CN203696204U - 一种igbt逆变焊机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种IGBT逆变焊机，包括壳体以及安装在所述壳体内的线路板，所述线路板设置有电器元件和散热器，所述壳体与所述线路板形成一散热通道，所述散热通道具有进风口和出风口，在所述进风口位置处设置有主风机，所述线路板中部安装有辅助风机，所述辅助风机位于所述主风机和所述出风口之间，所述电器元件围绕所述辅助风机设置。本实用新型提供的IGBT逆变焊机的有益效果为：采用线路板和控制板的结构，简单新颖；简化安装工艺，降低成本；方便维修，减少维修成本；双风机推挽散热，散热器效果好；采用工频变压器供电，大大提高机器的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种IGBT逆变焊机。
背景技术
中国专利号为201220612125.6的实用新型专利，公开日为2013年04月24日，公开了一种超小型高负载持续率逆变焊机的电路板结构，包括逆变主电路、IGBT的驱动电路、PWM脉冲宽度调制电路、焊机输出特性控制电路和电源电路；逆变主电路由输入滤波电路、上电缓冲电路和单管IGBT组成；其特征在于：所有的这些电路部分和元器件布置在三电路板上；三块电路板之间采用排式插针/插座进行电气间的连接；三块电路板之中两块大电路板尺寸一样，纵向平行布置，另外一块为小电路板，小电路板连接在上述其中一块大电路板上。缺点是内部结构复杂、通风不合理，体积大，控制电路复杂，所用元器件多，可靠性差，测试复杂，不利于维修，生产效率低，成本高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种采用线路板和控制板的结构，简单新颖；简化安装工艺，降低成本；方便维修的IGBT逆变焊机。
按照本实用新型提供的一种IGBT逆变焊机采用的主要技术方案为：包括壳体以及安装在所述壳体内的线路板，所述线路板设置有电器元件和散热器，所述壳体与所述线路板形成一散热通道，所述散热通道具有进风口和出风口，在所述进风口位置处设置有主风机，所述线路板中部安装有辅助风机，所述辅助风机位于所述主风机和所述出风口之间，所述电器元件围绕所述辅助风机设置。
本实用新型提供的IGBT逆变焊机还可具有如下附属技术特征：
所述电器元件包括设置在所述线路板上位于所述辅助风机右侧的主变压器、快恢复二极管、两发光二极管、电位器、控制板、三端稳压器，所述快恢复二极管设置在所述辅助风机右侧的所述散热器上，所述主变压器位于所述快恢复二极管上方，所述电位器设置在所述线路板的右上角，所述控制板位于所述电位器的左侧，所述三端稳压器位于所述控制板与所述快恢复二极管之间。
所述电器元件还包括两个滤波电容，两个所述滤波电容均设置在所述线路板上位于所述辅助风机上方。
所述电器元件还包括设置在所述线路板上的整流桥、IGBT以及辅助变压器，所述整流桥和所述IGBT设置在位于所述主风机和所述辅助风机之间的散热器的外侧，所述主风机和所述辅助风机之间的散热器设置有固定支架，所述辅助变压器安装在所述固定支架上。
所述电器元件还包括二极管、CBB电容以及驱动变压器，所述二极管、所述CBB电容以及驱动变压器均设置在位于所述主风机和所述辅助风机之间的两所述散热器内，所述二极管设置在所述CBB电容和所述驱动变压器之间。
所述线路板左上角设置有水泥电阻和继电器，所述水泥电阻和所述继电器设置在所述整流桥上方。
所述壳体中前板上设置有快速接头，所述快速接头的上方设置有调节旋钮，所述出风口开设在所述前板上，所述快速接头与所述调节旋钮设置在所述出风口的一侧。
所述壳体中后板上设置有电源接口和船型开关，所述进风口开设在所述后板上，所述后板上位于所述进风口处设置有滤网，所述散热器上设置有温控器。
所述线路板上具有相连接的焊机控制电路、IGBT驱动电路、逆变主电路、整流滤波电路、次级整流电路、辅助电源电路、上电缓冲电路。
逆变主电路包括相连接的整流器D2、D22、电解电容C10、C11、IGBTQ2-Q5以及主变T3，所述次级整流电路包括相连接的快恢复二极管D101-D104以及电抗L1，所述直流稳压电路包括相连接的工频变压器、整流桥D9、电解电容C10以及稳压电路U2，所述上电缓冲电路包括相连接的电阻R75以及继电器K2。
采用本实用新型提供的IGBT逆变焊机带来的有益效果为：采用线路板和控制板的结构，简单新颖；简化安装工艺，降低成本；方便维修，减少维修成本；双风机推挽散热，散热器效果好；采用工频变压器供电，大大提高机器的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型所述IGBT逆变焊机的分解结构图。
