CN109434246A - 一种lng船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件，包括IGBT‑N管Q1‑Q8、二极管D1‑D5、三极管Q9‑Q10、电容C1‑C4和电阻R2‑R12,IGBT‑N管Q1的发射极一端与二极管D1的阴极连接，二极管D1阳极端与电源连接，二极管D1的阴极并联有二极管D2，IGBT‑N管Q8的门极串联有电阻R10，电阻R2‑R10的另一端分别与三极管Q9集电极、本发明涉及焊接电源技术领域。该种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件，解决了传统的焊机开关电源控制元件桥臂采用单个大功率IGBT,开关速度相对较慢，开通压降高，难以达到精密控制的脉冲焊接工艺要求的问题。

Description

一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件
技术领域
本发明涉及焊接电源技术领域，具体为一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件。
背景技术
LNG作为极低温易燃物，需要专门的运输设备。目前全球运输主要由LNG船通过海洋、河流进行，输送容量大，安全可靠。LNG运输船是国际公认的高技术、高难度、高附加值的“三高”产品，LNG船是在零下162摄氏度(-162)低温下运输液化气的专用船舶，是一种“海上超级冷冻车”，殷钢氩弧自动焊机是薄膜围护系统乃至LNG船建造的关键核心设备之一。
目前殷钢氩弧自动焊焊机，该设备还是以进口为主，然而进口设备价格昂贵，维修困难，周期长，不利于国内LNG船的快速发展。另外，传统的大功率焊接开关电源控制元件桥臂采用单个大功率IGBT,开关速度相对较慢，开通压降高，难以达到精密控制的脉冲焊接工艺要求。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件，解决了设备价格昂贵，维修困难，周期长，不利于国内LNG船的快速发展的问题，另外解决了由于国内电流等环境因素与国外存在较大差异，稳定性也不高，传统的大功率焊接开关电源控制元件桥臂采用单个大功率IGBT,开关速度相对较慢，开通压降高，难以达到精密的焊接工艺要求的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件，包括IGBT-N管Q1-Q8、二极管D1-D5、三极管Q9-Q10、电容C1-C4和电阻R2-R12,所述IGBT-N管Q1的发射极一端与二极管D1的阴极连接，所述二极管D1阳极端与电源连接，所述二极管D1的阴极并联有二极管D2，所述IGBT-N管Q8的门极串联有电阻R10，所述IGBT-N管Q7的门极串联有电阻R9，所述IGBT-N管Q1的门极串联有电阻R2，所述IGBT-N管Q2的门极串联有电阻R3，所述IGBT-N管Q3的门极串联有电阻R4，所述IGBT-N管Q4的门极串联有电阻R5，所述IGBT-N管Q5的门极串联有电阻R6，所述IGBT-N管Q6的门极串联有电阻R7，所述电阻R2-R10的另一端分别与三极管Q9集电极、三极管Q10集电极连接，所述IGBT-N管Q3-Q5的集电极依次连接有电容C1-C3，所述电容C1与电容C2之间连接有电阻R1，所述二极管D2的阳极与电容C1-C3的另一端连接，所述IGBT-N管Q6的发射极与集电极之间并联二极管D3-D4，所述二极管D3-D4间为串联，所述IGBT-N管Q5的发射极连接有红线，所述电容C1的一端连接有黑线，所述二极管D1的阴极与电容C4并联，所述电容C4的一端与三极管Q9发射极连接，所述三极管Q9发射极与三极管Q10门极间并联电阻R11、电阻R12，所述电阻R11、电阻R12为串联连接，所述三极管Q10门极与三极管Q10集电极间连接有二极管D5，所述三极管Q9发射极连接有蓝线，所述二极管D5阳极连接有黄线。
优选的，所述电容C1-C4为吸收电容，所述R1为零电，所述二极管D1为单向二极管，所述二极管D1-D4为吸收二极管，所述电阻R2-R7、R9、R10为门极电阻。
优选的，所述三极管Q9/三极管Q10与电阻R11/电阻R12及二极管D5组成驱动放大电路，所述红线和黑线组成电流反馈信号，所述蓝线黄线组成门极驱动信号。
优选的，根据不同输出功率可以采用4个、6个或8个IGBT-N管等不同的并联方案。
优选的，所述IGBT-N管Q1-Q8、二极管D1-D5、三极管Q9-Q10、电容C1-C4和电阻R2-R12采用一体封装在一个模块内。
(三)有益效果
本发明提供了一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件。具备以下有益效果：
(1)、该种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件，包括IGBT-N管Q1-Q8、二极管D1-D5、三极管Q9-Q10、电容C1-C4和电阻R2-R12，三极管Q9/三极管Q10与电阻R11/电阻R12及二极管D5组成驱动放大电路，可获得高速度、低开通压降的大功率IGBT开关模块，可以输出高精密控制的脉冲电流形态，满足高精度焊接工艺要求；提供模块输出电流反馈信号，防止模块过流；同时通过电阻R2-R10，起到均衡电流的作用，可以防止单个IGBT管偏流。
