CN111168197A - 一种全电网电压逆变焊机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全电网电压的逆变焊机，包括焊机的结构及机内部的各个控制电路，控制电路由于若干电路板组成，组成的电路板涉及电容板、IGBT逆变板、IGBT驱动板、开关电源板、控制板、电压转换或切换板和输出整流板；并采用新型冷却风道，可有效起到防尘、提高冷却效果和焊机工作可靠性的作用，同时，方便检修和组装，本发明焊机可采用全电网电压，即单相220V、380V和三相380V电源电压供电，同时，一些控制电路的设置提高了焊机的工作可靠性高，实现了焊接参数的数字调节和显示，与一些同类焊机相比，其工作可靠性和性能得到了较大的提高。

Description

一种全电网电压逆变焊机

技术领域

本发明涉及电焊机领域，特别涉及一种全电网电压逆变焊机。

技术背景

目前，全电网电压单相220V、380V和三相380V电源电压通用的逆变焊机产品，市场的竞争十分激烈，不仅体现在控制技术的先进性和优势上，还在很大程度上取决于焊机的结构、电路以及防护和后期维护方便性等性能方面，结构设计不好，例如，冷却风道设计不合理，会严重恶化焊机的关键器件（如IGBT管、快恢复二极管、主变压器、输出电抗器、散热器等）的冷却效果，进而严重影响焊机的性能（如负载持续率、温升指标、可靠性等）；焊机的控制电路设计不合理，也将导致其工作可靠性降低，故障率很高。例如，IGBT的驱动电路工作不可靠，容易导致IGBT炸管；电压识别和自动切换控制电路不可靠直接导致焊机故障；电路板没有防护，则会导致控制电路故障率很高，焊机工作不可靠；电路板的工作电源电路或开关电源不可靠，导致焊机无法正常工作；多输入电源的焊机，其电压自动识别和切换电路不可靠，会导致焊机严重烧坏。对于后期产品维修时，如果拆开外壳，还要拆卸很多的零部件，显然是不便于产品后期维护的。这些问题也是多输入电源电压逆变焊机产品开发中很常见的问题。目前，市场上很多的此类焊机，就是因为故障率很高，可靠性低，难以后期维护，受到了很多用户的投诉，不少企业也因此失去了市场。

现有的风冷式电焊机冷却方式可分为以下几类：1）自然风冷。冷空气从电焊机的底部进入，通过电焊机内部发热元器件加热，热空气从焊机的顶部排除，使空气自然循环而达到冷却的目的，这种方式冷却效率很低，效果不好，焊机重量重，生产成本高，使用寿命短。2）立式强制风冷：利用立式机壳内部直接做风道，冷却风机大多固定在电焊机的顶部(吹风或抽风)，空气在风道里沿垂直方向流动，带走电焊机内部零部件产生的热量；这种方式的缺点是：风道截面积太大，风力不集中，散热效果差；控制电路与主电路同处于一个风道中，控制电路没有防护时，冷却空气带入的灰尘及金属粉尘会影响焊机长期工作的可靠性及焊机寿命，不适合在灰尘，特别是有导电性粉尘的环境中焊接施工；焊机重量重，生产成本高。3）卧式强制风冷；利用卧式机壳内部直接做风道，冷却风机固定在焊机前或后部(吹风或抽风)，空气在风道里沿水平方向流动，带走电焊机内部零部件产生的热量；这种方式的缺点是：风道截面积大，变压器、散热器等器件与箱罩侧板之间有很大空隙，这样就会使吹进的冷却风比较零散，风力不集中，焊机冷却效果较差；控制电路与主电路同处于一个风道中，控制电路没有防护时，冷却空气带入的灰尘及金属粉尘会影响焊机长期工作的可靠性及焊机寿命，不适合在灰尘，特别是有导电性粉尘的环境中焊接施工；焊机重量较重，生产成本高。

为了解决冷却问题，目前，有中国专利授权公告号CN2815585Y(授权公告日为2006年9月13日)公开了一种有独立散热风道的电焊机，该电焊机内安装有冷却风机，电焊机内部所有需要冷却的大功率元器件都安装在一个用金属制作的四面密闭，另外两面通风的独立风道内，小功率元器件、电路板、电焊机的小电流接线都放在风道以外。但是，该风道四面整体密闭，看不到风道内的器件，不方便对其进行检修和组装；中国专利授权公告号CN204913102U(授权公告日为2015年12月30日)公开了一种焊机的新型风道，包括底板和设置在底部两端的前面板和后面板，后面板上设置有风机，前面板上设置有出风口，该新型风道还包括设置在前面板和后面板之间的由顶板和竖板构成的呈倒L型的风道构件和设置在风道构件外围的外壳体，外壳体与竖板相背的一侧壳内壁、风道构件的内壁、底板的上表面、前面板和后面板所围成的区域形成用于放置需要冷却的大功率元器件的散热风道，风道构件外壁与外壳体内壁之间形成用于放置对灰尘敏感器件的电力电子器件的器件安装区域。该实用新型提高了风机的利用率，达到焊机的较好冷却效果。同时，方便生产组装以及焊机维修，拆开外壳体，焊机所有零件全部可以看到；但是，该风道的结构显得浪费材料，也不太适合采用IGBT单管的中小功率逆变焊机。其次，上述专利均重点考虑冷却的问题，没有在构造风道的同时综合考虑节省材料、强化电路板防护的问题。

全电网电压的逆变焊机，其组成的电路涉及多个方面，如逆变主电路、IGBT驱动电路、上电缓冲电路、开关电源电路、电网电压检测和切换控制电路、保护电路、焊接参数调节和控制电路等。不同的电路设计，其工作可靠性是有差异性的，电路设计不好，将直接导致焊机的故障率很高，用户大量投诉和退货，严重影响产品的销售和企业经济效益。因此，如何解决焊机的工作可靠性，降低故障率，也是大家必须面对的问题。

发明内容

本发明的目的在于一种全电网电压逆变焊机，针对现有电焊机电路可靠性、冷却和防护方面的不足，提供一种电路工作可靠，冷却效果好，风道构造简洁、节省材料，方便检修和组装的新型风道，且电路板有防护措施，以解决上述问题。

为实现上述目的采用以下技术方案：

本发明公开了一种全电网电压逆变焊机，主要包括焊机内部的各个控制电路和焊机的结构两个方面，焊机的控制电路包括逆变主电路、IGBT驱动电路、上电缓冲电路、开关电源电路、电网电压检测和切换控制电路、保护电路、焊接参数调节和控制电路，焊机的结构，包括

1）外壳部分，包括手柄或提手、机箱外壳、前塑料出风面板、机箱前面板、机箱底板。

2）机箱前面板部分，机箱前面板上安装的零部件主要有：（黑色）负极性输出快速接头座组件、（红色）正极性输出快速接头组件、前塑料出风面板，焊接、热引弧和推力电流调节三个旋钮，控制板（KZH-PCB）及其防护封胶盒。

3）控制板及其防护封胶盒部分，该控制板上设有一个电流显示器，在该显示器的下方，设置有：1）一个焊接电流调节电位器及其旋钮；2）一个热引弧电流调节电位器及其旋钮；3）一个推力电流调节电位器及其旋钮。在该显示器的右边，设置有：1）一个LED电源指示灯；2）一个过热保护LED指示灯。在该部分，电路板放置在一个长方形护盒中，并灌注胶液固化后使电路板密封，以防止水、导电性粉尘等对电路板上电路工作可靠性的侵害。

4）焊机机箱底板和后面板部分，后面板上安装的零部件主要有电源断路器或开关、电源断路器支架、冷却风机及其防护网罩。电源断路器或开关、电源断路器支架、冷却风机安装在焊机内部一侧，冷却风机的防护网罩安装在焊机外部一侧。

本发明焊机的内部采用上、下布局结构，采用机箱中隔板进行分隔；机箱中隔板的下方，采用螺丝与新型风道组件的IGBT塑料绝缘隔离板部分进行紧固连接，在焊机内部的机箱中隔板上，安装有整流桥模块、整流桥散热铝片、IGBT逆变板、电容板、电容板的防护封胶盒、开关电源板，整流桥散热铝片的底部先涂抹导热硅脂，再固定安装在机箱中隔板上，之后，再在整流桥模块的底部涂抹导热硅脂，在整流桥散热铝片的上方安装整流桥模块，这样做，有利于加强整流桥模块的散热，电压转换或切换板安装在焊机内部的机箱中隔板的下方，电容板放置在滤波电容板防护封胶盒中，并灌注胶液固化后使电路板密封，以防止水、导电性粉尘等对电路板上电路工作可靠性的侵害。逆变主变压器和输出电流滤波电抗器安装在机箱底板的底板上。

新型风道组件包括IGBT塑料绝缘隔离板、左侧绝缘连接挡板、左侧输出整流器（注：输出整流板SHCH-PCB器件的一部分。下同）的散热器、左侧IGBT散热器、连接铝板、右侧输出整流器（注：输出整流板SHCH-PCB器件的一部分。下同）的散热器、右侧IGBT散热器II、右侧IGBT散热器I、右侧绝缘连接挡板。

利用紧固连接的螺丝，可把IGBT塑料绝缘隔离板与右侧IGBT散热器II、右侧IGBT散热器I和左侧IGBT散热器连接在一起，组合为一个局部整体，或称为风道组件的上组合体。

利用紧固连接的螺丝，把连接铝板与右侧输出整流器的散热器、左侧输出整流器的散热器连接在一起，组合为一个局部整体，或称为风道组件的下组合体。

同时，利用紧固连接的螺丝，把左侧绝缘连接挡板与左侧输出整流器的散热器、左侧IGBT散热器连接在一起，也就是把左侧的部分上组合体与部分下组合体连接在一起。并且，除了起到连接的作用外，左侧绝缘连接挡板还作为挡风板使用；类似地，把右侧绝缘连接挡板与右侧输出整流器的散热器、右侧IGBT散热器II和右侧IGBT散热器I连接在一起，也就是把右侧的部分上组合体与部分下组合体连接在一起。并且，除了起到连接的作用外，右侧绝缘连接挡板也作为挡风板使用。

上组合体、下组合体，以及左侧绝缘连接挡板和右侧绝缘连接挡板共同组成新型风道组件。

在右侧输出整流器的散热器的元器件安装面，通过紧固螺丝，紧贴该安装面安装有输出整流器或输出快恢复整流二极管器件。这些器件焊装在右侧输出快恢复二极管整流板或电路板（注：输出整流板SHCH-PCB的一部分）上。同时，在该电路板上，还焊装有对快恢复二极管进行保护的电阻、电容串联电路。

在左侧输出整流器的散热器的元器件安装面，通过紧固螺丝，紧贴该安装面安装有输出整流器或输出快恢复整流二极管器件。这些器件焊装在左侧输出快恢复二极管整流板或电路板（注：输出整流板SHCH-PCB的一部分）上。同时，在该电路板上，还焊装有对快恢复二极管进行保护的电阻、电容串联电路。

新型风道组件的IGBT塑料绝缘隔离板部分，通过螺丝与机箱中隔板在其对应开有大长方形孔的部位进行紧固连接。由于IGBT塑料绝缘隔离板采用的材料是塑料绝缘材料，因此，不会使新型风道组件的上组合体部分的各个金属铝散热器与机箱中隔板有电的接触或联系。可使新型风道组件的上组合体部分与机箱中隔板之间处于绝缘状态，并且，由于IGBT塑料绝缘隔离板的材料具有一定的厚度，故可保障足够的爬电距离。

在IGBT塑料绝缘隔离板上，设有四个开孔槽。有两个长方形的开孔槽，还有一个类似“┎”和一个类似“┓”形的开孔槽。这些开孔槽是为便于使焊装在IGBT逆变板上的四个IGBT单管分别通过紧固螺丝紧贴左侧IGBT散热器、右侧IGBT散热器II和右侧IGBT散热器I而设计的。

在可起到挡风板作用的左侧绝缘连接挡板和右侧绝缘连接挡板之间的后部空间，设置有冷却风机。冷却风机安装在焊机的内部，并且，通过螺丝紧固安装在机箱底板的后面板上。在机箱底板的后面板上，对应安装冷却风机的位置或部位开有或加工有风扇排风大圆孔。该大圆孔的直径与冷却风机风扇叶片部位的内直径是基本对应的。这样，有利于冷风从焊机机箱底板的后部进入焊机的内部。同时，由于有IGBT塑料绝缘隔离板、左侧绝缘连接挡板和右侧绝缘连接挡板挡风板的作用或存在，因此，可对这三块板（IGBT塑料绝缘隔离板、左侧绝缘连接挡板和右侧绝缘连接挡板）之间的各个铝散热器进行更加有效地冷却，进而可使紧贴散热器安装的大功率电子器件，如紧贴左侧散热器上方表面（面向塑料绝缘隔离板的安装面）安装的IGBT；紧贴右侧散热器II上方表面（面向塑料绝缘隔离板的安装面）安装的IGBT；紧贴右侧散热器I上方表面（面向塑料绝缘隔离板的安装面）安装的IGBT；紧贴右侧散热器安装的输出整流器（即快恢复二极管，焊装在电路板上）；紧贴左侧散热器安装的输出整流器（即快恢复二极管，焊装在电路板上），得到较好的冷却。从而进一步保障了这些大功率电子器件或焊机的工作可靠性。

