CN201644995U - Igbt逆变式气体保护焊机焊接启动电路 - Google Patents

Igbt逆变式气体保护焊机焊接启动电路 Download PDF

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李峰
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Abstract

本实用新型涉及一种IGBT逆变式气体保护焊机焊接启动电路，包括控制变压器的初级连接工业电源，所述控制变压器的次级串联隔离变压器的初级线圈和第一电阻，所述隔离变压器的次级串接焊枪开关，所述第一电阻的两端通过整流桥和滤波电容连接第二电阻的两端；第二电阻的两端连接光耦输入端，光耦的输出端一端接供电电源高电平，一端通过第四电阻接地，第四电阻的两端得到的电压为后级控制电路的开关信号。其优点是：电路设计简单优化，安全可靠，隔离变压器使焊枪开关和控制电路隔离，避免了高频信号直接进入控制电路中；AC 9V经整流滤波后控制光耦原边，从而使得控制前级与后级电路再次被隔离；最终提高了焊机的整体使用寿命。

Description

IGBT逆变式气体保护焊机焊接启动电路
技术领域
本实用新型涉及一种启动电路，尤其是一种IGBT逆变式气体保护焊机焊接启动电路。
背景技术
CO2/MAG/MIG/TIG等各类气体保护焊是高性能、高效节能焊接方法，以CO2气体及混合气体及惰性气体为保护气体的焊接方法。
其原理是借助产生在电极与(焊丝)焊件之间的电弧，加热和熔化母材本身，而后形成焊缝金属。焊接过程中电极、(焊丝)熔池、电弧以及被电弧加热的接缝区域，受气体保护而不被大气污染。
随着现代电力电子技术而发展起来的新型焊接逆变电源，由于高效节能、控制性能优异而成为最具发展前途的金属加工焊接设备。
逆变式气体保护焊接设备由电源主电路、控制回路、风冷、水冷系统和焊接附具等组成。IGBT逆变式气体保护焊机是以IGBT这种功率元件作为开关元件，先将三相电源整流滤波成直流，再经过IGBT开关元件逆变成高频交流。经变压器降压再次整流后输出直流，在交直流焊机中甚至还要经过IGBT功率元件的二次逆变成交流后才能使用。控制启动板作为逆变式气体保护焊机控制电路部分中一个重要组成部分，其存在对隔离高频干扰，延长控制电路部分的使用寿命有很大的帮助。特别是当焊机处于反复点焊时，由于焊枪开关频繁启动，氩弧焊机频繁的发生高频引弧，同时内部控制继电器频繁动作，这些不利因素都会影响到控制回路安全可靠的运行，有时还会引起器件的损坏。
现有的焊机在处理这一问题时通常采用一只继电器作为焊接启动开关，使焊枪开关和控制电路在电路中处于隔离状态。但是由于继电器本身是通过一种机械运动来控制通断状态，所以继电器自身的寿命就关系到控制电路部分的可靠性问题，通常采用这种电路的焊机其正常使用时间并不是很长。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种IGBT逆变式气体保护焊机焊接启动电路，使整个电路更安全可靠，延长焊机的使用寿命。
按照本实用新型提供的技术方案，控制变压器的初级连接工业电源，所述控制变压器的次级串联隔离变压器的初级线圈和第一电阻，所述隔离变压器的次级串接焊枪开关，所述第一电阻的两端通过整流桥和滤波电容连接第二电阻的两端；第二电阻的两端连接光耦输入端，光耦的输出端一端接供电电源高电平，一端通过第四电阻接地，第四电阻的两端为输出。所述第二电阻和光耦发光管负极之间串联第三电阻。
本实用新型的优点是：电路设计简单优化，安全可靠，隔离变压器使焊枪开关和控制电路隔离，替代了原有的继电器的作用，避免了高频信号直接进入控制电路中；AC 9V经整流滤波后控制光耦原边，从而使得控制前级与后级电路再次被隔离；最终提高了焊机的整体使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型在控制电路中的工作原理图。
