CN202963741U

CN202963741U - 一种微处理器控制铝基电路板数显逆变两用焊机的结构

Info

Publication number: CN202963741U
Application number: CN 201220705851
Authority: CN
Inventors: 朱宣东; 孙敏; 魏继昆; 朱宣辉; 陈法庆
Original assignee: Zhejiang Kende Mechanical and Electrical CO Ltd
Current assignee: Zhejiang Kende Mechanical and Electrical CO Ltd
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-12-20

Abstract

本实用新型涉及一种微处理器控制铝基电路板数显逆变两用焊机的结构，包括铝基电路板及其散热器、控制电路板以及焊接或安装在两块电路板上的焊机电子控制电路；电路板设计分为三个部分，一个部分为铝基电路板及其散热器；另一个部分电路板为焊机的控制电路；第三个部分是触摸键操作面板；焊机的功率电路布置在铝基电路板上，焊机的其它控制电路则布置在控制电路板，触摸键操作面板通过软带状控制线与带微处理器的控制电路板进行连接；由于本焊机采用了先进的微处理器硬件和软件控制技术，焊机的很多控制过程变为由软件来完成，不仅减少了焊机电路的硬件，缩小了电路板和焊机的体积或尺寸，而且，相应地提高了焊机的生产效率和工作可靠性。

Description

一种微处理器控制铝基电路板数显逆变两用焊机的结构

技术领域

本实用新型涉及一种160A逆变式手弧焊/氩弧焊机是一种采用了微处理器控制的，带触摸按键操作的，具有数字显示电流功能的小型两功能电焊机。

背景技术

当前，电焊机产品市场的竞争十分激烈，对产品的性能要求也越来越高。不仅体现在技术的先进性和优势上，还在很大程度上取决于生产制造工艺的先进性、生产效率的高低、生产成本的多少，产品的一致性和可靠性等方面。

微处理器控制的逆变焊机是当前电焊机行业的发展方向；焊机是否采用微处理器控制，以及是否如一些家电产品一样带有触摸按键操作方式等，是体现焊机技术发展水平的一个重要方面，在工业应用逆变焊机领域，微处理器（如DSP、MCU数字化）控制的焊机已经发展得比较成熟了，但是，这些产品的销售价格非常高，通常在4～13万人民币之间，然而，在小型或家用焊机领域，产品的销售价格通常只有300～500元之间，把工业级逆变焊机的技术完全应用到小型或家用焊机领域显然是困难的，成本控制是很大的技术障碍，如何做到经济、简单、实用、高性价比是这个领域技术发展的关键。

铝基电路板技术，即铝板上附有电路的电子电路及其加工技术、工艺，在照明电路等应用领域已经基本成熟。这主要是因为在这些领域，其控制的电流比较小，对散热等要求不高，故实现起来比较容易，但是，对电焊机来说，其需要控制的电流比较大，几十安～170A，甚至更大，故实现起来的难度就非常大，需要解决的技术难题比较多，产品难以实现商品化和产业化。这也是电焊机行业很少采用铝基板制造电焊机产品的根本原因。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微处理器控制铝基电路板数显逆变两用焊机的结构，解决了焊机铝基电路板的大电流控制和其散热；铝基电路板的加工技术和工艺；微处理器控制硬件和软件；数字显示；触摸按键操作方式；焊机电路工作的可靠性等方面的问题，使本实用新型焊机产品成功进入了国际市场，满足用户的使用要求。

为实现上述目的采用以下技术方案：

一种微处理器控制铝基电路板数显逆变两用焊机的结构，包括铝基电路板及其散热器、控制电路板以及安装在两块电路板上的焊机电子控制电路；其特征在于：电路板设计分为三个部分，一个部分为铝基电路板及其散热器；另一个部分电路板为焊机的控制电路板；第三个部分是触摸键操作面板；焊机的功率电路布置在铝基电路板上，焊机的其它控制电路则布置在控制电路板，触摸键操作面板通过软带状控制线与带微处理器的控制电路板进行连接。

所述的铝基电路板上布置有若干个贴片式单管IGBT和快速恢复整流二极管，铝基电路板上的器件与其散热器之间在电气上是不连通。

所述的铝基电路板通过螺丝与其自身的散热器连接在一起，铝基电路板与控制电路板再通过螺丝连接在一起，构成电路的连通；铝基电路板的整流输出正、负端通过导线分别连接到焊机的输出快速接头；逆变变压器、滤波电解电容、微处理器和其它的控制电路部分安装并焊接在控制电路板上；控制电路板支架固定在焊机底板的上方。