此外，在靠近焊机的机箱前面板处，在焊机的机箱底板上，安装有输出电流滤波电抗器、逆变主变压器。并且，逆变主变压器位于输出电流滤波电抗器与新型风道组件之间，输出电流滤波电抗器与逆变主变压器大致处于新型风道组件的中轴线上。这样，有利于通过新型风道组件的冷却风对输出电流滤波电抗器和逆变主变压器进行有效地冷却。

新型风道组件中的各个散热器的散热鳍片都面向新型风道组件的中心部分，而冷却风通过该中心部分，对散热器以及安装在散热器表面的电子元器件进行有效冷却。为了进一步提高冷却效果，本发明中，机箱外壳的左、右两个侧面、前塑料出风面板、机箱前面板部分都开设有散热通风孔，使得由冷却风机吹进来的冷却风，先通过新型风道组件，对组件的各个散热器及其安装在散热器上的IGBT和快恢复二极管器件进行冷却，之后，可对逆变主变压器、输出电流滤波电抗器进行冷却，再由机箱前面板和前塑料出风面板的出风口送出。新型风道组件部分，以及逆变主变压器、输出电流滤波电抗器产生的热量，也可以通过机箱外壳的左、右两个侧面散热。这样，焊机内部产生的热量能够通过左、右、中三路散出。

本发明散热风道外的元器件不会集聚灰尘，对灰尘不敏感，因此，不会因灰尘影响电子元器件的正常工作。同时，形成的新型散热风道截面小，聚拢风作用显著，从风机吹进来的冷却风一路沿新型散热风道中心部分流动，对紧贴各个散热器安装的功率电子器件和处于冷却风道上的逆变变压器和输出电流滤波电抗器进行有效冷却，从而提高了风机的利用率，达到焊机重要器件或零部件的最佳冷却效果。本发明方便生产组装以及焊机维修，拆开外壳体，焊机所有零件全部可以看到。

此外，在本发明中，所述机箱前面板、机箱中隔板、机箱底板、机箱外壳均采用金属面板制成；主要的电路板和器件，如IGBT驱动板、IGBT逆变板、电容板、开关电源板、电压转换或切换控制板、控制板、整流桥模块，处于焊机的机箱中隔板上层金属空间里，可实现对控制电路的电磁屏蔽，降低机箱中隔板下层金属空间里的逆变大电流变压器、输出滤波电抗器等对控制电路的电磁干扰。

由于采用了如上的技术方案，本发明形成的散热风道截面小，形成聚拢风作用，从风机吹进来的冷却风一路沿新型散热风道冷却发热大的器件，从而提高了风机的利用率，达到焊机较好的冷却效果；本发明中，对灰尘敏感的电力电子器件，包括电路板、IGBT管、快恢复二极管、整流桥等，而这些器件的安装区域内没有风流通过，不会积累灰尘；而散热风道外面没有风吹过，安装在风道外面的电力电子器件，不会因灰尘积累引起短路现象，同时，由于主要的电路板放置在护盒中后进行了灌注胶的防护处理，因此，焊机的工作可靠性得到了有效的提高和保障。

本发明的全电网电压的逆变焊机，其组成的电路板涉及电容板13、IGBT逆变板8、IGBT驱动板6、开关电源板16、控制板31、电压转换或切换板38和输出整流板；焊机的控制电路则涉及到多个方面的电路，如输入整流电路、上电缓冲控制电路、逆变主电路、输出整流和滤波电路、IGBT的驱动电路、开关电源电路、电网电压检测和切换控制电路、保护电路、焊接参数调节和控制电路、参数显示电路等。

由于本发明的焊机可以使用单相220V或380V电源，也可使用三相380V电源。对于不同的供电电源，本发明的控制电路可自动进行检测、判断，同时会采用相应的控制策略进行操作控制。本发明焊机采用了程控管、场效应管、光耦和微处理器为核心组成的输入电源电压自动识别和切换控制电路，可准确判断输入电压的高低。同时，在关闭PWM（脉冲宽度调制）信号的情况下，通过控制继电器的动作，可靠地切换逆变主变压器的初级绕组匝数。而且，还通过附图11中U5为核心的微处理器电路，自动调整电流调节的参数，使不同供电电源电压下焊机的输出电流达到满足输出要求。如果不调整参数，那么，当输入电源电压为380V时，焊机的输出电流可以满足输出要求，但当输入电源电压为220V时，焊机的输出电流则会出现较小而无法满足输出要求的现象。因此，自动调整电流调节的参数，则可以解决220V电压时输出的问题，最终使焊机的输出性能较好地满足焊接的要求,具有控制性能好、成本低、保护措施多、可靠性高等优点。

附图说明

附图1是本发明一种实施例逆变焊机的结构示意图；

附图2是图1中新型风道组件部分组合在一起的结构示意图；

附图3是本发明焊机的电路原理框图及各电路板之间的连接关系图；

附图4是本发明焊机电容板部分的电路原理图；

附图5是本发明焊机逆变板部分的电路原理图；

附图6是本发明焊机输出板部分的电路原理图；

附图7是本发明焊机驱动脉冲板部分的电路原理图；

附图8是本发明焊机电源板部分的电路原理图（一）；

附图9是本发明焊机电源板（部分的电路原理图（二）；

附图10是本发明焊机电源板部分的电路原理图（三）；

附图11是本发明焊机电源板部分的电路原理图（四）；

附图12是本发明焊机切换板部分的电路原理图；

附图13是本发明焊机控制板部分的电路原理图；

附图中部件的名称如下：1、手柄螺丝；2、手柄；3、机箱外壳；4、外壳螺丝；5、IGBT塑料绝缘隔离板；6、IGBT驱动板；7、CBB电容；8、IGBT逆变板； 9、CBB电容；10、继电器；11、整流桥模块；12、整流桥散热铝片；13、电容板； 14、电解电容；15、滤波电容板防护封胶盒；16、开关电源板；17、开关电源变压器；18、MOS管；19、CBB电容；20、左侧绝缘连接挡板；21、左侧输出快恢复二极管整流板； 22、逆变主变压器；23、输出电流滤波电抗器；24、前塑料出风面板；25、焊接、热引弧和推力电流调节旋钮；26、焊接、热引弧和推力电流调节旋钮；27、焊接、热引弧和推力电流调节旋钮；28、正极性输出快速接头组件；29、负极性输出快速接头组件；30、机箱前面板；31、控制板及其防护封胶盒；32、连接铝板；33、右侧输出快恢复二极管整流板；34、右侧输出整流器的散热器；35、右侧IGBT散热器II；36、左侧输出整流器的散热器；37、左侧IGBT散热器；38、转换或切换板；39、机箱中隔板；40、右侧IGBT散热器I；41、右侧绝缘连接挡板；42、电源断路器支架；43、电源断路器或开关；44、机箱支撑底珠；45、风机的安装螺丝；46、风机防护网罩；47、冷却风机；48、机箱底板。

具体实施方式

本发明所解决的技术问题可以采用下述技术方案来实现。为了使本发明实现的技术手段、特征、达成目的与功效易于明白、了解，下面对本发明作进一步的说明。

附图1是本发明一种实施例逆变焊机的结构示意图，附图2是附图1中新型风道组件部分组合在一起的结构示意图。

焊机的主要组成部分包括：

1）外壳部分。包括手柄2或提手、机箱外壳3、前塑料出风面板24、机箱前面板30、机箱底板48（含4个焊机底板上的机箱支撑底珠44）。

2）本发明焊机的机箱前面板30上安装的零部件主要有：（黑色）负极性输出快速接头座组件29、（红色）正极性输出快速接头组件28、前塑料出风面板24，焊接、热引弧和推力电流调节三个旋钮，控制板（KZH-PCB）及其防护封胶盒31。

3）对于前控制板及其防护封胶盒31部分，从焊机的外部看该控制面板上设有一个电流显示器。在该显示器的下方，设置有：1）一个焊接电流调节电位器及其旋钮；2）一个热引弧电流调节电位器及其旋钮；3）一个推力电流调节电位器及其旋钮。在该显示器的右边，设置有：1）一个LED电源指示灯；2）一个过热保护LED指示灯。在该部分，电路板放置在一个长方形护盒中，并灌注胶液固化后使电路板密封，以防止水、导电性粉尘等对电路板上电路工作可靠性的侵害。

4）本发明焊机机箱底板48的后面板上安装的零部件主要有电源断路器43或开关、电源断路器或开关支架42、冷却风机47及其防护网罩46。电源断路器或开关43、电源断路器支架42、冷却风机47安装在焊机内部一侧。冷却风机的防护网罩46安装在焊机外部一侧。

本发明焊机的内部采用上、下布局结构。采用机箱中隔板39进行分隔。机箱中隔板39的下方，采用螺丝与新型风道组件的IGBT塑料绝缘隔离板5部分进行紧固连接。在焊机内部的机箱中隔板39上，安装有整流桥模块11、整流桥散热铝片12、IGBT逆变板（NB-PCB）8、电容板（DR-PCB）13、电容板（DR-PCB）的防护封胶盒15、开关电源板（DY-PCB）16。整流桥散热铝片12的底部先涂抹导热硅脂，再固定安装在机箱中隔板39上。之后，再在整流桥模块11的底部涂抹导热硅脂，在整流桥散热铝片12的上方安装整流桥模块11。这样做，有利于加强整流桥模块11的散热。电压转换或切换板（QH-PCB）38安装在焊机内部的机箱中隔板39的下方。电容板（DR-PCB）13放置在电容板的防护封胶盒15中，并灌注胶液固化后使电路板密封，以防止水、导电性粉尘等对电路板上电路工作可靠性的侵害。逆变主变压器22和输出电流滤波电抗器23安装在机箱底板48的底板上。

新型风道组件包括IGBT塑料绝缘隔离板5、左侧绝缘连接挡板20、左侧输出整流器的散热器36、左侧IGBT散热器37、连接铝板32、右侧输出整流器的散热器34、右侧IGBT散热器II 35、右侧IGBT散热器I 40、右侧绝缘连接挡板41。

利用紧固连接的螺丝，可把IGBT塑料绝缘隔离板5与右侧IGBT散热器II 35、右侧IGBT散热器I 40和左侧IGBT散热器37连接在一起，组合为一个局部整体，或称为风道组件的上组合体。

利用紧固连接的螺丝，把连接铝板32与右侧输出整流器的散热器34、左侧输出整流器的散热器36连接在一起，组合为一个局部整体，或称为风道组件的下组合体。

同时，利用紧固连接的螺丝，把左侧绝缘连接挡板20与左侧输出整流器的散热器36、左侧IGBT散热器37连接在一起，也就是把左侧的部分上组合体与部分下组合体连接在一起。并且，除了起到连接的作用外，左侧绝缘连接挡板20还作为挡风板使用；类似地，把右侧绝缘连接挡板41与右侧输出整流器的散热器34、右侧IGBT散热器II 35和右侧IGBT散热器I 40连接在一起，也就是把右侧的部分上组合体与部分下组合体连接在一起。并且，除了起到连接的作用外，右侧绝缘连接挡板41也作为挡风板使用。

上组合体、下组合体，以及左侧绝缘连接挡板20和右侧绝缘连接挡板41共同组成新型风道组件。

在右侧输出整流器的散热器34的元器件安装面，通过紧固螺丝，紧贴该安装面安装有输出整流器或输出快恢复整流二极管器件。这些器件焊装在右侧输出快恢复二极管整流板或电路板（注：输出整流板SHCH-PCB的一部分）33上。同时，在该电路板上，还焊装有对快恢复二极管进行保护的电阻、电容串联电路。

在左侧输出整流器的散热器36的元器件安装面，通过紧固螺丝，紧贴该安装面安装有输出整流器或输出快恢复整流二极管器件。这些器件焊装在左侧输出快恢复二极管整流板或电路板（注：输出整流板SHCH-PCB的一部分）21上。同时，在该电路板上，还焊装有对快恢复二极管进行保护的电阻、电容串联电路。

新型风道组件的IGBT塑料绝缘隔离板5部分，通过螺丝与机箱中隔板39在其对应开有大长方形孔的部位进行紧固连接。由于IGBT塑料绝缘隔离板5采用的材料是塑料绝缘材料，因此，不会使新型风道组件的上组合体部分的各个金属铝散热器与机箱中隔板39有电的接触或联系。可使新型风道组件的上组合体部分与机箱中隔板39之间处于绝缘状态，并且，由于IGBT塑料绝缘隔离板5的材料具有一定的厚度，故可保障足够的爬电距离。

在IGBT塑料绝缘隔离板5上，设有四个开孔槽。有两个长方形的开孔槽，还有一个类似“┎”和一个类似“┓”形的开孔槽。这些开孔槽是为便于使焊装在IGBT逆变板（NB-PCB）8上的四个IGBT单管分别通过紧固螺丝紧贴左侧IGBT散热器37、右侧IGBT散热器II 35和右侧IGBT散热器I 40而设计的。

