CN103692058B

CN103692058B - 带功率校正电路逆变焊机的缓启动电路

Info

Publication number: CN103692058B
Application number: CN201310754034.5A
Authority: CN
Inventors: 刘纪周; 崔正永; 李述辉; 王敏; 徐德进; 胡成绰
Original assignee: SHANGHAI GREATWAY WELDING EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI GREATWAY WELDING EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2033-12-31
Also published as: CN103692058A

Abstract

本发明提供的是一种带功率校正电路的逆变焊机的上电缓启动电路，根据逆变焊机的各个模块的工作顺序，在各个模块之间增加适当的延时电路，让各个功能模块有序的启动，减少焊机通电瞬间的电流冲击，同时减小串联电阻的功率和体积；电路包括：开机缓启电路、功率校正—缓启动电路、功率校正—降频电路、主回路逆变—缓启动电路；本发明可以减少用于缓启动电阻的功率和体积，并且减小焊机开机时的电流冲击，提高焊机的可靠性，同时可以避免在家庭使用环境下，焊机开机时空气开关跳闸。

Description

带功率校正电路逆变焊机的缓启动电路

技术领域

本发明涉及单相逆变焊机的缓启动电路，尤其是带功率校正电路逆变焊机。

背景技术

目前，节能环保是未来电源的发展方向，逆变焊机作为电源的一种在这方面要求也越来越严格。为了实现这一目标，越来越多的逆变焊机上都增加了功率校正电路，功率校正电路可以解决焊机对电网的利用率，同时可以减小焊机产生的谐波，实现了节能环保。功率校正电路的基本原理是boost升压电路，将桥式整流后的直流电压升到一个稳定的电压值，然后通过电解电容滤波。由于给逆变焊机通电前电解电容的电压为零，这个时候电解电容两极处于“短路”状态。通电瞬间需要给电解电容充电，给逆变焊机供电的电网瞬间会有一个大的电流冲击。现有的焊机都会在电路中串联一个功率比较大的线绕电阻或串联大功率热敏电阻。体积大、又不经济。

发明内容

本发明提供的是一种带功率校正电路的逆变焊机的上电缓启动电路，根据逆变焊机的各个模块的工作顺序，在各个模块之间增加适当的延时电路，让各个功能模块有序的启动，减少焊机通电瞬间的电流冲击，同时减小串联电阻的功率和体积。

为了达到上述目的，本发明提供的是一种带功率校正电路的逆变焊机的上电缓启动电路，包括：开机缓启电路、功率校正—缓启电路、功率校正—降频电路、主回路逆变—缓启电路，其中所述的开机缓启电路在开机时对焊机内部的开关电源单元提供供电回路，同时减小开机状态下开关电源工作时的电流冲击；所述的功率校正—缓启电路是避免开机瞬间功率校正电路工作，对电网带来冲击；所述的功率校正—降频电路让焊机在开机时功率校正电路处于低频率下工作，减少开机瞬间的电流冲击，同时减少空载状态下焊机的电磁干扰；所述的主回路逆变—缓启电路主要是保证功率校正电路工作正常后主回路的逆变电路工作，减少上电时的电流冲击，提高焊机的可靠性。

所述的开机缓启电路包括缓启动电阻R0、继电器K1、电阻R154、二极管D5、二极管D27、稳压管DZ25、电容C52、三极管Q13，在该电路中，焊机通电以后，交流电通过缓启动电阻R0、桥堆BR1、BR2整流后给后面的开关电源提供直流电源，开关电源工作，输出直流信号15V，15V通过电阻R154给电容C52充电，当电压充到稳压管DZ25的稳压值时，稳压管工作，三极管Q13导通，继电器的线圈K1A得电，触点K1B吸合，二极管D27用于焊机关机时保护继电器，二极管D5用于关机时给电容C52放电，保证每次开机上缓启电路都正常工作。

所述的功率校正—缓启电路中，放大器U21B及其外围电路组成延时电路，焊机在开机瞬间，放大器U21B的6脚为低电平，低于5脚的比较基准电压，这时7脚输出为高电平，稳压管DZ13不工作，PNP三极管Q17的基极与发射极处于同电位，Q17不工作，+18V没法通过排针给功率校正PCB板供电，功率校正芯片U3的第8脚(GATE)无PWM信号输出；功率校正电路不工作，避免了开机瞬间由于功率校正电路工作带来的电流冲击，在功率校正电路开始工作的时候，Is信号为焊接电流检测信号，开机瞬间Is为低电平，三极管Q15处于关断状态，电阻R1一端处于断开状态，电阻R2用于设定芯片U3的工作频率，阻值越大工作频率越小，这时由于电阻R2的阻值较大，芯片U3输出的频率比较低；在开机后焊机处于空载状态下，功率校正电路处于低频率工作状态，减少了空载状态下的电磁干扰，同时减少了开机电流的冲击；在焊机正常焊接时，Is输出高电平，三极管Q15导通，电阻R1与R2处于并联状态，阻值比R2小，功率校正电路输出高频率PWM-PFC信号。