图2为本实用新型所述IGBT逆变焊机的内部结构图。
图3为本实用新型所述IGBT逆变焊机中未设置散热器的结构图。
图4为本实用新型所述IGBT逆变焊机中电器元件在线路板的分布图。
图5为本实用新型所述IGBT逆变焊机中逆变主电路、整流滤波电路、次级整流电路、辅助电源电路和上电缓冲电路的电路原理图。
图6为本实用新型所述IGBT逆变焊机中焊机控制电路的电路原理。
图7为本实用新型所述IGBT逆变焊机中IGBT驱动电路的电路原理。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详述：
如图1至图7所示，按照本实用新型提供的一种IGBT逆变焊机的实施例，包括壳体1以及安装在所述壳体1内的线路板2，所述线路板2设置有电器元件3和散热器4，所述壳体1与所述线路板2形成一散热通道5，所述散热通道5具有进风口51和出风口52，在所述进风口51位置处设置有主风机6，所述线路板2中部安装有辅助风机7，所述辅助风机7位于所述主风机6和所述出风口52之间，所述电器元件3围绕所述辅助风机7设置，通过在焊机内壳体1与线路板2形成的散热通道5内设置两个散热风机进行散热，并且在壳体1的前后板均开设了通风口，大大增加了散热效果。
参见图1至图7，按照本实用新型提供的IGBT逆变焊机，所述电器元件3包括设置在所述线路板2上位于所述辅助风机7右侧的主变压器31、快恢复二极管32、两发光二极管33、电位器34、控制板35、三端稳压器36，所述快恢复二极管32设置在所述辅助风机7右侧的所述散热器4上，所述主变压器31位于所述快恢复二极管32上方，所述电位器34设置在所述线路板2的右上角，所述控制板35位于所述电位器34的左侧，所述三端稳压器36位于所述控制板35与所述快恢复二极管32之间，本实用新型采用线路板2和控制板35的结构，简单新颖；简化安装工艺，降低成本；方便维修，减少维修成本，上述电器元件3的设置并不局限于此，可以根据不同电器元件的散热要求以及在工作过程中产生热量的大小进行调整。
参见图1至图7，按照本实用新型提供的IGBT逆变焊机，所述电器元件3还包括两滤波电容37、38,两所述滤波电容37、38设置在所述线路板2上位于所述辅助风机7上方，所述电器元件3还包括设置在所述线路板2上的整流桥39、IGBT310以及辅助变压器311，所述整流桥39和所述IGBT310设置在位于所述主风机6和所述辅助风机7之间的散热器4的外侧，所述主风机6和所述辅助风机7之间的散热器4上设置有固定支架41，所述辅助变压器311安装在所述固定支架41上，由辅助变压器311给控制部分及其风机和继电器等供电，位于散热器上，其中用固定支架隔离固定。
参见图1至图7，按照本实用新型提供的IGBT逆变焊机，所述电器元件3还包括二极管312、CBB电容313以及驱动变压器314，所述二极管312、所述CBB电容313以及驱动变压器314均设置在位于所述主风机6和所述辅助风机7之间的两所述散热器4内，所述二极管313设置在所述CBB电容313和所述驱动变压器314之间，所述线路板2左上角设置有水泥电阻315和继电器316，所述水泥电阻315和所述继电器316设置在所述整流桥39上方，所述壳体1中的前板11上设置有快速接头12，所述快速接头12的上方设置有调节旋钮13，所述出风口52开设在所述前板11上，所述快速接头12与所述调节旋钮13设置在所述出风口52的一侧，所述壳体1中的后板14上设置有电源接口15和船型开关16，所述进风口51开设在所述后板14上，所述后板14上位于所述进风口51处设置有滤网17，所述散热器4上设置有温控器42，温控器42检测IGBT310和快恢复二极管32的温度，处于过热状态时，该温控器42动作，通过相应的电路控制，关闭焊机输出电流和电压，使焊机处于保护状态，防止过热引起IGBT和快恢复二极管损坏。
参见图1至图7，按照本实用新型提供的IGBT逆变焊机，所述线路板2上具有相连接的焊机控制电路21、IGBT驱动电路22、逆变主电路23、整流滤波电路24、次级整流电路25、辅助电源电路26、上电缓冲电路27，在电路原理图5至图7中，节点A-A相连接，B-B相连接。
参见图1至图7，按照本实用新型提供的IGBT逆变焊机，逆变主电路包括相连接的整流器D2、D22、电解电容C10、C11、IGBT Q2-Q5以及主变T3，所述次级整流电路包括相连接的快恢复二极管D101-D104以及电抗L1，所述直流稳压电路包括相连接的工频变压器、整流桥D9、电解电容C10以及稳压电路U2，所述上电缓冲电路包括相连接的电阻R75以及继电器K2。