在可起到挡风板作用的左侧绝缘连接挡板20和右侧绝缘连接挡板41之间的后部空间，设置有冷却风机47。冷却风机47安装在焊机的内部，并且，通过螺丝紧固安装在机箱底板48的后面板上。在机箱底板48的后面板上，对应安装冷却风机47的位置或部位开有或加工有风扇排风大圆孔。该大圆孔的直径与冷却风机47风扇叶片部位的内直径是基本对应的。这样，有利于冷风从焊机机箱底板48的后部进入焊机的内部。同时，由于有IGBT塑料绝缘隔离板5、左侧绝缘连接挡板20和右侧绝缘连接挡板41挡风板的作用或存在，因此，可对这三块板（IGBT塑料绝缘隔离板、左侧绝缘连接挡板和右侧绝缘连接挡板）之间的各个铝散热器进行更加有效地冷却，进而可使紧贴散热器安装的大功率电子器件，如紧贴左侧散热器37上方表面（面向塑料绝缘隔离板5的安装面）安装的IGBT；紧贴右侧散热器II 35上方表面（面向塑料绝缘隔离板5的安装面）安装的IGBT；紧贴右侧散热器I 40上方表面（面向塑料绝缘隔离板5的安装面）安装的IGBT；紧贴右侧散热器34安装的输出整流器（即快恢复二极管，焊装在33电路板上）；紧贴左侧散热器36安装的输出整流器（即快恢复二极管，焊装在21电路板上），得到较好的冷却。从而进一步保障了这些大功率电子器件或焊机的工作可靠性。

此外，在靠近焊机的机箱前面板30处，在焊机的机箱底板48上，安装有输出电流滤波电抗器23、逆变主变压器22。并且，逆变主变压器22位于输出电流滤波电抗器23与新型风道组件之间，输出电流滤波电抗器23与逆变主变压器22大致处于新型风道组件的中轴线上。这样，有利于通过新型风道组件的冷却风对输出电流滤波电抗器23和逆变主变压器22进行有效地冷却。

新型风道组件中的各个散热器的散热鳍片都面向新型风道组件的中心部分，而冷却风通过该中心部分，对散热器以及安装在散热器表面的电子元器件进行有效冷却。为了进一步提高冷却效果，本发明中，机箱外壳3的左、右两个侧面、前塑料出风面板24、机箱前面板30部分都开设有散热通风孔，使得由冷却风机47吹进来的冷却风，先通过新型风道组件，对组件的各个散热器及其安装在散热器上的IGBT和快恢复二极管器件进行冷却，之后，可对逆变主变压器22、输出电流滤波电抗器23进行冷却，再由机箱前面板30和前塑料出风面板24的出风口送出。新型风道组件部分，以及逆变主变压器22、输出电流滤波电抗器23产生的热量，也可以通过机箱外壳3的左、右两个侧面散热。这样，焊机内部产生的热量能够通过左、右、中三路散出。

本发明，散热风道外的元器件不会集聚灰尘，对灰尘不敏感，因此，不会因灰尘影响电子元器件的正常工作。同时，形成的新型散热风道截面小，聚拢风作用显著，从风机吹进来的冷却风一路沿新型散热风道中心部分流动，对紧贴各个散热器安装的功率电子器件（如IGBT、快恢复二极管）和处于冷却风道上的逆变变压器和输出电流滤波电抗器进行有效冷却，从而提高了风机的利用率，达到焊机重要器件或零部件的最佳冷却效果。本发明方便生产组装以及焊机维修，拆开外壳体，焊机所有零件全部可以看到。

再者，在本发明中，所述机箱前面板30、机箱中隔板39、机箱底板48、机箱外壳3均采用金属面板制成。主要的电路板和器件，如IGBT驱动板（MCH-PCB）6、IGBT逆变板（NB-PCB）8、电容板（DR-PCB）13、开关电源板（DY-PCB）16、控制板（KZH-PCB）31、整流桥模块11，处于焊机的机箱中隔板上层金属空间里，可实现对控制电路的电磁屏蔽，降低机箱中隔板下层金属空间里的逆变大电流变压器22、输出滤波电抗器23等对控制电路的电磁干扰。

由于采用了如上的技术方案，本发明形成的散热风道截面小，形成聚拢风作用，从风机吹进来的冷却风一路沿新型散热风道冷却发热大的器件，从而提高了风机的利用率，达到焊机较好的冷却效果。本发明中，对灰尘敏感的电力电子器件，包括电路板、IGBT管、快恢复二极管、整流桥等，而这些器件的安装区域内没有风流通过，不会积累灰尘。而散热风道外面没有风吹过，安装在风道外面的电力电子器件，不会因灰尘积累引起短路现象。同时，由于主要的电路板放置在护盒中后进行了灌注胶的防护处理。因此，焊机的工作可靠性得到了有效的提高和保障。

5）控制电路部分。如附图3所示，本发明的全电网电压的逆变焊机，其组成的电路板涉及电容板（DR-PCB）13、IGBT逆变板（NB-PCB）8、IGBT驱动板（MCH-PCB）6、开关电源板（DY-PCB）16、控制板（KZH-PCB）31、电压转换或切换板（QH-PCB）38和输出整流板（SHCH-PCB）。焊机的具体控制电路则涉及到多个方面的电路，如输入整流电路、上电缓冲控制电路、逆变主电路、输出整流和滤波电路、IGBT的驱动电路、开关电源电路、电网电压检测和切换控制电路、保护电路、焊接参数调节和控制电路、参数显示电路等。在本说明书的后续部分会陆续进行说明。

附图4中的电路部分实际上就是附图3中的电容板（DR-PCB）部分。附图4部分的电路，按照其功能来说，主要分为二个部分。一是上电缓冲控制电路；二是电解电容滤波电路。

附图5中的电路部分实际上就是附图3中的逆变板（NB-PCB）部分。附图5部分的电路，按照其功能来说，主要分为二个部分。一是IGBT的驱动电路；二是I1～I4标号的IGBT组成的逆变主电路的一部分，即逆变开关电路部分。

附图6中的电路部分实际上就是附图3中的输出板（SHCH-PCB）部分。附图6部分的电路，按照其功能来说，主要分为二个部分。一是把逆变主变压器的次级交流输出，通过快恢复二极管组成的整流电路变换为大电流的直流输出；二是快恢复二极管的RC保护电路。

附图7中的电路部分实际上就是附图3中的驱动（脉冲）板或驱动板（MCH-PCB）部分。附图7部分的电路，是整个IGBT驱动电路的一部分，其功能是把来自PWM脉冲输出电路的信号变换为逆变电路中I1～I4标号的四个IGBT的驱动信号，并通过驱动变压器QDB对低压和高压回路进行电气隔离。

附图8、附图9、附图10、附图11中的电路实际上就是附图3中的电源板（DY-PCB）电路的部分。电源板（DY-PCB）部分的电路，按照其功能来说，主要分为二个部分。一是开关电源电路部分，其作用是产生+24V、+15V、-15V、+5V直流电源，供给有关的控制电路和零部件（如冷却风扇、继电器）工作；二是输入电源电压的检测和判断、转换控制。即借助于MCU微处理器控制电路监测输入的电源电压，同时进行相应的电压识别和转换控制。

附图12中的电路实际上就是附图3中的切换板（QH-PCB）电路的部分。按照其功能来说，主要是根据切换继电器工作指令信号实现逆变主变压器初级绕组匝数的转换控制。

附图13中的电路部分实际上就是附图3中的控制板（KZH-PCB）电路部分。附图13部分的电路，按照其功能来说，主要分为五个部分。一是焊接电流、引弧电流、推力电流的给定电路等部分；二是微处理器控制的焊接电流参数显示控制电路；三是焊机输出特性控制电路；四是过热保护控制部分；五是空载电压和短路保护等控制部分。

本发明焊机电路的工作原理简述如下：

如附图1、附图3、附图4所示，三相380V，50/60Hz，或单相380V、220V供电电源，通过焊机的供电电源开关KG（附图1中的43）输入到三相整流桥B1（附图1中的11）输入端AC1～AC3。电源开关KG接通电网电源后，焊机通电。前面板上的白色电源指示灯点亮。从电网来的交流电，经三相整流桥B1整流后，变为脉动直流电。对附图4中的C1～C6电解电容（1000μF/400V）（附图1中的14。附图中该电容的个数，是随着焊机的输出电流不同而改变的，最少为2个，最多为6个。在附图4中，画出了6个电解电容。特此说明。有关C1～C6的数量，下面涉及到的部分与此说明是一样的，不再重复说明）进行充电、滤波，电解电容上的电压逐渐升高，最后变为较为稳定的直流电VCC。之后，再输出到后级I1～I4四只IGBT组成的逆变电路和由快恢复二极管D1～D8等组成的输出整流回路。三相整流桥B1与C1～C6电容之间，设计有上电缓冲控制电路部分。即有附图4中的RT1、PT1热敏电阻、继电器JDQ1A的触头JDQ1B，以及继电器的控制电路。

如附图1和附图4所示。上电缓冲限流热敏电阻RT1、PT1和继电器JDQ1A（其触点标识为JDQ1B）（附图1中的10），以及该继电器的控制电路（包括三极管Q1；稳压管Z1；电解电容C8；电阻R5～R7、二极管D1、插头24V2（J2））共同组成焊机的上电缓冲控制电路。24V2（J2）插头，连接至电源板（DY-PCB）（附图1中的16）电路部分的+24V电源。JDQ1A继电器会在焊机的供电电源开关KG（附图1中的43）接通，经一定延时时间后动作，其触头JDQ1B闭合或短路RT1、PT1热敏电阻。JDQ1A继电器的动作时间是滞后于焊机供电电源开关KG合上时刻的，即JDQ1A继电器是延时动作的。JDQ1A继电器的延时是由其控制电路来实现的。C1～C6电解电容（1000μF/400V）起着滤波的作用。C1～C6电解电容（附图1中的14）的充电，先经过RT1、PT1热敏电阻，之后再短接RT1、PT1热敏电阻。当C1～C6电解电容上的充电电压稳定后，JDQ1A继电器才动作，其触头JDQ1B闭合RT1、PT1热敏电阻。本发明焊机正常逆变工作时，大电流是从JDQ1A继电器的触头JDQ1B流过的。这样的控制电路称为上电缓冲电路。主要是防止电源开关KG接通瞬间，由于C1～C6电解电容上没有电压，相当于短路，会形成较大的浪涌电流，烧坏电源开关KG。而上电缓冲电路的作用，就是通过合闸瞬间串入RT1、PT1热敏电阻来限制浪涌电流的。并且，RT1热敏电阻的阻值是随其温度上升而增大的。因此，上电缓冲电路可起到较好的防浪涌电流保护作用。

如附图3、附图4、附图5、附图6所示。全桥逆变主电路由电源开关KG、三相整流桥B1、RT1、PT1热敏电阻、JDQ1A继电器及其触点JDQ1B、C1～C6电解电容滤波电路、4个IGBT（附图5中的I1、I2、I3、I4），附图3中的逆变主变压器T，附图6中的D1～D8两组快速恢复二极管（60APU04等，8只，每只有两个）等构成的输出整流电路等部分组成。由附图3电路中的输出正极OUT（+）和输出负极端OUT（-）输出焊接电流和电压。由附图3可见，逆变主电路中的一些器件设计在多块电路板上。如滤波C1～C6电解电容和上电缓冲控制电路设计在电容板（DR-PCB）上；4个IGBT（附图5中的I1、I2、I3、I4）及其部分驱动电路设计在逆变板（NB-PCB）上；输出整流的快速恢复二极管等设计在输出板（SHCH-PCB）上。形成模块化的电路结构。

全桥逆变主电路的功能主要是：把高压直流电VCC转换为中频（几十KHz）交流电，再经过逆变变压器T实现电压降压和大电流输出的变换。D1～D8两组快速恢复二极管则是把逆变变压器T输出的中频交流电变换为直流电。串联在逆变变压器T初级回路中的电流检测互感器DLH（200:1）（见附图3）用于检测逆变主变初级的电流大小，实现逆变初级或母线过流的反馈控制。电感L（见附图3）用于对输出电流进行滤波。最后由附图3电路中的输出正极OUT（+）和输出负极端OUT（-）输出焊接电流和电压。

附图4中，R1～R4电阻用于实现对滤波C1～C6电解电容的放电，即焊机不工作时，释放电容上储存的能量或高压，防止其对人体的危害。

图6中，R1～R4电阻和C1～C4电容，每个电阻和电容，组成阻容串联保护电路。用于保护快恢复二极管，防止其过压击穿。以保障焊机输出电路的工作可靠性。阻容串联保护电路设计在输出整流板（SHCH-PCB）上。

如附图3、附图5、附图7所示。4个IGBT（附图5中的I1、I2、I3、I4）的驱动控制电路分为低压侧和高压侧电路。见附图7和附图5所示。附图7部分的电路设计在IGBT驱动板（MCH-PCB）上；附图5部分的电路设计在逆变板（NB-PCB）上。附图7部分，驱动变压器QDB左边（初级侧）的电路为低压侧电路。右边（次级侧）的电路为高压侧电路，包括QDB驱动变压器的四个次级绕组和附图5中除了IGBT外的四路驱动电路。 低压侧与高压侧通过驱动变压器QDB进行电气隔离。

