CN201493594U - Dc-dc逆变式电焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型DC-DC逆变式电焊机包括主回路、控制电路和显示电路，主回路包括输入电路、IGBT逆变电路、滤波电路和直流输出电路，控制电路连接有给定电路、与直流输出电路相连的电压电流采样电路和显示电路，给定电路、电压电流采样电路的输入信号接至控制电路，控制电路的输出信号接至IGBT逆变电路和显示电路，直流输出电路输出焊接电流。其优点和积极效果在于：该焊机可以使用现场设备自带直流电源，满足了特定环境下的焊接需求。采用IGBT功率模块为开关元件，运用智能化控制技术，焊机动态响应快，可按照理想曲线实现输出动、静特性，焊接质量高，使用也很方便。该焊机设置有双端脉宽调制电路，具有推力调节功能，引弧容易且有效地克服了焊条粘连的问题。

Description

DC-DC逆变式电焊机

技术领域

本实用新型涉及焊接设备，特别涉及一种DC-DC逆变式电焊机。

背景技术

普通电焊机通常使用在容易获得交流电源的场所，在一些特定环境中，如野外作业、矿山井下等，当有焊接需要时，往往难以获得常用的交流电源，就无法使用了。而且，普通电焊机体积和重量都较大，不易于搬动，更不便于携带。因此，给特定环境下的生产企业和用户的使用带来了非常大的不便。

在电焊机的工作过程中，当无负载电流时，主回路输出为空载电压；当负载电流增加，输出电压线性下降，经引弧过程，电流升高，进入稳压过程，此时电压恒定而电流可变，称作稳压段；当电流达到一定值时，输出电流需保持不变，而电压可变，称作恒流段，恒流段产生正常焊接轨迹。但是，传统的电焊机在焊接过程中，当出现短路或接近短路恒流轨迹电压降低时，由于动态响应性能差，焊接电弧不稳定，会造成焊接产生粘连，焊缝成型质量不好。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种可以使用现场设备自带直流电源，满足特定环境下的焊接需求，动态响应快，焊接质量高和使用方便的DC-DC逆变式电焊机。

为达到上述目的，本实用新型提供的DC-DC逆变式电焊机，包括主回路、控制电路和显示电路，所述主回路包括依次相连的输入电路、IGBT逆变电路、滤波电路和直流输出电路，所述控制电路连接有给定电路、与所述直流输出电路相连的电压电流采样电路和显示电路，所述给定电路、电压电流采样电路的输入信号接至所述控制电路，所述控制电路的输出信号接至所述IGBT逆变电路和显示电路，所述直流输出电路输出焊接电流。

本实用新型DC-DC逆变式电焊机，其中所述控制电路设置有双端脉宽调制电路，所述给定电路、电流电压采样电路与所述双端脉宽调制电路相连，所述双端脉宽调制电路用于将所述电流电压采样电路的电压信号与所述给定电路外拖拐点电压的给定值相比较后输出控制信号至所述IGBT逆变电路，所述直流输出电路的输出为焊接推力电流。

本实用新型DC-DC逆变式电焊机，其中所述双端脉宽调制电路采用型号为Tl494的芯片构成。

本实用新型DC-DC逆变式电焊机，其中所述外接直流电源的电压为80-240V，直流输出电路输出的焊接电流为400A，焊接电压为20VDC。

本实用新型DC-DC逆变式电焊机的优点和积极效果在于：由于该焊机设置了与直流电源相接的输入电路，可以使用现场设备自带的直流电源，满足了特定环境下的焊接需求。采用IGBT功率模块为开关元件，运用智能化控制技术，焊机动态响应快，输出动、静特性按照理想曲线实现，因而焊接质量高，使用也很方便。

此外，该焊机设置有双端脉宽调制电路，具有推力调节功能，引弧容易且有效地克服了焊条粘连的问题。

附图说明

图1是本实用新型DC-DC逆变式电焊机的方框图；

图2是双端脉宽调制电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型DC-DC逆变式电焊机的实施例。

参照图1，本实用新型提供的DC-DC逆变式电焊机采用IPM智能功率模块构成，包括主回路、控制电路6和显示电路5，主回路包括依次相连的输入电路1、IGBT逆变电路2、滤波电路3和直流输出电路4，控制电路6连接有给定电路8、与直流输出电路4相连的电压电流采样电路7和显示电路5。输入电路1用于与外接直流电源相连，给定电路8、电压电流采样电路7的输入信号接至控制电路6，控制电路6的输出信号接至的IGBT逆变电路2和显示电路5，直流输出电路4输出焊接电流。