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图2所示：控制变压器B1的初级连接工业电源AC 380V，次级串联隔离变压器B2的初级线圈和第一电阻R1(2W/51欧姆)，所述隔离变压器B2的次级串接焊枪开关，所述第一电阻R1的两端通过整流桥BR1和滤波电容C1(25V/470UF)连接第二电阻R2(0.25W/10K欧姆)的两端；第二电阻R2的两端连接P521光耦IC1输入端，第二电阻R2和光耦IC1发光管负极之间串联第三电阻R3(0.5W/200欧姆)，光耦IC1的输出端一端接供电电源高电平+15V，一端通过第四电阻R4接地，第四电阻R4(0.5W/200欧姆)的两端为输出。
其工作过程为：当打开焊机电源时控制变压器B1初级得电AC380V，次极降压得AC 9V电压。电路中串接一只隔离变压器B2和第一电阻R1，AC 9V的电压分别加在第一电阻R1和隔离变压器B2的初级线圈两个负载上。隔离变压器B2为一只特制变压器，在绕制时要保证变压器有足够的电感量，在次极所串接的焊枪开关未闭合时，由于初级感抗很大所以整个电路中的9V电压基本上都加在隔离变压器B2的线圈上，而第一电阻R1两端的电压很小，不足以让光耦IC1开通。只有当隔离变压器B2的次极所串接的焊枪开关闭合时，由于该变压器的次极处于短路状态，导致隔离变压器B2的初级线圈中的电流上升，同时流经第一电阻R1中的电流也上升，第一电阻R1两端的压降增大。此电压经整流桥BR1整流、电容C1滤波后在第二电阻R2两端产生一能使光耦IC1导通的电压Uv，此电压加在光耦IC1输入端，IC1导通，从而使得IC1的输出端导通，在第四电阻R4两端得到+15V的电压Uo，此电压对后级控制电路起到开关信号作用。最终使得TIG焊机的高频引弧、氩气输出、主电源输出等都受到该启动电路的控制；使得CO2/MIG/MAG等气体保护焊机气体输出、焊丝送出、主电源输出等受到该启动电路控制。
隔离变压器B2的次极在焊枪控制开关短路时，引起B2的初级电流增大，由于流经第一电阻R1中的电流增大，使R1两端电压上升，此电压经整流滤波后得到一个能完全使光耦IC1导通的电流，从而使光耦的次极输出+15V电压来控制后级电路，最终完成对整个焊机的控制。
如图1所示，本实用新型在电路中起到焊接启动开关的作用，当焊机在通电以后，控制变压器B1得电，当焊枪开关断开时，隔离变压器B2由于阻抗很大使得第一电阻R1两端电压很小，只有当焊枪开关闭合时，隔离变压器B2次极电流增大，在第一电阻R1两端得到一电压，此电压经整流滤波后加在光耦IC1原边使得光耦IC1次极导通以后输出+15V电压，此电压再实现对后级电路(即图中IGBT逆变主回路)的控制从而实现了整个焊机的焊接启动过程。

Claims (2)

1.IGBT逆变式气体保护焊机焊接启动电路，包括控制变压器(B1)的初级连接工业电源，其特征是：所述控制变压器(B1)的次级串联隔离变压器(B2)的初级线圈和第一电阻(R1)，所述隔离变压器(B2)的次级串接焊枪开关，所述第一电阻(R1)的两端通过整流桥(BR1)和滤波电容(C1)连接第二电阻(R2)的两端；第二电阻(R2)的两端连接光耦(IC1)输入端，光耦(IC1)的输出端一端接供电电源高电平，一端通过第四电阻(R4)接地，第四电阻(R4)的两端为输出。
2.如权利要求1所述的IGBT逆变式气体保护焊机焊接启动电路，其特征是所述第二电阻(R2)和光耦(IC1)发光管负极之间串联第三电阻(R3)。
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