对于驱动控制电路的低压侧电路，见附图7所示，主要由驱动变压器QDB的初级绕组、Q2~Q5三极管、Z2~Z5稳压管，电阻R6、R8、R9、R11，C1~C4电容组成。其中，Q3和Q5三极管是NPN型三极管。其它的三极管是PNP型三极管。在驱动变压器QDB的初级两端分别连接着电路结构形式一样的初级低压侧电路。PNP型三极管Q2的集电极与NPN型三极管Q3的集电极之间连接一个电阻R7，并且，NPN型三极管Q3的集电极连接至驱动变压器QDB初级的一端。PNP型三极管Q2的基极连接稳压管Z2的阴极。稳压管Z2的阳极连接着电阻R6与电容C1的并联电路。该并联电路的另外一端，连接至脉冲宽度控制PWM信号的A端，即插头KZ-QD的2脚。NPN型三极管Q3的基极连接稳压管Z3的阳极。稳压管Z3的阴极连接着电阻R8与电容C2的并联电路。该并联电路的另外一端，也连接至脉冲宽度控制PWM信号的A端，即插头KZ-QD的2脚。三极管Q3的发射极接至电路的地端。类似地，PNP型三极管Q4的集电极与NPN型三极管Q5的集电极之间连接一个电阻R10，并且，NPN型三极管Q5的集电极连接至驱动变压器QDB初级的另一端。PNP型三极管Q4的基极连接稳压管Z4的阴极。稳压管Z4的阳极连接着电阻R9与电容C3的并联电路。该并联电路的另外一端，连接至脉冲宽度控制PWM信号的B端，即插头KZ-QD的1脚。NPN型三极管Q5的基极连接稳压管Z5的阳极。稳压管Z5的阴极连接着电阻R11与电容C4的并联电路。该并联电路的另外一端，连接至脉冲宽度控制PWM信号的B端，即插头KZ-QD的1脚。三极管Q5的发射极接至电路的地端。两个PNP型三极管Q2和Q4的发射极连接在一起，并且连接至电源+15V。

插头KZ-QD通过连接线连接至控制板（KZH-PCB）的插头KZ-QD（CN8）插头。当KZ-QD的1脚和2脚信号端有来自控制板（KZH-PCB）的PWM脉冲宽度调制信号时，会在驱动电路的低压侧驱动变压器的初级形成驱动脉冲信号，通过驱动变压器QDB的耦合、变换作用，传递到驱动变压器QDB的高压侧四个次级绕组线圈，形成相应的IGBT驱动控制信号。

对于驱动控制电路的高压侧电路，见附图5所示，主要由驱动变压器QDB的四个次级绕组、Q1~Q4PNP型三极管、Z1~Z12稳压管、电阻R1～R12、C1~C4电容、D1～D8二极管组成。4个IGBT，每个IGBT的高压侧驱动电路的结构形式是一致的。下面，以其中一个IGBT标号I1的驱动电路为例进行说明。该电路的组成结构如下：二极管D1的阴极连接至三极管Q1的发射极，同时还连接至电容C1和稳压管Z1的并联支路的一端，即Z1的阴极端。电容C1和稳压管Z1的并联支路的另一端，即Z1的阳极端，则连接至电阻R2。电阻R2的另一端则连接至Z2的阳极和I1标号的IGBT的G1端的公共结点。二极管D1的阳极连接至驱动变压器QDB其中的次级绕组N3的一端，同时也连接至电阻R1和二极管D2的并联支路的一端，即D2的阳极端。电阻R1和二极管D2的并联支路的另一端，即D2的阴极端，则与三极管Q1的基极连接。三极管Q1的集电极连接至驱动变压器QDB其中的次级绕组N3的另一端，同时还连接至电阻R3和稳压管Z3的并联支路一端，即Z3的阳极端，也就是I1标号的IGBT的E1端。电阻R3和稳压管Z3的并联支路的另一端，即Z3的阴极端，则与稳压管Z2的阴极连接。Z2的阳极连接至I1标号的IGBT的G1端。其余的三个IGBT的驱动电路，结构形式与上述例子的说明是完全一样的。

驱动控制电路的+15V工作电压来自本发明焊机的直流电源控制板（DY-PCB）电路。为保证该电源电压的稳定和抗干扰，设置了滤波电容C9和EC6，见附图7所示。驱动电路中的VCC电压连接着电容板（DR-PCB）的输出高压或称为母线电压两端。

当传递到驱动变压器QDB的高压侧四个次级绕组线圈有PWM脉冲宽度调制信号时，会在高压侧驱动电路中形成四路驱动脉冲信号，它们分别连接着各自IGBT的G端和E端，通过驱动脉冲的控制作用，使相应的IGBT进行导通或断开动作。附图5中，由于逆变板（NB-PCB）的OUT1和OUT2之间连接着主变压器T的初级，因此，两组IGBT开关的交替动作控制，可在主变压器T的初级中形成交变电流，最终实现了从直流到交流的逆变变换。

PWM脉冲宽度调制信号来自附图13中CN8插头部分，即输出特性等控制电路中的U2PWM脉冲宽度调制芯片（UC3846）的A OUT和B OUT输出端。由于U2芯片输出的信号驱动功率小，故需要经过驱动功率电路进行放大，再通过驱动变压器及其外围的驱动电路去控制4个IGBT的工作状态。U2脉冲宽度调制（PWM）芯片（UC3846）输出的控制信号是两组方波脉冲信号。两组方波脉冲信号在时间上有一个固定的时间差，专业上也称为死区时间。是保障IGBT两组开关交替工作的重要参数之一。该时间是通过UC3846芯片的外围器件（RT端的电阻；CT端的电容）参数设置而确定的。至于如何确定，需要查看UC3846的相关使用资料或说明。这里不再重复。这里需要说明的是：PWM脉冲宽度调制信号是决定焊机逆变主电路输出电压和电流大小的信号。而PWM脉冲宽度调制信号则受焊机的电流调节控制给定信号Ug和电流负反馈信号Ufi决定。

附图8中，KB是开关电源变压器，其N1（含N1-1和N1-2）为初级绕组，N2～N5为次级绕组。N2绕组的2脚接地，1脚接至两个并联快速二极管D20～D21的阳极，其阴极端对地之间并联有滤波电容C23和C43，以及电阻R45。N2绕组的输出电压经过两个并联快速二极管D20～D21的整流，电容的滤波后，变为+15V直流电压。+15V电压通过稳压管Z15～Z17、电阻R26和R27的分压，可使光耦U9中的发光二极管（U9-A）进行发光。该光耦的输出级U9-B在附图9中，也就是开关电源电路的高压侧。+15V电压的后级电路还连接着+5V稳压电路，也就是利用+5V输出的U2稳压器（如LM7805）和输入端、输出端滤波电容组成的稳压电路，产生+5V直流电压，供给附图11中的MCU微处理器U5组成的电路工作使用；N3绕组的2脚接地，N2的输出电压经过快速二极管D22（其阴极连接N3，其阳极连接至后级-15V稳压器的输入端）的整流，电容C51的滤波，再经过-15V输出的U8稳压器（如LM7915）和输出端对地之间并联的滤波电容C35～C36、电阻R28组成的稳压电路，产生-15V直流电压；N4绕组的输出电压经过快速二极管D3（其阳极连接N4，其阴极连接至后级电路的输入端）的整流，再经过并联在D3对其地输出端的电阻R65、滤波电容C27和C28后，变为+24V直流电压。+24V电压，通过24V1插头连接至本发明焊机的冷却风扇FAN；通过24V2插头连接至电容板（DR-PCB）的24V2（J2）插头，即给上电缓冲控制电路的继电器控制电路提供+24V工作电压；通过24V3插头，对控制板（KZH-PCB）电路部分提供+24V工作电压。

附图9中，开关电源电路的高压侧电路由电源变压器KB的初级绕组N1（含N1-1和N1-2）、N5次级绕组、T4场效应开关管（3N150）、IC1 脉冲宽度PWM调制器（UC3842A）、Q1晶闸管、光耦U9、NPN型三极管Q2、PNP型三极管Q3、稳压管Z18～Z19，二极管D2、D4、D5和D23，电阻R7～R8、R10～R20、R41、R44、R59～R64，电容C12～C21、C37～C38、C45，电解电容EC1～EC2组成。插头VCC9连接至电容板（DR-PCB）的插头VCC9（J1），实际上就是连接着VCC直流高压或母线电压，也就是电容板中C1～C6滤波电容两端的高电压。由附图9、附图8可见，开关电源电路的高压侧电路与前面提及的附图8中的电源输出电路或低压侧电路，是通过开关电源变压器KB进行电气隔离的。另外，光耦U9中的发光二极管（U9-A）在开关电源电路的低压侧。附图9中，该光耦的输出级U9-B则在开关电源电路的高压侧。也就是高压侧与低压侧的电路还通过光耦U9进行电气隔离。开关电源PWM的核心控制芯片是UC3842A PWM脉冲宽度调节器，其6脚是PWM脉冲信号的输出控制端。其5脚接地；其4脚对地之间接电容C18，对8脚之间接电阻R13；其8脚对地之间接电容C14；其1脚连接至并联的电阻R17和电容C13，该并联阻容的另一端到其2脚；其2脚对地之间，并联有一个电阻R20和电容C15，另外，2脚还连接至光耦U9输出级三极管的发射极；其6脚输出端通过一个电阻R16连接至T4开关管的控制极G端；其3脚对地之间连接着电容C17，以及串联的电阻R11和R14。R11和R14的中间连接点，一是连接至T4开关管的S极端子，二是该连接点对地之间连接电阻R15，三是该连接点对地之间连接电阻R19和R18。而电阻R19和R18的中间连接点，一是连接至Q1晶闸管的控制极，二是该连接点对地之间连接电容C21。Q1晶闸管的阴极接至地，Q1晶闸管的控制极还通过电阻R64连接至三极管Q3的集电极，Q1晶闸管的阳极连接光耦U9输出级三极管的集电极，并连接至IC1UC3842A PWM脉冲宽度调节器的7脚。IC1的7脚对地之间连接一电容C45。IC1的7脚，连接一并联的电阻R10和R12；连接至三极管Q3的发射极。Q3的发射极与基极之间连接电阻R63；连接电阻R41的一端。R10和R12的另一端，对地之间连接电容EC1的正极性端，连接二极管D2的阴极，D2的阳极对地之间连接电容C16和EC2电容的正极性端，并且还连接至D5二极管的阴极，D5二极管的阳极与开关电源变压器KB的N5绕组一端，N5的另一端连接至地。

附图9中，来自VCC9插头的正极性电压端VCC连接一个二极管D23的阳极，D23的阴极连接电阻R44的一端，R44的另一端连接着几个支路，一是连接到电阻R41的一端，R41的另一端与IC1的7脚连接；二是连接一电容C20，电容C20的另一端接地；三是连接KB变压器N1初级的一端，连接电容C12、电阻R7和R8的并联电路，该并联电路的另一端连接二极管D4的阴极，D4的阳极一方面连接着T4的D（源极）端，另一方面，连接至KB变压器的初级绕组N1的另一端；四是连接电阻R59和R60的串联电路，该电路的另一端接地，该串联电路的中间连接点，该中点对地之间连接电容C37，连接稳压管Z19的阴极，Z19的阳极则连接电阻R61和R62的串联电路，该电路两个电阻的中间连接点，对地之间连接电容C38，连接至三极管Q2的基极，Q2的发射极接地，Q2的集电极连接稳压管Z18的阳极，Z18的阴极则连接至三极管Q3的基极；五是对开关电源电路低压侧的地之间连接电容C19。

附图9中，本发明焊机的开关电源电路，当VCC9插头检测到一定值的逆变主电路的高压电时，可使UC3842A PWM脉冲宽度调节器的6脚输出脉冲信号，该信号为一定工作频率的、具有一定时间宽度的驱动脉冲，可使T4开关管处于通、断工作状态。进而可使开关电源变压器KB的初级N1绕组中产生交变电流信号，使KB变压器的各个次级绕组同时也产生控制电源信号，最终，在开关电源电路的作用下，产生+24V、+15V、-15V、+5V的电源电压。

附图9中，N5绕组及其外围器件，如D5、D2、EC1、EC2、R10和R12组成的电路，其作用是为IC1的UC3842A PWM脉冲宽度调节器电路进行辅助供电的；晶闸管Q1及其外围器件，如R19、R18、C21组成的电路，其作用是实现过流保护，即当T4产生的电流较大，而在电阻R15和R14上形成较高的电压时，可通过控制Q1，最终实现开关电源电路的过流保护；Q2三极管及其外围器件，如R59～R62、Z19、C37和C38、Z18组成的电路，其作用是实现压保护，也就是当检测到的VCC电压过高时，可实现开关电源电路的过压保护；光耦U9-B，以及附图8中的U9-A、稳压管Z15～Z17、电阻R26～R27，组成开关电源的反馈控制电路。通过检测+15V端子的输出电压，实现开关电源各输出电压的稳定、准确，保证本发明焊机各部分电路的可靠工作。

