CN109352161B - 一种由开关电源控制的固态高频焊接一体机装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由开关电源控制的固态高频焊接一体机装置，该装置为上下两层组装的一体机结构形式；按照电源输入输出的线路流程，上层结构包括电源输入控制开关模块、二极管整流模块、限流电抗器、DC/DC变换器模块；下层结构包括平波电抗器、两个升压电感线圈、高频逆变桥、泄露电抗线圈、槽路谐振电容、输出极板。结构优化、简单合理。且该装置去除了在传统固态高频焊接装置中采用工频变压器降压的结构，采用了由DC/DC变换器模块和小型高频变压器线路结构，减小了设备的占地面积、提高了设备的工作效率、降低了对电网的谐波污染，在高频焊接装置中做到了高效节能减排。
Description
技术领域
本发明涉及高频焊接设备制造技术领域，特别涉及一种由开关电源控制的固态高频焊接一体机装置。
背景技术
目前，公知的传统的现有固态高频焊接装置，一般由外接工频变压器、整流柜、逆变柜三大部分组成，其具有设备庞大、占地面积多、输出效率低、连接线路长等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种由开关电源控制的固态高频焊接一体机装置，解决现有技术中存在的设备庞大、占地面积多、输出效率低、连接线路长等问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种由开关电源控制的固态高频焊接一体机装置，所述固态高频焊接一体机装置为上下两层组装的一体机结构形式；按照电源输入输出的线路流程，上层结构包括电源输入控制开关模块、二极管整流模块、限流电抗器、DC/DC变换器模块；下层结构包括平波电抗器、两个升压电感线圈、高频逆变桥、泄露电抗线圈、槽路谐振电容、输出极板；
所述上层结构的布局为电源从所述电源输入控制开关模块输出后进入所述二极管整流模块，三相交流经所述二极管整流模块整流为直流输出，再经所述限流电抗器后进入所述DC/DC变换器模块中；
所述DC/DC变换器模块的输出端经铜排汇流后通过电缆或铜排接入所述下层结构的平波电抗器；
所述下层结构的布局为所述平波电抗器的出线端经过两个所述升压电感线圈后与所述高频逆变桥连接，再经过所述泄漏电抗线圈和所述槽路谐振电容后与所述输出极板连接，进而输出高频电流；
所述DC/DC变换器模块包括由IGBT构成的逆变桥电路、高频变压器、高频整流和均流电抗单元或者包括由IGBT构成的逆变桥电路、高频变压和高频整流单元、均流电抗器。
可选的，在所述上层结构的顶部设置有空调罩，用于把空调安装在所述空调罩内以达到降温的目的。
可选的，所述电源输入控制开关模块由隔离开关、接触器和电流互感器组成。
可选的，所述高频逆变桥由多块电路功率板并联组成而成，并根据不同的负荷容量，对所述电路功率板进行增减调整。
可选的，根据设备功率大小采用多组所述DC/DC变换器模块并联叠加安装在所述固态高频焊接一体机装置内。
可选的，所述DC/DC变换器模块的逆变桥部分采用元件直接安装或者采用外壳整体封装后安装。
可选的，所述高频整流和均流电抗单元是由高频整流器和均流电抗器组装在一起的，且所述高频整流器位于所述均流电抗器之上。
可选的，所述高频变压和高频整流单元是由高频变压器和高频整流器组装在一起的。
可选的，所述高频变压器包括降压高频变压器、轴流风机和风筒。
可选的，所述电源输入控制开关模块与所述二极管整流模块不位于同一侧，所述限流电感器位于所述二极管整流模块的同侧。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供了一种由开关电源控制的固态高频焊接一体机装置。该装置采用一体机结构，分为上下两层，并利用DC/DC变换器模块代替原来的开关整流柜和外接变压器，然后与高频逆变部分集合组成了一个整体，安装在一个柜子中，结构紧凑，减少了占地面积，提高了加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例固态高频焊接一体机装置的前视图；
图2为本发明实施例固态高频焊接一体机装置的后视图；
图3为本发明实施例固态高频焊接一体机装置的右视图；
图4为本发明实施例固态高频焊接一体机装置的左视图；
图5为本发明实施例固态高频焊接一体机装置的后向上层的剖视图；
图6为本发明实施例第一种DC/DC变换器模块的结构示意图；
图7为本发明实施例第一种DC/DC变换器模块采用独立封装的结构示意图
图8为本发明实施例第二种DC/DC变换器模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种由开关电源控制的固态高频焊接一体机装置，具体体积小、占地面积少、输出效率高、连接线路短等优点。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例固态高频焊接一体机装置的前视图；图2为本发明实施例固态高频焊接一体机装置的后视图；图3为本发明实施例固态高频焊接一体机装置的右视图；图4为本发明实施例固态高频焊接一体机装置的左视图。
参见图1-图4，本发明实施例提供了一种由开关电源控制的固态高频焊接一体机装置，该装置为上下两层组装的一体机结构形式。按照电源输入输出的线路流程，上层结构包括电源输入控制开关模块1、二极管整流模块2、限流电抗器3、DC/DC变换器模块4；下层结构包括平波电抗器5、两个升压电感线圈6、高频逆变桥7、泄露电抗线圈8、槽路谐振电容9、输出极板10。
