與輸入電路、變壓器T1的初級端及焊極電路相連接。
實施例3:
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優(yōu)化,進一步的為更好地實現本實用新型,能夠將交流電源安全的引入到交流電焊機內,并且當出現短路情況時,不會對電網內的其它電路造成損壞,如圖1所示,特別采用下述設置結構:在所述輸入電路內設置有保險管FU及開關K,且保險管FU設置在整流電路的輸入端的一端與電源相連接的相線上;開關K的第一端與電源的另一條相線相連接,開關K的第二端連接在整流電路的輸入端的另一端上。
實施例4:
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優(yōu)化,進一步的為更好地實現本實用新型,能夠實時觀察電焊機是否正常供電運行,如圖1所示,特別采用下述設置結構:在所述輸入電路上還設置有指示燈電路,所述指示燈電路包括依次串聯的電阻R1及發(fā)光二極管D1,且指示燈電路的一端連接在保險管FU與整流電路的輸入端的一端之間,指示燈電路的另一端連接在整流電路的輸入端的另一端上。
實施例5:
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優(yōu)化,進一步的為更好地實現本實用新型,能夠實時觀察電焊機是否正常供電運行,如圖1所示,特別采用下述設置結構:所述發(fā)光二極管D1的正極與電阻R1共接,且發(fā)光二極管D1的負極連接在開關K側。
實施例6:
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優(yōu)化,進一步的為更好地實現本實用新型,利用單結晶體管的負阻特性組成張弛振蕩器,來作為單向可控硅的觸發(fā)電路,并通過單向可控硅VT、電阻R2、電阻R3、電阻R4、單結晶體管UJT、電位器W1及電容C2構成的電流調節(jié)電路達到調節(jié)控制焊極電路輸出電流的目的,整個結構具有設計簡單合理、投入成本低廉等特性,如圖1所示,特別采用下述設置結構:在所述電流調節(jié)電路內設置有單向可控硅VT、電阻R2、電阻R3、電阻R4、單結晶體管UJT、電位器W1及電容C2,所述單向可控硅VT的第一極與整流二極管VD1的負極和電阻R2的第一端相連接,電阻R2的第二端分別與電阻R3的第一端和電位器W1的第一固定端相連接,電阻R3的第二端連接在單結晶體管UJT的b2極上,單結晶體管UJT的b1極分別與單向可控硅VT的g極和電阻R4的第一端相連接,電阻R4的第二端分別與單向可控硅VT的第二極及電容C2的第二端相連接且接地,電容C2的第一端連接電位器W1的第二固定端,電位器W1的可調端與單結晶體管UJT的e極且與電容C2的第一端相連接。
實施例7:
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優(yōu)化,進一步的為更好地實現本實用新型,如圖1所示,特別采用下述設置結構:所述單向可控硅VT的a極與電阻R2的第一端相連接,單向可控硅VT的k極與電阻R4的第二端相連接。
實施例8:
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優(yōu)化,進一步的為更好地實現本實用新型,能夠方便電焊機進行焊接,如圖1所示,特別采用下述設置結構:在所述焊極電路內設置有焊機變壓器T2、焊把A,所述焊機變壓器T2的初級端分別與整流二極管VD1的正極和整流二極管VD2的正極相連接,焊機變壓器T2的次級端的一端連接焊把A,焊機變壓器T2的次級端的另一端與焊件B相連接。
實施例9:
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優(yōu)化,進一步的為更好地實現本實用新型,如圖1所示,特別采用下述設置結構:在所述焊極電路內設置有焊機變壓器T2、焊把A,所述焊機變壓器T2的初級端分別與整流二極管VD1的正極和整流二極管VD2的正極相連接,焊機變壓器T2的次級端的一端連接焊把A,焊機變壓器T2的次級端的另一端與焊件B相連接。
在設計使用時,交流電源在由保險管FU和開關K所組成的輸入電路的保護輸入下分別加載到風機電路和電焊電路內,在風機電路上,變壓器T1將交流電進行降壓處理,而后從次級端輸出并利用橋式整流堆IC2進行整流,整流后的紋波直流電將通過由電容C3、電阻R6、電容C4所組成的RCπ型濾波器進行電源濾波,濾除其所含紋波電壓,而后將無紋波的直流電壓通過優(yōu)選采用LM78系列的三端穩(wěn)壓器IC1進行穩(wěn)壓,并輸出穩(wěn)壓直流電,然后供給直流電機M,使其運轉,從而保障電焊機的本體能夠持續(xù)散熱;在設置時,優(yōu)選的直流電機M的正極與三端穩(wěn)壓器IC1的輸出端相連接,且三端穩(wěn)壓器IC1優(yōu)選采用LM78系列三端穩(wěn)壓器。
在電焊電路上,焊機變壓器T2選用降壓變壓器,其為電焊機的核心部件。整流電路(整流二極管VD1、整流二極管VD2構成全波整流電路)、電流調節(jié)電路(單向可控硅VT、單結晶體管UJT、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容C2及電位器W1)構成了焊接電流無級調節(jié)器;電阻R1和發(fā)光二極管D1構成指示燈電路。
在使用時,焊接電流無級調節(jié)器利用單結晶體管的負阻特性組成張弛振蕩器,來作為單向可控硅VT的觸發(fā)電路。由于單結晶體管UJT構成的張弛振蕩器的電源取自整流電路輸出的全波脈動直流電壓。當可控硅沒有導通時,張弛振蕩器的電容C2經電阻R2及電位器W1充電,電容C2兩端電壓VC2按指數規(guī)律上升。到單結晶體管UJT的峰點電壓VP時。單結晶體管UJT突然導通,基區(qū)電阻Rb1急劇減小。電容C2通過PN結向電阻R4迅速放電,使電阻R4兩端電壓Vg發(fā)生一個正跳變。形成陡峭的脈沖上升沿,隨著電容C2放電,VC2按指數規(guī)律下降,當低于谷點電壓V時單結晶體管UJT截止。
在電阻R4兩端輸出的是尖頂觸發(fā)脈沖。使得單向可控硅VT導通。焊機變壓器T2的初級繞組(初級端)內有交流電流流過,同時單向可控硅VT兩端壓降變得很小,迫使張弛振蕩器(單結晶體管UJT)停止工作,當交流電壓過零瞬間,單向可控硅被迫關斷。張弛振蕩器再次得電,電容C2又開始充電,這樣周而復始不斷重復上述過程。調節(jié)電位器W1可以改變電容C2的充電時間,也就是改變張弛振蕩器振蕩周期。自然也就改變了每次交流電壓過零后張弛振蕩器發(fā)出第一個觸發(fā)脈沖的時刻。相應地改變了單向可控硅VT的導通控制角,使加在焊機變壓器T2初級繞組兩端的電壓發(fā)生變化,最終達到調節(jié)控制次級輸出電流的目的。
以上所述,僅是本實用新型的較佳實施例,并非對本實用新型做任何形式上的限制,凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化,均落入本實用新型的保護范圍之內。