本发明的开关电源电路，当焊机的输入电源电压在130V～520V之间变化时，都可获得+24V、+15V、-15V、+5V的稳定电源电压。这就保障了本发明焊机抗电网电压波动的能力，即在输入电源电压较大的波动情况下，本发明焊机仍然可以进行焊接工作，并有较高的工作可靠性。

关于本焊机开关电源电路中UC3842A PWM脉冲宽度调节器的工作特性，相关参数设定，以及开关电源电路进一步的工作原理。需要查看相关资料或说明进一步了解。这里不再重复。

附图10中，所给出的电路是输入电源电压的检测和判断电路。由于本发明的焊机可以使用单相220V或380V电源，也可使用三相380V电源。对于不同的供电电源，本发明的控制电路可自动进行检测、判断，同时会采用相应的控制策略进行操作控制。

附图10中，输入电源电压的检测和判断电路，主要由光耦U3（EL817C）、程控管Q（TL431）、场效应管VT8（2P06），电阻R1～R5、R24和R36，电容C1～C3、稳压管Z3组成。程控管Q（TL431）的2脚（阳极）接其电路的地（简称：地）；其1脚（控制极）对地之间连接电容C1和电阻R2，同时，V-F电压通过电阻R1连接至其1脚。V-F是附图9中电阻R59和R60分压后得到的电压，来自与开关电源电路中的VCC检测电压；其3脚（阴极）接至Z3稳压管的阳极。Z3的阴极连接场效应管VT8的控制极，而该控制极连接一个电阻R3后接至VC-1电源电压。VC-1电源电压是附图9中开关电源电路N5绕组输出的电源电压，即EC2电容两端的电压，也是开关电源电路中的辅助供电电路的输出电压之一。场效应管VT8的源极（D端）也连接至VC-1电源电压。场效应管VT8的漏极（S端）连接电阻R4。R4的另一端对其电路的地之间并联连接着电阻R5、电容C2和光耦U3的输入级发光二极管，并且是与该发光二极管的阳极相连接。在光耦U3的输出级一侧，该光耦的三极管的集电极连接电阻R36，R36的另一端连接至+5V电压；光耦U3的三极管的集电极还连接电阻R24和电容C3，电阻R24的另一端是标号为380/220的端子，该端子连接到附图11中U5微处理器的11脚。电容C3的另一端连接光耦U3的三极管的发射极，并且接至附图11中供电电源系统的地，也就是+5V电源或微处理器电路系统的地。

输入电源电压的检测和判断电路的作用是：V-F电压信号端子实时检测着来自逆变主电路的VCC电压，该电压的高、低代表着本发明焊机所外接的供电电源电压是380V的，还是220V的。当本发明焊机外接的供电电源电压是380V的时，程控管Q（TL431）导通工作，场效应管VT8（2P06）导通，光耦U3的发光二极管发光，其输出级三极管导通，于是R24的输出端（即380/220信号端子）为低电平；反之，当本发明焊机外接的供电电源电压是220V的时，程控管Q（TL431）不导通，场效应管VT8（2P06）不导通，光耦U3的发光二极管不发光，其输出级三极管不导通，于是R24的输出端（即380/220信号端子）为高电平+5V。R24输出的电平信号输送至附图11中U5的微处理器系统，该系统即可根据检测电平的高、低，判断出本发明焊机输入的电源电压是380V，还是220V，进而通过微处理器的17脚、20脚发出相应的控制指令。

附图11中，控制不同输入电源电压时的切换继电器、调整控制参数以及关闭附图13中U2芯片PWM输出的MCU微处理器控制电路由MCU微处理器U5，电阻R9、R21～R22、R29～R31和R33～R35，稳压管Z1～Z2、二极管D6～D8、开关管VT4～VT7、电容C4～C8和C+1、三个插头组成。

附图11中，LOAD插头接口为MCU微处理器U5的程序烧写接口。LOAD插头的1脚接+5V，该电压通过电容C+1接地；该插头的1脚还连接电阻R9的一端，R9的另一端连接LOAD插头的4脚和MCU微处理器U5的4脚，同时通过一个电容C6接地；LOAD插头的2脚接MCU微处理器U5的18脚；LOAD插头的3脚接地。编写的控制软件程序通过该烧写接口写入MCU微处理器U5中，配合硬件电路，共同完成相应的电压识别和转换控制。

附图11中，MCU微处理器U5的9脚接+5V电压，该电压端子通过电容C4接地；U5的8脚通过电容C5接地；U5的7脚接地；U5的11脚接380/220V信号检测端；U5的12脚接QUEXIANG（缺相）信号检测端。

附图11中，KZ-QH插头通过连接线与控制板（KZH-PCB）上的对应插头KZ-QH（4CN1）相连接，见附图3所示。KZ-QH插头的1脚连接二极管D8的阴极，D8的阳极则连接至MCU微处理器U5的19脚；KZ-QH插头的4脚连接+15V，KZ-QH插头的3脚连接地。

附图11中，MCU微处理器U5的20脚接R34，R34的另一端接至场效应开关管VT4的控制极（G端），VT4的漏极（S端）接地，在VT4的控制极与漏极之间并联着电阻R22和电容C7，VT4的源极（D端）接稳压管Z2的阳极，Z2的阴极接场效应开关管VT6的控制极（G端）和电阻R35，R35的另一端接至+15V，场效应开关管VT6的源极（D端）接+15V，场效应开关管VT6的漏极（S端）接二极管D7的阳极，D7的阴极连接KZ-QH插头的2脚和R31，R31的另一端接地。

附图11中，QIEHUANG(切换）插头通过连接线与切换或转换电路板（QH-PCB）上的对应插头QIEHUANG（KZ）相连接，见附图3所示。QIEHUANG(切换）插头的2脚和1脚之间接至电压+24V。MCU微处理器U5的17脚接R30，R30的另一端接至场效应开关管VT5的控制极（G端），VT5的漏极（S端）接地，在VT5的控制极与漏极之间并联着电阻R21和电容C8，VT5的源极（D端）接稳压管Z1的阳极，Z1的阴极接场效应开关管VT7的控制极（G端）和电阻R33，R33的另一端接至+15V，场效应开关管VT7的源极（D端）接+15V，场效应开关管VT7的漏极（S端）接二极管D6的阳极，D6的阴极连接QIEHUANG(切换）插头的4脚和R29，R29的另一端接地。QIEHUANG(切换）插头的5脚接地。

对于多输入电源电压的逆变焊机，不同的输入电压，对应的输出电流是不同的。高输入电压时，输出电流和电压满足要求，但采用同一套电路参数控制低输入电压时的输出电流和电压，其控制结果是不好的。也就是说，如果不调整控制参数，当输入电源电压为380V时，焊机的输出电流可以满足输出要求；但当输入电源电压为220V时，焊机的输出电流则会出现较小而无法满足输出要求的现象。因此，自动调整输出电流调节的控制参数，则可以解决220V电压时输出的问题，最终使焊机的输出性能较好地满足焊接的要求。其简要的控制过程和结果说明如下：附图11中，当微处理器U5的17脚将要产生电平去控制开关管VT5，进而通过QIEHUAN插头控制线去控制切换逆变变压器初级绕组的继电器JDQB工作状态前，U5-20发出指令，通过VT4、VT6开关管和D7等组成的电路的控制，去关闭附图13中U2 PWM信号的输出，使IGBT管关断，暂停逆变主电路输出。之后，再完成逆变变压器初级绕组的匝数切换；根据控制的需要，通过U5-19发出指令，再通过D8，去控制附图13中的4Q1开关管，改变取样电阻的大小，从而达到控制电流大小的目的。比如，三相380V和单相380V输入时，可使焊机的输出电流达到250A/30V。而220V电源输入时，输出电流达到160A/26.4V等。当然，在低于额定电压的输入电源条件下，焊机的输出电流会相应的减小。但是，即使输入电压是130V～520V，本发明的焊机仍然可以有输出电流，并可以采用合适的电焊条直径进行正常焊接。

附图12是电压转换或切换板（QH-PCB）电路部分，也就是附图3中的电压转换或切换板（QH-PCB）部分的原理图。电压转换或切换板（QH-PCB）电路由切换继电器JDQ1A及其触点开关JDQ1B，接线端子T1、T1-1和T1-2，光耦U1、NPN型三极管Q1、稳压管Z1和Z2、电容C1和C2、电解电容EC1、二极管D1、电阻R1～R3、插头QIEHUAN（KZ）组成。附图12中的QIEHUAN（KZ）插头连接至附图11中的QIEHUAN插头。接线端子T1-1和T1-2分别对应连接附图3中逆变主变压器T的“380V”、“220V”的接线端子。IN或T1端子连接至逆变板（NB-PCB）的OUT1接线端子。+24V对GND3地之间并联电解电容EC1，稳定+24V电压。切换继电器JDQ1A的两端并联二极管D1，切换继电器JDQ1A的一端和D1的阴极接+24V，它们的另一端连接至三极管Q1的集电极，Q1的发射极接GND3地，Q1的基极与发射极之间并联电容C2和电阻R3，Q1的基极还连接至稳压管Z2的阳极，Z2的阴极连接电阻R2，R2的另一端连接至光耦U1中输出级三极管的发射极，光耦U1中输出级三极管的集电极接至+24V。光耦U1中输入级二极管的阴极连接插头QIEHUAN（KZ）的1脚，插头QIEHUAN（KZ）的2脚接至稳压管Z1的阴极，Z1的阳极连接电阻R1，R1的另一端连接电容C1和光耦U1中输入级二极管的阳极。电容C1的另一端连接插头QIEHUAN（KZ）的1脚。同时，插头QIEHUAN（KZ）的1脚和2脚受控于附图11中R29两端的电压控制信号。该部分电路的工作电压+24V电源来自于电源板（DY-PCB）部分。

当来自切换控制电路的R29两端的电压控制信号为高电平时，即插头QIEHUAN（KZ）的2脚为高电平信号时，Z1稳压管击穿、稳压，有控制电流流过电阻R1，于是，光耦U1中输入级二极管发光，光耦U1中输出级三极管导通，+24V通过电阻R2施加至后级电路，Z2稳压管击穿、稳压，于是，有控制电流流过电阻R2，三极管Q1导通，从而使继电器JDQ1A动作，其触点开关JDQ1B闭合，接线端子T1或IN与T1-2接通，使逆变主变压器的初级端连接至该变压器的对应“220V”的接线端子；反之，R29两端的电压控制信号为低电平时，即插头QIEHUAN（KZ）的2脚为低电平信号时，继电器JDQ1A不会动作，其触点开关JDQ1B不闭合或为断开状态，接线端子T1或IN与T1-1接通，使逆变主变压器的初级端连接至该变压器的对应“380V”的接线端子。通过上述控制过程，就实现了220V或380V不同输入电源连接于本发明焊机的输入时，逆变主变压器T的初级接线端会根据不同的电源电压对应连接不同的初级绕组匝数。

附图13是控制板电路部分，也就是附图3中的控制板（KZH-PCB）部分的原理图。

附图13中，24V3（CN2）插头是连接到+24V电源的。CN1插头则是连接到焊机输出端的，其中CN1-1是焊机输出的“负或-”（OUT-）极性端，CN1-2是焊机输出的“正或+”（OUT+）极性端。CN6插头是连接到+15V和-15V电源的。

附图13中，CN5插头是为连接手工焊（MMA）/氩弧焊（TIG）功能设置开关而设计的。也就是说，本控制电路既可用于单功能的手工焊（MMA）控制，又可用于手工焊（MMA）/氩弧焊（TIG）两功能焊机的控制。

如果CN5插头的“1”脚和“2”脚是连通的，也就是说功能设置开关是闭合的，此时，处于氩弧焊控制；如果CN5插头的“1”脚和“2”脚是断开的，也就是说功能设置开关是不闭合的，此时，处于手弧焊控制。

见附图3所示。附图3中的电流检测互感器DLH（200:1）通过插头CN3的连接线连接至附图13中下部的D83~D84、D86~D87组成的整流桥输入端。通过电流检测、整流变换，最后输出电流负反馈信号Ufi，连接至附图13中的U2（UC3846）PWM为核心的焊机输出特性控制电路中，作为负反馈控制信号，参与焊机的输出电流控制过程。

见附图13，给定电路由输出电流调节电位器RP3（welding current）、推力电流调节电位器RP1（ARC FORCE）、热引弧电流调节电位器RP2,以及外围的电阻、电容等器件组成。最大输出电流校正电位器为RP13。最小输出电流校正电位器为RP14。通过与给定电流电位器的配合，可使焊机的输出电流符合铭牌中电流变化范围的要求。

见附图13，输出特性控制电路由U2 PWM脉冲宽度调制芯片（UC3846）、运算放大器，以及这些器件外围的很多电阻、电容和二极管等器件组成。

附图13中，U5芯片是一种双向模拟开关。在集成电路内有4个独立的能控制数字及模拟信号传送的模拟开关。每个开关有一输人端和一输出端，它们可以互换使用。还有一个选通端（又称控制端）。当选通端为高电平时，开关导通；当选通端为低电平时，开关截止。