所述上层结构的布局为电源从所述电源输入控制开关模块1输出后进入所述二极管整流模块2，三相交流经所述二极管整流模块2整流为直流输出，再经所述限流电抗器3后进入所述DC/DC变换器模块4中。
所述DC/DC变换器模块4的输出端经铜排汇流后通过电缆或铜排接入所述下层结构的平波电抗器5。
所述下层结构的布局为所述平波电抗器5的出线端经过两个所述升压电感线圈6后与所述高频逆变桥7连接，再经过所述泄漏电抗线圈8和所述槽路谐振电容9后与所述输出极板10连接，进而输出高频电流。
其中，图3看到的是电器控制线路板部分，图4看到的是输出极板部分。
所述电源输入控制开关模块1与所述二极管整流模块2不位于同一侧，所述限流电感器3位于所述二极管整流模块2的同侧。
所述电源输入控制开关模块1由隔离开关，接触器和电流互感器组成。
所述高频逆变桥7由多块电路功率板并联组成构成，并根据不同的负荷容量，对所述电路功率板进行增减调整。
所述DC/DC变换器模块4的逆变桥部分采用元件直接安装或者采用外壳整体封装后安装，均不影响本部件的功能和安装位置及连接方式结构。
根据设备功率大小采用多组所述DC/DC变换器模块4并联叠加安装在所述固态高频焊接一体机装置内。每台设备可根据容量选择多个所述DC/DC变换器模块4并联，如图5所示，是由三个并联的DC/DC变换器模块4组成。
所述DC/DC变换器模块4有两种结构形式。第一种结构，所述DC/DC变换器模块4包括由IGBT构成的逆变桥电路4-1、高频变压器4-2、高频整流和均流电抗单元4-3。高频变压器4-2部分由降压高频变压器、轴流风机和风筒组成。由IGBT构成的逆变桥电路4-1部分可以部件分散独立安装也可以整体加外壳封装安装，具体结构参见图6、图7。
所述高频整流和均流电抗单元4-3是由高频整流器和均流电抗器组装在一起的，且所述高频整流器位于所述均流电抗器之上。
第二种结构中，所述DC/DC变换器模块4包括由IGBT构成的逆变桥电路4-1a、高频变压和高频整流单元4-2a、均流电抗器4-3a。该结构中的逆变桥电路4-1a是部分整体加外壳封装，具体结构参见图8。所述高频变压和高频整流单元是由高频变压器和高频整流器组装在一起的。
优选的，在所述上层结构的顶部设置有空调罩11，用于把空调安装在所述空调罩11内以达到降温的目的，为整个系统进行空气冷却。
本发明把原来传统的同类高频焊接装置的分散结构连接方式，经过结构优化后，变为分上下两层的一体机结构形式，使结构更加紧凑，且本发明去除了在传统固态高频焊接装置中采用工频变压器降压的结构，采用了由DC/DC变换器模块和小型高频变压器线路结构，减小了设备的占地面积、提高了设备的工作效率、缩短了连接线路长度、降低了对电网的谐波污染，在高频焊接装置中做到了高效节能减排。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种由开关电源控制的固态高频焊接一体机装置，其特征在于，所述固态高频焊接一体机装置为上下两层组装的一体机结构形式；按照电源输入输出的线路流程，上层结构包括电源输入控制开关模块、二极管整流模块、限流电抗器、DC/DC变换器模块；下层结构包括平波电抗器、两个升压电感线圈、高频逆变桥、泄漏电抗线圈、槽路谐振电容、输出极板；
所述上层结构的布局为电源从所述电源输入控制开关模块输出后进入所述二极管整流模块，三相交流经所述二极管整流模块整流为直流输出，再经所述限流电抗器后进入所述DC/DC变换器模块中；
根据设备功率大小采用多组所述DC/DC变换器模块并联叠加安装在所述固态高频焊接一体机装置内；
所述DC/DC变换器模块的输出端经铜排汇流后通过电缆或铜排接入所述下层结构的平波电抗器；
所述下层结构的布局为所述平波电抗器的出线端经过两个所述升压电感线圈后与所述高频逆变桥连接，再经过所述泄漏电抗线圈和所述槽路谐振电容后与所述输出极板连接，进而输出高频电流；
所述DC/DC变换器模块包括由IGBT构成的逆变桥电路、高频变压器、高频整流和均流电抗单元或者包括由IGBT构成的逆变桥电路、高频变压和高频整流单元、均流电抗器。
2.根据权利要求1所述的固态高频焊接一体机装置，其特征在于，在所述上层结构的顶部设置有空调罩，用于把空调安装在所述空调罩内以达到降温的目的。
3.根据权利要求1所述的固态高频焊接一体机装置，其特征在于，所述电源输入控制开关模块由隔离开关、接触器和电流互感器组成。
4.根据权利要求1所述的固态高频焊接一体机装置，其特征在于，所述高频逆变桥由多块电路功率板并联组成而成，并根据不同的负荷容量，对所述电路功率板进行增减调整。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的固态高频焊接一体机装置，其特征在于，所述DC/DC变换器模块的逆变桥部分采用元件直接安装或者采用外壳整体封装后安装。
6.根据权利要求1所述的固态高频焊接一体机装置，其特征在于，所述高频整流和均流电抗单元是由高频整流器和均流电抗器组装在一起的，且所述高频整流器位于所述均流电抗器之上。
7.根据权利要求1所述的固态高频焊接一体机装置，其特征在于，所述高频变压和高频整流单元是由高频变压器和高频整流器组装在一起的。
8.根据权利要求1、7任意一项所述的固态高频焊接一体机装置，其特征在于，所述高频变压器包括降压高频变压器、轴流风机和风筒。
9.根据权利要求1所述的固态高频焊接一体机装置，其特征在于，所述电源输入控制开关模块与所述二极管整流模块不位于同一侧，所述限流电抗器位于所述二极管整流模块的同侧。
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