所述的功率校正—降频电路中，在功率校正电路开始工作的时候，信号Is为焊接电流检测信号，开机瞬间信号Is为低电平，三极管Q15处于关断状态，电阻R1一端处于断开状态，电阻R2用于设定芯片U3的工作频率，阻值越大工作频率越小，这时由于电阻R2的阻值较大，芯片U3输出的频率比较低；这样，在开机后焊机处于空载状态下，功率校正电路处于低频率工作状态，减少了空载状态下的电磁干扰，同时减少了开机电流的冲击；在焊机正常焊接时，信号Is输出高电平，Q15导通，电阻R1与电阻R2处于并联状态，阻值比R2小，功率校正电路输出高频率PWM-PFC信号，功率校正电路在一块单独的PCB板上，通过7针2.54脚距的排插CN2与主板连接。

所述的主回路逆变—缓启电路，放大器U2B为一延时电路，信号TR处于低电平时，放大器U2B输出高电平，三极管Q5不导通，PWM控制芯片U1的电源脚VCC没有电；没有PWM信号输出，主回路的逆变器不工作，减少了开机时的电流冲击，由于信号TR为功率校正电路正常工作的指示信号，避免了在功率校正电路不工作情况下，主回路误工作引起的焊接异常。

本发明可以减少用于缓启动电阻的功率和体积，并且减小焊机开机时的电流冲击，提高焊机的可靠性，同时可以避免在家庭使用环境下，焊机开机时空气开关跳闸。

附图说明

图1是本发明提供开机缓启电路；

图2A、2B是本发明提供的功率校正电路—缓启电路、降频电路；

图3本发明提供的主回路逆变—缓启电路。

具体实施方式

以下根据图1～图3，具体说明本发明的较佳实施方式：

如图1所示，开机缓启电路，主要包括：缓启动电阻R0、继电器K1、电阻R154、二极管D5，D27、稳压管DZ25、电容C52、三极管Q13，具体工作原理：焊机通电以后，交流电通过缓启动电阻R0、桥堆BR1、BR2整流后给后面的开关电源提供直流电源，开关电源工作，输出直流信号15V，15V通过电阻R154给电容C52充电，当电压充到稳压管DZ25的稳压值时，稳压管工作，三极管Q13导通，继电器的线圈K1A得电，触点K1B吸合，D27用于焊机关机时保护继电器，D5用于关机时给电容C52放电，保证每次开机上缓启电路都正常工作。在该电路中，继电器K1是在图3中PWM输出以后才吸合，R154与C52组成的RC充电时间非常关键。

如图2所示，功率校正—缓启电路，在该电路中，U21B极其外围电路组成延时电路，焊机在开机瞬间，U21B的6脚为低电平，低于5脚的比较基准电压，这时7脚输出为高电平，稳压管DZ13不工作，PNP三极管Q17的基极与发射极处于同电位，Q17不工作，+18V没法通过排针给功率校正PCB板供电，功率校正芯片U3的第8脚GATE无PWM信号输出。功率校正电路不工作，避免了开机瞬间由于功率校正电路工作带来的电流冲击，在功率校正电路开始工作的时候，图2A中的Is信号为焊接电流检测信号，开机瞬间Is为低电平，三极管Q15处于关断状态，图2B中的电阻R1一端处于断开状态，R2用于设定芯片U3的工作频率，阻值越大工作频率越小，这时由于R2的阻值较大，U3输出的频率比较低。这样，在开机后焊机处于空载状态下，功率校正电路处于低频率工作状态，减少了空载状态下的电磁干扰，同时减少了开机电流的冲击。在焊机正常焊接时，Is输出高电平，Q15导通，电阻R1与R2处于并联状态，阻值比R2小，功率校正电路输出高频率PWM-PFC信号。保证焊机的正常工作。