附图13中的左边中间部分，对于手工焊时的电弧推力（ARC FORCE）控制电路，它由电阻R10～R11、R1～R2，RP1推力电流给定电位器、校正电位器RP11、光耦U23、稳压管VD31，电容C2和C14，CN1和24V3（CN2）插头及其连接的电路部分组成。由于CN1插头是连接到焊机输出端的，而24V3（CN2）插头是连接到+24V电源的，当焊机焊接时输出的电压较高时，稳压管VD31不会击穿和稳压，二极管D81也是截止的。这样，光耦U23中的三极管是截止的。因此，RP1推力电流给定电位器的信号无法加到其后级控制电路。相反，当焊机焊接时输出的电压较低（例如低于14V）时，稳压管VD31会击穿和稳压，二极管D81导通。光耦U23中的三极管导通。因此，+15V加给RP1推力电流给定电位器，其产生的推力电流给定信号可加到其后级控制电路，会使焊机的输出电流增加。这就实现了低输出电压下电流增加，也就是焊机手工焊时外特性控制时推力电流控制的过程。

附图13中的左下角部分，空载电压控制电路由电阻R15、R17、R61和R90，稳压管VD36，三极管Q5，光耦U13，电容C15和C31组成；CN1插头连接到焊机的输出端，R17的输入端可检测焊机的输出电压高低，R17、稳压管VD36与光耦U13的输入级二极管是串联的，R17输出端接至VD36稳压管的阴极，U13的输出级三极管集电极接+15V，其发射极则通过R61去控制NPN型三极管Q5的基极，Q5的发射极接地，Q5的集电极通过电阻R90去控制U2（UC3846）PWM芯片的1脚。当焊机输出较高空载电压时，稳压管VD36击穿、稳压，光耦U13中的输出级三极管导通，使三极管Q5导通，可使U2（UC3846）PWM芯片的1脚电平被拉至低电平，使U2（UC3846）关闭其PWM脉冲波形，焊机逆变主电路停止输出；当焊机输出较低空载电压时，稳压管VD36不会击穿和稳压，光耦U13中的输出级三极管截止，可使U2（UC3846）芯片输出PWM脉冲波形，焊机逆变主电路产生输出。这样就实现了焊机空载电压的控制。

附图13中，高压电流抑制电路由电阻R13、R14和R18、电容C11、稳压管VD32和U4光耦、U5多路电子开关芯片组成，R13的输入端接焊机输出电压的正极性端，R13、VD32与光耦U4的输入级二极管是串联的，R13的输出端接至VD32稳压管的阴极；R14并联在光耦U4的输入级二极管的两端，光耦U4的输入级二极管的阴极接地，C11的一端接R13的输出端和VD32的阴极端，C11的另一端接地；光耦U4的输出级三极管的发射极接电阻R21，R21的另一端接地，光耦U4的输出级三极管的集电极去控制U5中一组器件（其管脚为3、4和5）的5脚控制极；R18与U5的4脚连接，R18的另一端则连接至影响输出电流大小的电位器RP13的输出端。其控制方式是：当焊接电弧拉得过长，也就是电弧电压升得很高时，VD32稳压管会击穿、稳压，U4光耦中的三极管导通，可使U5的4脚和U5的3脚电平拉低至“地”电平，通过R18使焊机逆变主电路输出电流迅速减小，达到高输出电压时减小焊机输出电流的目的。

对于氩弧焊控制，U5-6（即U5芯片的6脚，下列表述类似，不再重复）、U5-12和U5-13的电平为高电平（+15V），此时，U5-1与U5-2、U5-8与U5-9、U5-10与U5-11是导通的.并且U5-8与U5-9、U5-10与U5-11为低电平。因此，1）三极管Q6是截止的。这样，RP1的电弧推力电流信号就不可能加至后级电路；2）RP2的热引弧电流信号就不可能加至后级电路；3）RP12的氩弧焊起弧电流信号可加至后级电路；4）光耦U14中的二极管发光，其输出级三极管导通，短接VD35稳压管。由于它与稳压管VD34是串联的。这样，就会使得氩弧焊控制状态时长时间短路保护电路实现保护动作的电压点与手工焊控制状态时是不同的，要比手工焊状态的低很多。通常，氩弧焊状态时只有几伏，而手工焊状态时接近10伏。

氩弧焊控制状态时的长时间短路保护电路由电阻R76、R75、R95、R12、R45和R16，电容C38、C1、C12和C13、NPN型三极管Q1、稳压管VD37、VD34和VD35，二极管D3、U14和光耦U3组成；R12的输入端接焊机输出电压的正极性端，R12、VD34与光耦U14的输出级三极管是串联的，VD34与R12和光耦U14输出级三极管的集电极相连接，同时VD34的阳极连接VD35的阴极和光耦U14输出级三极管的集电极；R12的输出端接至VD34稳压管的阴极；C11与C13并联，其一端接R12和VD34稳压管的阴极，其另一端接地，也是焊机输出电压的负端；VD35并联在光耦U14输出级三极管的两端，光耦U14输出级三极管的发射极接光耦U3输入级发光二极管的阳极，该发光二极管的阴极连接R16后接至地；+15V通过R95连接至光耦U3输出级三极管的集电极，该集电极连接电容C1的正极和稳压管VD37的阴极，C1的另一端接地，VD37的阳极连接D3的阳极，D3的阴极通过电阻R76连接Q1的基极，Q1的发射极接地，Q1的集电极连接至PWM芯片U2（UC3846）的1脚，R75和C38并联在D3的阴极与地端。当来自CN1的输出电压较低，低于保护点电压时，VD34稳压管由击穿、稳压状态变化为截止状态，此时光耦U3中的三极管是截止的，于是VD37稳压管会击穿、稳压，D3二极管导通，三极管Q1导通，从而关闭U2（UC3846）PWM波形的输出，最终关闭焊机逆变主电路输出，实现长时间短路保护。相反，如果来自CN1的输出电压较高，高于保护点电压时，VD34稳压管击穿、稳压，此时光耦U3中的三极管导通，于是，由于电阻R95很小，C1会快速放电，其两端电压会受R95限制，VD37稳压管会截止，D3二极管不导通，三极管Q1截止，U2（UC3846）输出PWM波形，最终使焊机逆变主电路输出。

对于手工焊控制，上述一些电路控制的过程是与氩弧焊不同的，有的电路控制结果甚至是相反的。由于上述氩弧焊控制过程等说明已经较为详细了，读者可参考它，结合电路原理图，对手工焊的一些相关控制过程自行进行分析。介于篇幅的关系，这里就不说明了。

附图13中的左下角部分，CN4可连接至“VRD”开关。CN4插头短接时，为设定了“VRD”功能。也就是焊机长时间不焊接时的“低电压输出控制”功能。通常，此时的空载电压只有十几二十伏。起到较好的安全保护作用。关于这个部分的控制，读者可结合电路原理图，自行进行分析。介于篇幅的关系，这里就不说明了。

见附图13，输出电流的显示和数据校正控制电路由微处理器U8、数码管U11及其外围的一些电阻、电容等器件组成。其原理是：在U8微处理器系统电路的控制下，可采样来自RP3电位器的焊接电流给定控制信号，根据给定电流的信号大小，在U8微处理器控制软件的作用下，把相应的电流值通过数码管U11电路进行显示。由于给定的电流值与实际输出的电流值是可以通过电位器RP15校正准确的，因此，调节的电流给定值实际上也是输出电流值。此外，由于采用了U8微处理器电路控制系统，因此，很容易实现焊机输出电流的预置。也就是说，在没有进行焊接时，调节和显示在电流表中的电流值就是焊接时的实际电流。无需通过试焊来确定输出电流。这样就极大方便了用户的操作。

很多三相或单相输入电源的逆变焊机那样，其过热保护电路只有一个，只采用了一个过热保护器安装在IGBT散热器或输出快恢复二极管的散热器上，配合过热保护的控制电路，实现过热保护。而本发明采用了三个过热保护电路的设计方法，这就进一步保障和提高了焊机工作的可靠性。

其中，一个过热保护电路由二个常闭型过热保护器，电阻R99、R51、R81、R56～R58和R72～R73，电容C37、D15二极管、NPN型三极管Q3及保护指示LED2（黄色）灯、CN7插头组成。+15V通过R51连接Q3的集电极、D15的阳极、R81和R73，R81的另一端连接LED2的阳极，LED2的阴极接地；Q3的发射极接地，Q3的基极连接R72，R72的另一端连接R73、R58、C37，C37的另一端接地；R99的一端接至+15V，其另一端接过热保护器的一端（CN7的2、3脚），该过热保护器另一端连接至R72、R73、R58、C37的公共结点（CN7的1脚）；R57的一端接至+15V，其另一端接另一个过热保护器的一端（CN7的4脚）和R58的另一端，该过热保护器的另一端连接至R99的一端；R76一端连接Q1的基极，另一端连接D15的阴极，Q1的发射极接地，Q1的集电极连接至PWM芯片U2（UC3846）的1脚；这两个过热保护器可分别安装在不同的部位，如IGBT散热器和输出快恢复二极管的散热器上，可实现对焊机的过热保护。例如，在焊机输出过程中，当IGBT的散热器发生过热现象时，过热保护器动作。此时，控制电路可使三极管Q3截止或不导通，于是二极管D15导通，三极管Q1导通，U2PWM芯片的1脚电平被拉低至低电平，会使U2（UC3846）关闭其PWM脉冲波形，焊机逆变主电路停止输出电流。同时，可使保护LED2（黄色）指示灯点亮，指示焊机发生过热保护。在冷却风机的作用下，当过热现象消除时，控制电路才能继续输出PWM控制信号。同时保护指示灯LED2熄灭。这就实现了焊机过热保护。

另外的两个过热保护电路由电阻R64、R66～R71、R76和R98，电容C35～C36，二极管D13～D15、NPN型三极管Q1，以及四运算放大器U30和热敏电阻、插头PCT1和PCT2组成；PCT1和PCT2插头可分别连接两个热敏电阻，热敏电阻可以紧贴需要进行温度检测或控制的器件安装；R68并联在U30的一个运算放大器同相输入端和输出端，该输出端连接D13的阳极，该阳极连接D15的阳极，D15的阴极通过R76去控制Q1的基极，Q1的集电极则连接至U2（UC3846）的1脚；该同相输入端连接R66和R67，R67的另一端接地，R66的另一端接+15V；该运算放大器反相输入端连接PCT2的1脚、R64和C35的一端，R64的另一端接+15V，C35的另一端接地和PCT2的2脚；类似地，R69并联在U30的另一个运算放大器同相输入端和输出端，该输出端连接D14的阳极，该阳极连接D15的阳极；该同相输入端连接R70和R71，R71的另一端接地，R70的另一端接+15V；该运算放大器反相输入端连接PCT1的1脚、R98和C36的一端，R98的另一端接+15V，C36的另一端接地和PCT1的2脚。

当被检测器件的温度过高时，热敏电阻的阻值变化后，可使运算放大器输出高电平，于是，二极管D13或D14导通。保护指示灯LED2也会点亮，指示焊机发生过热保护。同时，通过D15的导通，使Q1导通，会使U2（UC3846）关闭其PWM脉冲波形，焊机逆变主电路停止输出电流。在冷却风机的作用下，当此类过热现象消除时，控制电路才能继续输出PWM控制信号。同时保护指示灯LED2熄灭。这也就实现了焊机的过热保护。

本发明电路用于手工电弧焊时输出特性的控制过程简述如下：

焊机后面板的开关KG合上接通供电电源极短的时间后（此期间，焊机电路进行上电缓冲控制， JDQ1A继电器有一定的延时控制），焊机内部的上述各控制板带电工作。前面板上的白色电源指示LED灯亮，指示焊机带电。

在控制电路的作用下，焊机附图13中的U2 （UC3846）PWM脉冲宽度控制电路产生一个占空比较大的脉冲信号，使4个IGBT的驱动电路工作，使4个IGBT处于交替导通状态，最终使逆变主电路输出空载电压。当操作者调节好前面板上焊接电流的给定电位器，并进行焊接时，通过附图3中的电流检测环或电流互感器DLH（200:1），由电流检测和整流变换电路可检测到逆变主电路中的（附图3中）变压器T初级电流信号，即电流负反馈信号Ufi。该电流负反馈信号Ufi，与焊接电流控制给定信号Ug进行比较。比较后的差值信号，通过输出特性控制电路，进行PI（比例和积分）调节控制。其输出的结果控制附图13中的U2（UC3846）PWM芯片的脉冲宽度或占空比输出。通过IGBT的驱动电路，控制逆变主电路中IGBT的通断时间，最终决定焊机输出电流和电压的大小，实现输出电流参数的准确控制。并使焊机的输出特性为恒流带外拖的下降特性。进一步地说，当焊接电流控制给定信号Ug不变时，随着焊机电路检测到的负反馈Ufi电流信号增加，并且，达到给定的设定值后，焊接电流控制给定Ug信号与Ufi电流负反馈控制信号的差值会随电流增加而减小，通过PI（比例和积分）控制后，使焊机输出PWM芯片的脉冲宽度或占空比减小，焊机的输出电压降低。这一过程，也就是所谓的电流截止负反馈控制。即只有当电流达到焊接电流电位器的设定值后才起作用的反馈控制。此后，随着电流微小的增加，电压降低会很多。当焊机输出电压下降到16V以下时，随着电压的降低，控制电路可使附图13中的U2（UC3846）PWM芯片的脉冲宽度或占空比增加，使焊接电流按照设定的参数增大，最终形成恒流带外拖的下降特性。外拖部分电流可提高推力电流电位器进行调节；焊接时的引弧电流则通过引弧电流电位器进行调节。当焊接电流给定信号变化时，电流截止负反馈设定值不同，但其它的控制过程是类似的。这样，在电位器设定的最小和最大之间，就可获得无数条下降特性曲线。这样的控制，也是满足手工电弧的基本焊接要求。