本实用新型采用了微处理器控制带触摸按键操作，具有数字显示电流功能的小型逆变电焊机，是一种采用贴片式单管IGBT以及快速恢复整流二极管等器件组成的逆变主电路及其控制电路构成的直流手工电弧焊/氩弧焊机，其中多个贴片式单管IGBT以及快速恢复整流二极管等电路布置在一块铝基电路板上，其它的控制电路布置在另外一块控制板上；焊机的两块电路板采用了大量的贴片电子元器件和SMT工艺方法进行自动、高效加工，人工参与的工作量大为减少，因而焊机具有结构紧凑、加工工艺方法先进、生产效率高、制作成本低等优势，也提高了产品的市场竞争力。

附图说明

附图1是本实用新型焊机的结构示意图；

附图2是本实用新型焊机电路原理图；

附图中各部件名称如下：1背带；2焊机外壳；3外壳螺丝；4散热器；5铝基电路板； 6控制电路板；7滤波电解电容；8逆变主变压器；9电路板支架；10电源开关；11电源线固线器；12电源输入电缆；13焊机底板；14冷却风扇；15螺丝；16触摸键操作面板；17焊接电缆耦合器；18焊机支脚；19螺丝。

具体实施方式

如图1-2所示，焊机由触摸键操作面板16、电风扇14、铝基电路板5及其散热器4、带微处理器的控制电路板6、逆变变压器8、焊机的输出快速接头17、电源输入电缆12等组成。

所述的铝基电路板5上主要设计布置有多个贴片式单管IGBT和多个快速恢复整流二极管，电阻、电容、稳压管主要构成IGBT和快速恢复二极管的保护电路，以保证它们的可靠工作。

本实用新型的控制电路主要由触摸键操作面板16、微处理器、运算放大器和脉冲宽度调制器，以及它们周围的很多SMT贴片工艺的电阻、电容、三极管等元器件组成；主要作用是：

1）控制电焊机的输出特性，当触摸键操作面板16产生的电流给定信号增大时，输出的焊接电流也会随之增加；反之，则会减小，当触摸键操作面板16产生的电流给定信号不变时，随着焊接电流的增加，电流负反馈信号增大，由于它的极性与给定信号的极性相反，因此，通过电路的控制，会使驱动IGBT工作的脉冲宽度减小，于是IGBT的脉冲宽度也随之减小，IGBT的导通时间缩短，这就会使输出的电压降低通过上述控制作用，可使焊接电源的输出特性满足电弧焊/氩弧焊工艺的要求。

2）检测和判断焊机的工作状态，同时实时作出相应的控制动作。例如，手工电弧焊（MMA）状态下，当检测到电弧电压较低（小于16V）时，随着电弧电压的进一步降低，焊机可输出（比设定电流）更大的焊接电流，即实现所谓的“电弧推力”控制；氩弧焊（TIG）状态下，当检测到电弧电压较低（小于16V）时，随着电弧电压的进一步降低，焊机输出的焊接电流与设定电流一致，即没有“电弧推力”控制；手工电弧焊（MMA）状态下，当检测到焊机的输出长时间（超过1秒）处于短路状态时，则可大幅度减小电流的输出，即实现所谓的焊条“防粘”控制；手工电弧焊（MMA）时，在焊机空载的状态下，一旦检测到焊机输出的短路现象，则使焊机立即输出比设定电流更大的电流，即实现所谓的热启动或引弧电流控制；当检测到铝基电路板处于过热状态时，则实时大幅度减小焊机的输出电流，使操作者的焊接过程无法进行，即实现所谓的过热或过流保护控制。

可见，由于本焊机采用了先进的微处理器硬件和软件控制技术，焊机的很多控制过程变为由软件来完成，不仅减少了焊机电路的硬件，缩小了电路板和焊机的体积或尺寸，而且，相应地提高了焊机的生产效率和工作可靠性，也是其优势所在。

Claims

1.一种微处理器控制铝基电路板数显逆变两用焊机的结构，包括铝基电路板及其散热器、控制电路板以及安装在两块电路板上的焊机电子控制电路；其特征在于：电路板设计分为三个部分，一个部分为铝基电路板及其散热器；另一个部分电路板为焊机的控制电路；第三个部分是触摸键操作面板；焊机的功率电路布置在铝基电路板上，焊机的其它控制电路则布置在控制电路板，触摸键操作面板通过软带状控制线与带微处理器的控制电路板进行连接。

2.如权利要求1所述的一种微处理器控制铝基电路板数显逆变两用焊机的结构，其特征在于：所述的铝基电路板上布置有若干个贴片式单管IGBT和快速恢复整流二极管，铝基电路板上的器件与其散热器之间在电气上是不连通。

3.如权利要求1所述的一种微处理器控制铝基电路板数显逆变两用焊机的结构，其特征在于：所述的铝基电路板通过螺丝与其自身的散热器连接在一起，铝基电路板与控制电路板再通过螺丝连接在一起，构成电路的连通；铝基电路板的整流输出正、负端通过导线分别连接到焊机的输出快速接头；逆变变压器、滤波电解电容、微处理器和其它的控制电路部分安装并焊接在控制电路板上；控制电路板支架固定在焊机底板的上方。