工作原理：电阻R75，继电器K2及其控制电路组成上电缓冲电路，可使继电器316吸合的时间滞后，从而达到防止上电瞬间浪涌电流冲击损坏电源开关及其电子元器件的目的，当接通供电电源，电源开关合上后，电流首先通过电阻R75小电流给整流器供电，再给电解电容C10，C11充电，当1秒后，电解电容C10，C11充电达到稳定的时候，继电器K2才会吸合，从而短接电阻R75，电流全部由继电器通过正常供电。如果没有电阻和继电器组成的上电缓冲电路，上电的瞬间，电解电容C10，C11两端为0V，相当于整流桥D2，D22的输出端处于短路状态，因此会在PDI的输入端产生很大的电流，甚至会烧坏整流桥和电源开关。
在焊机中的线路板上的控制电路的产生几十KHZ左右的脉冲宽度调制（PWM）信号，通过驱动变压器T2及其附属电路分别连接到IGBT Q2，Q3，Q4，Q5，控制IGBT的导通和关断，在主变压器T3初级产生高频交变电流和电压，通过主变的降压作用，产生高频交变电压和电流，经快恢复二极管D101，D102，D103，D104整流作用，获得满足焊接要求的直流电压和电流，在控制电路的作用下，焊机的输出特性为下降特性，满足手工电弧焊要求的下降特性。
线路板还具有脉冲宽度调制电路U1，电位器和集成电路U2及其附属的其他元器件，这些电路的主要作用是：1）控制电焊机的输出特性为下降特性，当电位器给定的信号增大时，输出的焊接电流也会相应的增加；反之，则会减少；当电位器给定的信号不变时，电流耦合器T4检测到电流负反馈信号增大时，由于它的极性与电位器给定的信号极性相反，通过控制电路，控制驱动IGBT的脉冲宽度减小，IGBT的导通时间缩短，会使输出电压降低，通过上述控制，使焊接电源的输出特性满足电弧焊工艺的要求。
Claims (10)
1.一种IGBT逆变焊机，包括壳体以及安装在所述壳体内的线路板，所述线路板设置有电器元件和散热器，其特征在于：所述壳体与所述线路板形成一散热通道，所述散热通道具有进风口和出风口，在所述进风口位置处设置有主风机，所述线路板中部安装有辅助风机，所述辅助风机位于所述主风机和所述出风口之间，所述电器元件围绕所述辅助风机设置。
2.如权利要求1所述的IGBT逆变焊机，其特征在于：所述电器元件包括设置在所述线路板上位于所述辅助风机右侧的主变压器、快恢复二极管、两发光二极管、电位器、控制板、三端稳压器，所述快恢复二极管设置在所述辅助风机右侧的所述散热器上，所述主变压器位于所述快恢复二极管上方，所述电位器设置在所述线路板的右上角，所述控制板位于所述电位器的左侧，所述三端稳压器位于所述控制板与所述快恢复二极管之间。
3.如权利要求1所述的IGBT逆变焊机，其特征在于：所述电器元件还包括两滤波电容,两个所述滤波电容均设置在所述线路板上位于所述辅助风机上方。
4.如权利要求1所述的IGBT逆变焊机，其特征在于：所述电器元件还包括设置在所述线路板上的整流桥、IGBT以及辅助变压器，所述整流桥和所述IGBT设置在位于所述主风机和所述辅助风机之间的散热器的外侧，所述主风机和所述辅助风机之间的散热器设置有固定支架，所述辅助变压器安装在所述固定支架上。
5.如权利要求4所述的IGBT逆变焊机，其特征在于：所述电器元件还包括二极管、CBB电容以及驱动变压器，所述二极管、所述CBB电容以 及驱动变压器均设置在位于所述主风机和所述辅助风机之间的两所述散热器内，所述二极管设置在所述CBB电容和所述驱动变压器之间。
6.如权利要求4所述的IGBT逆变焊机，其特征在于：所述线路板左上角设置有水泥电阻和继电器，所述水泥电阻和所述继电器设置在所述整流桥上方。
7.如权利要求1所述的IGBT逆变焊机，其特征在于：所述壳体中前板上设置有快速接头，所述快速接头的上方设置有调节旋钮，所述出风口开设在所述前板上，所述快速接头与所述调节旋钮设置在所述出风口的一侧。
8.如权利要求1所述的IGBT逆变焊机，其特征在于：所述壳体中后板上设置有电源接口和船型开关，所述进风口开设在所述后板上，所述后板上位于所述进风口处设置有滤网，所述散热器上设置有温控器。
9.如权利要求1所述的IGBT逆变焊机，其特征在于：所述线路板上具有相连接的焊机控制电路、IGBT驱动电路、逆变主电路、整流滤波电路、次级整流电路、辅助电源电路、上电缓冲电路。
10.如权利要求9所述的IGBT逆变焊机，其特征在于：逆变主电路包括相连接的整流器D2、D22、电解电容C10、C11、IGBT Q2-Q5以及主变T3，所述次级整流电路包括相连接的快恢复二极管D101-D104以及电抗L1，所述辅助电源电路包括相连接的工频变压器、整流桥D9、电解电容C10以及稳压电路U2，所述上电缓冲电路包括相连接的电阻R75以及继电器K2。
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