关于焊机其它部分电路的工作过程，由于以上部分已经进行了许多说明。这里就不再详细赘述了。

以上是本发明各电路部分及焊接方法的简要控制过程说明。因阐述电路原理比较复杂。以上仅给出控制的一些主要方法、思想和结果。但由于本发明已给出了详细的电路原理图，因此对于有电路阅读能力（或具备相关电路知识）的人来说，是完全可以读懂的。电路图也是一种无声的语言。但对于没有电路阅读能力（或不具备相关电路知识）的人来说，即使解释的再多，他们也是难以理解的。鉴于篇幅的关系，本专利说明书只能阐述主要的部分，以使专利说明书阅读人能够更好地理解相关的工作原理和过程。

通过上述说明可见，本发明电路和结构设计新颖，可实现全网供电条件下IGBT单管逆变手工焊或手工焊作业的要求，所设计的焊机具有控制性能好、成本低、保护措施多、可靠性高等优点。本发明焊机的设计有自己的独特之处。也是申请本专利保护的根本目的所在。

以上部分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效物界定。

Claims (10)

1.一种全电网电压逆变焊机，包括外壳部分和焊机内部的各个控制电路，其特征在于：外壳部分包括手柄或提手、机箱外壳、前塑料出风面板、机箱前面板和机箱底板；焊机的内部采用上、下布局结构，采用机箱中隔板进行分隔；机箱中隔板的下方，采用螺丝与新型风道组件的IGBT塑料绝缘隔离板部分进行紧固连接，在焊机内部的机箱中隔板上，安装有整流桥模块、整流桥散热铝片、IGBT逆变板、电容板、电容板的防护封胶盒、开关电源板，整流桥散热铝片的底部先涂抹导热硅脂，再固定安装在机箱中隔板上，之后，再在整流桥模块的底部涂抹导热硅脂，在整流桥散热铝片的上方安装整流桥模块；电压转换或切换板安装在焊机内部的机箱中隔板的下方，电容板放置在滤波电容板防护封胶盒中，并灌注胶液固化后使电路板密封，逆变主变压器和输出电流滤波电抗器安装在机箱底板的底板上；新型风道组件包括IGBT塑料绝缘隔离板、左侧绝缘连接挡板、左侧输出整流器的散热器、左侧IGBT散热器、连接铝板、右侧输出整流器的散热器、右侧IGBT散热器II、右侧IGBT散热器I、右侧绝缘连接挡板；利用紧固连接的螺丝，可把IGBT塑料绝缘隔离板与右侧IGBT散热器II、右侧IGBT散热器I和左侧IGBT散热器连接在一起，组合为风道组件的上组合体；利用紧固连接的螺丝，把连接铝板与右侧输出整流器的散热器、左侧输出整流器的散热器连接在一起，组合为风道组件的下组合体；利用紧固连接的螺丝，把左侧绝缘连接挡板与左侧输出整流器的散热器、左侧IGBT散热器连接在一起，也就是把左侧的部分上组合体与部分下组合体连接在一起；类似地，把右侧绝缘连接挡板与右侧输出整流器的散热器、右侧IGBT散热器II和右侧IGBT散热器I连接在一起，也就是把右侧的部分上组合体与部分下组合体连接在一起；并且；上组合体、下组合体，以及左侧绝缘连接挡板和右侧绝缘连接挡板共同组成新型风道组件。

2.如权利要求1所述的一种全电网电压逆变焊机，其特征在于：在右侧输出整流器的散热器的元器件安装面，通过紧固螺丝，紧贴该安装面安装有输出整流器或输出快恢复整流二极管器件；这些器件焊装在右侧输出快恢复二极管整流电路板上，在该电路板上还焊装有对快恢复二极管进行保护的电阻、电容串联电路；在左侧输出整流器的散热器的元器件安装面，通过紧固螺丝，紧贴该安装面安装有输出整流器或输出快恢复整流二极管器件，这些器件焊装在左侧输出快恢复二极管整流电路板上，在该电路板上还焊装有对快恢复二极管进行保护的电阻、电容串联电路。

3.如权利要求1所述的一种全电网电压逆变焊机，其特征在于：新型风道组件的IGBT塑料绝缘隔离板部分，通过螺丝与机箱中隔板在其对应开有大长方形孔的部位进行紧固连接，由于IGBT塑料绝缘隔离板采用的材料是塑料绝缘材料，在IGBT塑料绝缘隔离板上，设有四个开孔槽；有两个长方形的开孔槽，还两个为“┎”和“┓”形的开孔槽；这些开孔槽使焊装在IGBT逆变板上的四个IGBT单管分别通过紧固螺丝紧贴左侧IGBT散热器、右侧IGBT散热器II和右侧IGBT散热器I。

4.如权利要求1所述的一种全电网电压逆变焊机，其特征在于：在左侧绝缘连接挡板和右侧绝缘连接挡板之间的后部空间，设置有冷却风机；冷却风机安装在焊机的内部，并且，通过螺丝紧固安装在机箱底板的后面板上；在机箱底板的后面板上，对应安装冷却风机的位置或部位开有或加工有风扇排风大圆孔；该大圆孔的直径与冷却风机风扇叶片部位的内直径是基本对应的。

5.如权利要求1所述的一种全电网电压逆变焊机，其特征在于：包括：1）外壳部分，包括手柄或提手、机箱外壳、前塑料出风面板、机箱前面板、机箱底板；机箱前面板部分包括负极性输出快速接头座组件、正极性输出快速接头组件、前塑料出风面板，焊接、热引弧和推力电流调节三个旋钮，前控制板及其防护封胶盒；前控制板及其防护封胶盒部分，该控制面板上有一个电流显示器，在该显示器的下方，有一个焊接电流调节电位器及其旋钮，一个热引弧电流调节电位器及其旋钮，一个推力电流调节电位器及其旋钮；在该电流显示器的右边，有一个LED电源指示灯，一个过热保护LED指示灯，前控制板放置在一个长方形护盒中，并灌注胶液固化后使电路板密封，可防止水、导电性粉尘等对其电路板上电路工作可靠性的侵害；机箱底板的后面板部分，包括电源断路器或开关、电源断路器支架、冷却风机及其防护网罩。

6.如权利要求1所述的一种全电网电压逆变焊机，其特征在于：焊机内部设置有若干的控制电路板，控制电路板包括电容板、IGBT逆变板、IGBT驱动板、开关电源板、电压转换或切换板、控制板和输出整流板；所述的电路板上设置有输入整流电路、上电缓冲控制电路、逆变主电路、输出整流和滤波电路、IGBT的驱动电路、开关电源电路、电网电压检测和切换控制电路、三个过热保护电路、焊机输出特性PWM控制电路、氩弧焊短路保护电路、高压电流抑制电路、空载电压控制电路、焊接电流参数调节和控制电路、电流参数显示电路部分；所述的IGBT的驱动控制电路分为低压侧和高压侧电路，该部分电路设计在IGBT驱动板上；驱动变压器初级侧的电路为低压侧电路，次级侧的电路为高压侧电路，驱动变压器的四个次级绕组和IGBT逆变板的中除了IGBT外的四路驱动电路连接，低压侧与高压侧通过驱动变压器QDB进行电气隔离；

驱动电路的低压侧电路，包括驱动变压器的初级绕组、三极管Q2～Q5、稳压管Z2～Z5，电阻R6、R8、R9、R11，电容C1～C4；其中，Q3和Q5三极管是NPN型三极管，其它的三极管是PNP型三极管；在驱动变压器的初级两端分别连接着电路结构形式一样的初级低压侧电路；PNP型三极管Q2的集电极与NPN型三极管Q3的集电极之间连接一个电阻R7，并且，NPN型三极管Q3的集电极连接至驱动变压器QDB初级的一端；PNP型三极管Q2的基极连接稳压管Z2的阴极；稳压管Z2的阳极连接着电阻R6与电容C1的并联电路；该并联电路的另外一端，连接至脉冲宽度控制PWM信号的A端；NPN型三极管Q3的基极连接稳压管Z3的阳极，稳压管Z3的阴极连接着电阻R8与电容C2的并联电路；该并联电路的另外一端，也连接至脉冲宽度控制PWM信号的A端，三极管Q3的发射极接至电路的地端，类似地，PNP型三极管Q4的集电极与NPN型三极管Q5的集电极之间连接一个电阻R10，并且，NPN型三极管Q5的集电极连接至驱动变压器QDB初级的另一端；PNP型三极管Q4的基极连接稳压管Z4的阴极，稳压管Z4的阳极连接着电阻R9与电容C3的并联电路，该并联电路的另外一端，连接至脉冲宽度控制PWM信号的B端；NPN型三极管Q5的基极连接稳压管Z5的阳极，稳压管Z5的阴极连接着电阻R11与电容C4的并联电路，该并联电路的另外一端，连接至脉冲宽度控制PWM信号的B端，三极管Q5的发射极接至电路的地端，两个PNP型三极管Q2和Q4的发射极连接在一起，并且连接至电源+15V；

驱动控制电路的高压侧电路包括驱动变压器QDB的四个次级绕组、PNP型三极管Q1~Q4、稳压管Z1~Z12、电阻R1～R12、C1~C4电容、二极管D1～D8，4个IGBT，每个IGBT的高压侧驱动电路的结构形式是一致的，以其中一个IGBT的驱动电路为例，该电路的组成结构如下：二极管D1的阴极连接至三极管Q1的发射极，同时还连接至电容C1和稳压管Z1的并联支路的一端，即Z1的阴极端，电容C1和稳压管Z1的并联支路的另一端，即Z1的阳极端，则连接至电阻R2，电阻R2的另一端则连接至Z2的阳极和IGBT的G1端的公共结点，二极管D1的阳极连接至驱动变压器QDB其中的次级绕组N3的一端，同时也连接至电阻R1和二极管D2的并联支路的一端，即D2的阳极端，电阻R1和二极管D2的并联支路的另一端，即D2的阴极端，则与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极连接至驱动变压器QDB其中的次级绕组N3的另一端，同时还连接至电阻R3和稳压管Z3的并联支路一端，即Z3的阳极端，也就是I1标号的IGBT的E1端，电阻R3和稳压管Z3的并联支路的另一端，即Z3的阴极端，则与稳压管Z2的阴极连接，Z2的阳极连接至IGBT的G1端，当有来自控制板的PWM脉冲宽度调制信号时，会在驱动电路的低压侧驱动变压器的初级形成驱动脉冲信号，通过驱动变压器QDB的耦合、变换作用，传递到驱动变压器QDB的高压侧四个次级绕组线圈，形成相应的IGBT驱动控制信号。

7.如权利要求6所述的一种全电网电压逆变焊机，其特征在于：所述的开关电源电路部分，分为低压侧电路和高压侧电路部分；开关电源变压器KB有N1初级绕组，N2～N5次级绕组；在低压侧电路部分，N2绕组的2脚接地，1脚接至两个并联快速二极管D20～D21的阳极，其阴极端对地之间并联有滤波电容C23和C43，以及电阻R45；N2绕组的输出电压经过两个并联快速二极管D20～D21的整流，电容的滤波后，变为+15V直流电压，+15V电压通过稳压管Z15～Z17、电阻R26和R27的分压，电路工作时可使光耦U9中的发光二极管进行发光；该光耦的输出级；+15V电压的后级电路还连接着+5V稳压电路，也就是利用+5V输出的U2稳压器和输入端、输出端滤波电容组成的稳压电路，其产生+5V直流电压，供给MCU微处理器U5组成的电路工作使用；N3绕组的2脚接地，N2的输出电压经过快速二极管D22的整流，电容C51的滤波，再经过-15V输出的U8稳压器和输出端对地之间并联的滤波电容C35～C36、电阻R28组成的稳压电路，产生-15V直流电压；N4绕组的输出电压经过快速二极管D3的整流，再经过并联在D3对其地输出端并联的电阻R65、滤波电容C27和C28后，变为+24V直流电压，+24V电压，通过插头连接至本发明焊机的冷却风扇FAN；通过24V2插头连接至电容板的V1插头，即给上电缓冲控制电路的继电器控制电路提供+24V工作电压；通过V3插头，对控制板电路部分提供+24V工作电压；开关电源电路的高压侧电路包括开关电源变压器KB的初级绕组N1、N5次级绕组、T4场效应开关管、IC1 脉冲宽度PWM调制器、Q1晶闸管、光耦U9、NPN型三极管Q2、PNP型三极管Q3、稳压管Z18～Z19，二极管D2、D4、D5和D23，电阻R7～R8、R10～R20、R41、R44、R59～R64，电容C12～C21、C37～C38、C45，电解电容EC1～EC2组成；