附图说明
图1为本发明控制原理图
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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件，包括IGBT-N管Q1-Q8、二极管D1-D5、三极管Q9-Q10、电容C1-C4和电阻R2-R12,IGBT-N管Q1的发射极一端与二极管D1的阴极连接，二极管D1阳极端与电源连接，二极管D1的阴极并联有二极管D2，IGBT-N管Q8的门极串联有电阻R10，IGBT-N管Q7的门极串联有电阻R9，IGBT-N管Q1的门极串联有电阻R2，IGBT-N管Q2的门极串联有电阻R3，IGBT-N管Q3的门极串联有电阻R4，IGBT-N管Q4的门极串联有电阻R5，IGBT-N管Q5的门极串联有电阻R6，IGBT-N管Q6的门极串联有电阻R7，均衡电阻，起到均衡电流，可以防止单个IGBT偏流。电阻R2-R10的另一端分别与三极管Q9集电极、三极管Q10集电极连接，IGBT-N管Q3-Q5的集电极依次连接有电容C1-C3，电容C1与电容C2之间连接有电阻R1，二极管D2的阳极与电容C1-C3的另一端连接，IGBT-N管Q6的发射极与集电极之间并联二极管D3-D4，二极管D3-D4间为串联，IGBT-N管Q5的发射极连接有红线，电容C1的一端连接有黑线，二极管D1的阴极与电容C4并联，电容C4的一端与三极管Q9发射极连接，三极管Q9发射极与三极管Q10门极间并联电阻R11、电阻R12，电阻R11、电阻R12为串联连接，三极管Q10门极与三极管Q10集电极间连接有二极管D5，三极管Q9发射极连接有蓝线，二极管D5阳极连接有黄线。
电容C1-C4为吸收电容，R1为零电，二极管D1为单向二极管，二极管D1-D4为吸收二极管，电阻R2-R7、R9、R10为门极电阻。
三极管Q9/三极管Q10与电阻R11/电阻R12及二极管D5组成驱动放大电路，红线和黑线组成电流反馈信号，蓝线黄线组成门极驱动信号，提供模块输出电流反馈信号，防止模块过流控制。
根据不同输出功率可以采用4个、6个或8个IGBT-N管等不同的并联方案，适应不同功率的电焊机。
IGBT-N管Q1-Q8、二极管D1-D5、三极管Q9-Q10、电容C1-C4和电阻R2-R12采用一体封装在一个模块内，方便安装，可靠性高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件，包括IGBT-N管Q1-Q8、二极管D1-D5、三极管Q9-Q10、电容C1-C4和电阻R2-R12,其特征在于：所述IGBT-N管Q1的发射极一端与二极管D1的阴极连接，所述二极管D1阳极端与电源连接，所述二极管D1的阴极并联有二极管D2，所述IGBT-N管Q8的门极串联有电阻R10，所述IGBT-N管Q7的门极串联有电阻R9，所述IGBT-N管Q1的门极串联有电阻R2，所述IGBT-N管Q2的门极串联有电阻R3，所述IGBT-N管Q3的门极串联有电阻R4，所述IGBT-N管Q4的门极串联有电阻R5，所述IGBT-N管Q5的门极串联有电阻R6，所述IGBT-N管Q6的门极串联有电阻R7，所述电阻R2-R10的另一端分别与三极管Q9集电极、三极管Q10集电极连接，所述IGBT-N管Q3-Q5的集电极依次连接有电容C1-C3，所述电容C1与电容C2之间连接有电阻R1，所述二极管D2的阳极与电容C1-C3的另一端连接，所述IGBT-N管Q6的发射极与集电极之间并联二极管D3-D4，所述二极管D3-D4间为串联，所述IGBT-N管Q5的发射极连接有红线，所述电容C1的一端连接有黑线，所述二极管D1的阴极与电容C4并联，所述电容C4的一端与三极管Q9发射极连接，所述三极管Q9发射极与三极管Q10门极间并联电阻R11、电阻R12，所述电阻R11、电阻R12为串联连接，所述三极管Q10门极与三极管Q10集电极间连接有二极管D5，所述三极管Q9发射极连接有蓝线，所述二极管D5阳极连接有黄线。
2.根据权利要求1所述的一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件，其特征在于：所述电容C1-C4为吸收电容，所述R1为零电阻，所述二极管D1为单向二极管，所述二极管D1-D4为吸收二极管，所述电阻R2-R7、R9、R10为门极电阻。
3.根据权利要求1所述的一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件，其特征在于：所述三极管Q9/三极管Q10与电阻R11/电阻R12及二极管D5组成驱动放大电路，所述红线和黑线组成电流反馈信号，所述蓝线黄线组成门极驱动信号。
4.根据权利要求1所述的一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件，其特征在于：根据不同输出功率可以采用4个、6个或8个IGBT-N管等不同的并联方案。
5.根据权利要求1所述的一种LNG船用氩弧自动焊焊机的开关电源控制元件，其特征在于：所述IGBT-N管Q1-Q8、二极管D1-D5、三极管Q9-Q10、电容C1-C4和电阻R2-R12采用一体封装在一个模块内。
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