图2B中的功率校正电路在一块单独的PCB板上，通过7针2.54脚距的排插CN2与主板连接。

图3为主回路逆变—缓启电路，图3中的U2B为一延时电路，在图2A中的TR处于低电平时，U2B输出高电平，三极管Q5不导通，PWM控制芯片U1的电源脚VCC没有电。没有PWM信号输出，主回路的逆变器不工作。减少了开机时的电流冲击，并且，由于TR信号为功率校正电路正常工作的指示信号，避免了在功率校正电路不工作情况下，主回路误工作引起的焊接异常。提高了带功率校正电路逆变焊机的可靠性。

由于采用了分级缓启方式：开关电源先工作、延时一端时间后功率校正电路工作，功率校正电路延时一端时候后主回路逆变工作。主回路逆变工作以后，前级的缓启电阻R0短路(继电器K1吸合)。避免了各个电路瞬间都工作引起的电流冲击。减少缓启电阻R0的功率和体积。提高了焊机的可靠性和使用的安全性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims

1.一种带功率校正电路的逆变焊机的上电缓启动电路，包括：开机缓启电路、功率校正—缓启电路、功率校正—降频电路、主回路逆变—缓启电路，其中所述的开机缓启电路在开机时对焊机内部的开关电源单元提供供电回路，同时减小开机状态下开关电源工作时的电流冲击；所述的功率校正—缓启电路是避免开机瞬间功率校正电路工作，对电网带来冲击；所述的功率校正—降频电路让焊机在开机时功率校正电路处于低频率下工作，减少开机瞬间的电流冲击，同时减少空载状态下焊机的电磁干扰；所述的主回路逆变—缓启电路主要是保证功率校正电路工作正常后主回路的逆变电路工作，减少上电时的电流冲击，提高焊机的可靠性。

2.根据权利要求1所述的带功率校正电路的逆变焊机的上电缓启动电路，所述的开机缓启电路包括缓启动电阻R0、继电器K1、电阻R154、二极管D5、二极管D27、稳压管DZ25、电容C52、三极管Q13，在该电路中，焊机通电以后，交流电通过缓启动电阻R0、桥堆BR1、BR2整流后给后面的开关电源提供直流电源，开关电源工作，输出直流信号15V，15V通过电阻R154给电容C52充电，当电压充到稳压管DZ25的稳压值时，稳压管工作，三极管Q13导通，继电器的线圈K1A得电，触点K1B吸合，二极管D27用于焊机关机时保护继电器，二极管D5用于关机时给电容C52放电，保证每次开机时缓启电路都正常工作。

3.根据权利要求1所述的带功率校正电路的逆变焊机的上电缓启动电路，所述的功率校正—缓启电路中，放大器U21B及其外围电路组成延时电路，焊机在开机瞬间，放大器U21B的6脚为低电平，低于5脚的比较基准电压，这时7脚输出为高电平，稳压管DZ13不工作，PNP三极管Q17的基极与发射极处于同电位，Q17不工作，+18V没法通过排针给功率校正PCB板供电，功率校正芯片U3的第8脚GATE无PWM信号输出；功率校正电路不工作，避免了开机瞬间由于功率校正电路工作带来的电流冲击，在功率校正电路开始工作的时候，Is信号为焊接电流检测信号，开机瞬间信号Is为低电平，三极管Q15处于关断状态，电阻R1一端处于断开状态，电阻R2用于设定芯片U3的工作频率，阻值越大工作频率越小，这时由于电阻R2的阻值较大，芯片U3输出的频率比较低；在开机后焊机处于空载状态下，功率校正电路处于低频率工作状态，减少了空载状态下的电磁干扰，同时减少了开机电流的冲击；在焊机正常焊接时，Is输出高电平，三极管Q15导通，电阻R1与R2处于并联状态，阻值比R2小，功率校正电路输出高频率PWM-PFC信号。

4.根据权利要求1所述的带功率校正电路的逆变焊机的上电缓启动电路，所述的功率校正—降频电路中，在功率校正电路开始工作的时候，信号Is为焊接电流检测信号，开机瞬间信号Is为低电平，三极管Q15处于关断状态，电阻R1一端处于断开状态，电阻R2用于设定芯片U3的工作频率，阻值越大工作频率越小，这时由于电阻R2的阻值较大，芯片U3输出的频率比较低；这样，在开机后焊机处于空载状态下，功率校正电路处于低频率工作状态，减少了空载状态下的电磁干扰，同时减少了开机电流的冲击；在焊机正常焊接时，信号Is输出高电平，Q15导通，电阻R1与电阻R2处于并联状态，阻值比R2小，功率校正电路输出高频率PWM-PFC信号，功率校正电路在一块单独的PCB板上，通过7针2.54脚距的排插CN2与主板连接。