插头VCC9连接至电容板的插头J1，实际上就是连接着VCC直流高压或母线电压，也就是电容板中C1～C6滤波电容两端的高电压；开关电源电路的高压侧电路与低压侧电路，是通过开关电源变压器KB进行电气隔离的；另外，光耦U9中的发光二极管在开关电源电路的低压侧；

该光耦的输出级U9-B则在开关电源电路的高压侧；也就是高压侧与低压侧的电路还通过光耦U9进行电气隔离；开关电源PWM的核心控制芯片是PWM脉冲宽度调节器，其6脚是PWM脉冲信号的输出控制端，其5脚接地；其4脚对地之间接电容C18，对8脚之间接电阻R13；其8脚对地之间接电容C14；其1脚连接至并联的电阻R17和电容C13，该并联阻容的另一端到其2脚；其2脚对地之间，并联有一个电阻R20和电容C15，另外，2脚还连接至光耦U9输出级三极管的发射极；其6脚输出端通过一个电阻R16连接至T4开关管的控制极G端；其3脚对地之间连接着电容C17，以及串联的电阻R11和R14，R11和R14的中间连接点，一是连接至T4开关管的S极端子，二是该连接点对地之间连接电阻R15，三是该连接点对地之间连接电阻R19和R18，而电阻R19和R18的中间连接点，一是连接至Q1晶闸管的控制极，二是该连接点对地之间连接电容C21，Q1晶闸管的阴极接至地，Q1晶闸管的控制极还通过电阻R64连接至三极管Q3的集电极，Q1晶闸管的阳极连接光耦U9输出级三极管的集电极，并连接至IC1 UC3842APWM脉冲宽度调节器的7脚，IC1的7脚对地之间连接一电容C45，IC1的7脚，连接一并联的电阻R10和R12；连接至三极管Q3的发射极，Q3的发射极与基极之间连接电阻R63；连接电阻R41的一端；

R10和R12的另一端，对地之间连接电容EC1的正极性端，连接二极管D2的阴极，D2的阳极对地之间连接电容C16和EC2电容的正极性端，并且还连接至D5二极管的阴极，D5二极管的阳极与开关电源变压器KB的N5绕组一端，N5的另一端连接至地；来自正极性电压端连接一个二极管D23的阳极，D23的阴极连接电阻R44的一端，R44的另一端连接着几个支路，一是连接到电阻R41的一端，R41的另一端与IC1的7脚连接；二是连接一电容C20，电容C20的另一端接地；三是连接KB变压器N1初级的一端，连接电容C12、电阻R7和R8的并联电路，该并联电路的另一端连接二极管D4的阴极，D4的阳极一方面连接着T4的D端，另一方面，连接至KB变压器的初级绕组N1的另一端；四是连接电阻R59和R60的串联电路，该电路的另一端接地，该串联电路的中间连接点，该中点对地之间连接电容C37，连接稳压管Z19的阴极，Z19的阳极则连接电阻R61和R62的串联电路，该电路两个电阻的中间连接点，对地之间连接电容C38，连接至三极管Q2的基极，Q2的发射极接地，Q2的集电极连接稳压管Z18的阳极，Z18的阴极则连接至三极管Q3的基极；五是对开关电源电路低压侧的地之间连接电容C19；N5绕组及其外围器件，其作用是为IC1的PWM脉冲宽度调节器电路进行辅助供电的晶闸管Q1及其外围器件。

8. 如权利要求6所述的一种全电网电压逆变焊机，其特征在于：输入电源电压的检测和判断电路，主要包括光耦U3、程控管Q、场效应管VT8，电阻R1～R5、R24和R36，电容C1～C3、稳压管Z3；程控管Q的阳极接其电路的地；控制极对地之间连接电容C1和电阻R2，同时，电压信号端子V-F端电压通过电阻R1连接至其控制极，电压信号端子V-F是电阻R59和R60分压后得到的电压，来自与开关电源电路中的VCC检测电压；其阴极接至Z3稳压管的阳极，Z3的阴极连接场效应管VT8的控制极，而该控制极连接一个电阻R3后接至VC-1电源电压；VC-1电源电压是开关电源电路N5绕组输出的电源电压，即EC2电容两端的电压，也是开关电源电路中的辅助供电电路的输出电压之一；场效应管VT8的源极也连接至VC-1电源电压，场效应管VT8的漏极连接电阻R4，R4的另一端对其电路的地之间并联连接着电阻R5、电容C2和光耦U3的输入级发光二极管，并且是与该发光二极管的阳极相连接，在光耦U3的输出级一侧，该光耦的三极管的集电极连接电阻R36，R36的另一端连接至+5V电压；光耦U3的三极管的集电极还连接电阻R24和电容C3，电阻R24的另一端是标号为380/220的端子，该端子连接到电源板中微处理器U5的11脚，电容C3的另一端连接光耦U3的三极管的发射极，并且接至供电电源系统的地，也就是+5V电源或微处理器电路系统的地， MCU微处理器控制电路包括MCU微处理器U5，电阻R9、R21～R22、R29～R31和R33～R35，稳压管Z1～Z2、二极管D6～D8、开关管VT4～VT7、电容C4～C8和C+1和三个插头；MCU微处理器U5的9脚接+5V电压，该电压端子通过电容C4接地；U5的8脚通过电容C5接地；U5的7脚接地；U5的11脚接380/220V信号检测端；U5的12脚接QUEXIANG信号检测端；插头通过连接线与控制板上的对应插头相连接，二极管D8的阳极则连接至MCU微处理器U5的19脚；控制板插头的4脚连接+15V，控制板插头的3脚连接地；MCU微处理器U5的20脚接R34，R34的另一端接至场效应开关管VT4的控制极，VT4的漏极接地，在场效应开关管VT4的控制极与漏极之间并联着电阻R22和电容C7，场效应开关管VT4的源极接稳压管Z2的阳极，Z2的阴极接场效应开关管VT6的控制极和电阻R35，R35的另一端接至+15V，场效应开关管VT6的源极接+15V，场效应开关管VT6的漏极接二极管D7的阳极，D7的阴极连接KZ-QH插头的2脚和R31，R31的另一端接地；切换插头通过连接线与切换或转换电路板上的对应插头相连接，切换插头的2脚和1脚之间接至电压+24V，MCU微处理器U5的17脚接R30，R30的另一端接至场效应开关管VT5的控制极，场效应开关管VT5的漏极接地，在场效应开关管VT5的控制极与漏极之间并联着电阻R21和电容C8，场效应开关管VT5的源极接稳压管Z1的阳极，Z1的阴极接场效应开关管VT7的控制极和电阻R33，R33的另一端接至+15V，场效应开关管VT7的源极接+15V，场效应开关管VT7的漏极接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极连接切换插头的4脚和R29，R29的另一端接地，切换插头的5脚接地；电压转换或切换板电路由切换继电器及其触点开关，接线端子T1、T1-1和T1-2，光耦U1、NPN型三极管Q1、稳压管Z1和Z2、电容C1和C2、电解电容EC1、二极管D1、电阻R1～R3、插头组成；接线端子T1-1和T1-2分别对应连接逆变主变压器T的“的接线端子，切换继电器JDQ1A的两端并联二极管D1，切换继电器的一端和二极管D1的阴极接+24V，它们的另一端连接至三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接地，NPN型三极管Q1的基极与发射极之间并联电容C2和电阻R3，NPN型三极管Q1的基极还连接至稳压管Z2的阳极，稳压管Z2的阴极连接电阻R2，电阻R2的另一端连接至光耦U1中输出级三极管的发射极，光耦U1中输出级三极管的集电极接至+24V，光耦U1中输入级二极管的阴极连接插头的1脚，插头的2脚接至稳压管Z1的阴极，Z1的阳极连接电阻R1，R1的另一端连接电容C1和光耦U1中输入级二极管的阳极；电容C1的另一端连接插头KZ的1脚，同时，插头KZ的1脚和2脚受控于电阻R29两端的电压控制信号。

9.如权利要求6所述的一种全电网电压逆变焊机，其特征在于：采用了三个过热保护电路中其中，一个过热保护电路由二个常闭型过热保护器，包括电阻R76、R99、R51、R81、R56～R58和R72～R73，电容C37、二极管D15、NPN型三极管Q3、NPN型三极管Q1及保护指示灯LED2，+15V通过电阻R51连接NPN型三极管Q3的集电极、二极管D15的阳极、电阻R81、R73和R81连接保护指示灯LED2的阳极，保护指示灯LED2的阴极接地；NPN型三极管Q3的发射极接地，NPN型三极管Q3的基极连接电阻R72，电阻R72的另一端连接电阻R73和R58及电容C37，电容C37的另一端接地；电阻R99的一端接至+15V，其另一端接过热保护器的一端，该过热保护器另一端连接至电阻R72、R73、R58、C37的公共结点；电阻R57的一端接至+15V，其另一端接另一个过热保护器的一端和电阻R58的另一端，该过热保护器的另一端连接至电阻R99的一端；电阻R76一端连接NPN型三极管Q1的基极，另一端连接二极管D15的阴极，NPN型三极管Q1的发射极接地，NPN型三极管Q1的集电极连接至PWM芯片U2的1脚；这两个过热保护器可分别安装在IGBT散热器和输出快恢复二极管的散热器上，可实现对焊机的过热保护；另外的两个过热保护电路包括电阻R64、R66～R71、R76和R98，电容C35～C36，二极管D13～D15、NPN型三极管Q1，以及四运算放大器U30和热敏电阻、插头PCT1和PCT2；PCT1和PCT2插头可分别连接两个热敏电阻，热敏电阻可以紧贴需要进行温度检测或控制的器件安装；电阻R68并联在四运算放大器U30的一个运算放大器同相输入端和输出端，该输出端连接二极管D13的阳极，该阳极连接二极管D15的阳极，二极管D15的阴极通过电阻R76去控制NPN型三极管Q1的基极，NPN型三极管Q1的集电极则连接至PWM芯片U2的1脚；该同相输入端连接电阻R66和R67，R67的另一端接地，电阻R66的另一端接+15V；该运算放大器反相输入端连接PCT2的1脚、电阻R64和电容C35的一端，电阻R64的另一端接+15V，电容C35的另一端接地和PCT2的2脚；类似地，电阻R69并联在四运算放大器U30的另一个运算放大器同相输入端和输出端，该输出端连接二极管D14的阳极，该阳极连接二极管D15的阳极；该同相输入端连接电阻R70和R71，电阻R71的另一端接地，电阻R70的另一端接+15V；该运算放大器反相输入端连接PCT1的1脚、电阻R98和电容C36的一端，电阻R98的另一端接+15V，电容C36的另一端接地和PCT1的2脚。

10.如权利要求6所述的一种全电网电压逆变焊机，其特征在于：所述的高压电流抑制电路包括电阻R13、R14和R18、电容C11、稳压管VD32和光耦U4、多路电子开关芯片U5，电阻R13的输入端接焊机输出电压的正极性端，电阻R13、稳压管VD32与光耦U4的输入级二极管是串联的，电阻R13的输出端接至稳压管VD32的阴极；电阻R14并联在光耦U4的输入级二极管的两端，光耦U4的输入级二极管的阴极接地，电容C11的一端接电阻R13的输出端和稳压管VD32的阴极端，电容C11的另一端接地；光耦U4的输出级三极管的发射极接电阻R21，R21的另一端接地，光耦U4的输出级三极管的集电极去控制多路电子开关芯片U5中一组器件的5脚控制极；电阻R18与多路电子开关芯片U5的4脚连接，电阻R18的另一端则连接至影响输出电流大小的电位器RP13的输出端；

所述的氩弧焊短路保护电路包括电阻R76、R75、R95、R12、R45和R16，电容C38、C1、C12和C13、稳压管稳压管Q1、稳压管VD37、VD34和VD35，二极管D3、光耦U14和U3；电阻R12的输入端接焊机输出电压的正极性端，电阻R12、稳压管VD34与光耦U14的输出级三极管是串联的，稳压管VD34与电阻R12和光耦U14输出级三极管的集电极相连接，同时稳压管VD34的阳极连接稳压管VD35的阴极和光耦U14输出级三极管的集电极；电阻R12的输出端接至稳压管VD34的阴极；电容C11与C13并联，其一端接电阻R12和稳压管VD34的阴极，其另一端接地，也是焊机输出电压的负端；稳压管VD35并联在光耦U14输出级三极管的两端，光耦U14输出级三极管的发射极接光耦U3输入级发光二极管的阳极，该发光二极管的阴极连接电阻R16后接至地；+15V通过电阻R95连接至光耦U3输出级三极管的集电极，该集电极连接电容C1的正极和稳压管VD37的阴极，电容C1的另一端接地，稳压管VD37的阳极连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极通过电阻R76连接稳压管Q1的基极，稳压管Q1的发射极接地，稳压管Q1的集电极连接至PWM芯片U2的1脚，电阻R75和电容C38并联在二极管D3的阴极与地端。

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