外接的80-240V直流电源经输入电路1对输入电流进行平滑并稳压后供后续IGBT逆变电路2使用。IGBT逆变电路2是本焊机的核心，完成从直流到大功率高频脉冲的变换。滤波电路3把大功率高频脉冲转化为脉动成分很小的直流电流输出，作为焊接电流。直流输出电路4输出的焊接电流为400A，焊接电压为20VDC。

控制电路6是焊机输出动静特性的控制中心。通过电压电流采样电路7对输出电压和电流的实时检测，当无负载电流时，控制主回路输出80V的空载电压；当负载电流增加，输出电压线性下降(此为引弧过程)，当电流达到约30A(内部可调)时进入稳压过程，此时电压恒定而电流可变，称作稳压段；当电流达到设定值时，输出电流将保持不变，而电压可变，称作恒流段，恒流段为正常焊接轨迹。当焊接过程的恒流轨迹电压低于给定电路8的外拖设定值时，工作电流不再恒定，而是随电压的减小而线性增加，此特性将在短路或接近短路时产生焊接推力，阻止粘连，故而外拖调节又称推力调节。

在本实用新型DC-DC逆变式电焊机的实施例中，控制电路6设置有双端脉宽调制电路，双端脉宽调制电路采用型号为Tl494的芯片构成。给定电路8、电流电压采样电路7与双端脉宽调制电路相连，双端脉宽调制电路将电流电压采样电路7的电压信号与给定电路外拖拐点电压的给定值相比较后输出控制信号至IGBT逆变电路2，直流输出电路4的输出为焊接推力电流。其电气原理如图2所示，IC1是通用脉宽调制控制芯片，2IN+(2IN-)为内部误差放大器输入端，C2(E2)为PWM控制信号输出端。“I”为焊接电流信号，RP1为拐点设定电位器，RP2为焊接电流设定电位器。其具体工作过程是：当输出电压U0高于拐点电压的给定值时，由于加法器A2B采取单电源供电，输出为0V。此时输出电流完全由RP2控制，当输出电流较低时(即焊接电流I小)，A1B组成的移位放大电路输出就低，这样送给IC1的误差放大器输入端就存在误差信号并且为正，IC1则加大PWM控制信号的脉宽去驱动IGBT逆变电路2，从而增大输出电流，反之亦然。当输出电压低于拐点电压的给定值时，A2B组成的加法器输出大于0V，这样由A3B组成的加法电路输出就会随着输出电压低于拐点电压的给定值的增大而增大，这就相当于增大了设定电流值，从而产生外拖效果。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (3)

1.一种DC-DC逆变式电焊机，包括主回路、控制电路(6)和显示电路(5)，其特征在于：所述主回路包括依次相连的输入电路(1)、IGBT逆变电路(2)、滤波电路(3)和直流输出电路(4)，所述控制电路(6)分别连接有给定电路(8)、与所述直流输出电路(4)相连的电压电流采样电路(7)和显示电路(5)，所述输入电路(1)用于与外接直流电源相连，所述给定电路(8)、电压电流采样电路(7)的输入信号接至所述控制电路(6)，所述控制电路(6)的输出信号接至所述IGBT逆变电路(2)和显示电路(5)，所述直流输出电路(4)输出焊接电流；其中所述控制电路(6)设置有双端脉宽调制电路，所述给定电路(8)、电流电压采样电路(7)与所述双端脉宽调制电路相连，所述双端脉宽调制电路用于将所述电流电压采样电路(7)的电压信号与所述给定电路(8)的外拖拐点电压的给定值相比较后输出控制信号至所述IGBT逆变电路(2)，所述直流输出电路(4)的输出为焊接推力电流。

2.根据权利要求1所述的DC-DC逆变式电焊机，其特征在于：其中所述双端脉宽调制电路采用型号为Tl494的芯片构成。

3.根据权利要求1或2所述的DC-DC逆变式电焊机，其特征在于：其中所述外接直流电源的电压为80-240V，直流输出电路(4)输出的焊接电流为400A，焊接电压为20VDC。

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