CN204639420U - 高中频逆变电阻焊电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高中频逆变电阻焊电源，包括有电源驱动、整流电路、IGBT模块组成的主电能变换单元以及高中频变压器，此外还具有中心控制单元，中心控制单元包括有焊接电流\电压实时采样检测传感器、A/D转换模块、数字信号处理器、PI控制器、FPGA及脉冲宽度调制器，所述的焊接电流\电压实时采样检测传感器与A/D转换模块信号关联，A/D转换模块与数字信号处理器信号关联，数字信号处理器分别与PI控制器、FPGA信号关联，FPGA与脉冲宽度调制器信号关联，PWM调制器与高中频变压器电连接。该高中频逆变电阻焊电源与现有中频逆变阻焊电源相比，具有焊接电流响应时间更快、调节精度更高、开关频率范围更宽等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种焊接用电源，尤其是指一种高中频逆变电阻焊电源。
背景技术
中频逆变阻焊电源作为一种焊接电源主要用来为H型鳍片焊及其他凸点焊机、悬挂焊机等设备提供稳定的直流电源，主要应用于锅炉、汽车、家电等五金制品的点焊与缝焊环节。中频逆变阻焊电源与普通交流阻焊电源相比具有能耗低、能够改善功率因数、使供电设备的负载平衡、对电网的波动及压降的适应性更强、电流控制更精确更快速等诸多优点，中频逆变阻焊电源所采用的高中频变压器具有体积小而输出能量大的特点，且频率较高（目前的大都为1000Hz）调节精度较高（0.25ms）。然而，中频逆变阻焊电源的焊接电流调节精度依旧有很大提升空间。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种比现有中频逆变阻焊电源焊接电流调节精度更高的高中频逆变电阻焊电源，以满足目前的应用需求。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高中频逆变电阻焊电源，包括有电源驱动、整流电路、IGBT模块组成的主电能变换单元以及高中频变压器，此外还具有中心控制单元，中心控制单元包括有焊接电流\电压实时采样检测传感器、A/D转换模块、数字信号处理器、PI控制器、FPGA及脉冲宽度调制器，所述的焊接电流\电压实时采样检测传感器与A/D转换模块信号关联，A/D转换模块与数字信号处理器信号关联，数字信号处理器分别与PI控制器、FPGA信号关联，FPGA与脉冲宽度调制器信号关联，PWM调制器与高中频变压器电连接。该高中频逆变电阻焊电源对其输出的焊接电流的调节控制方式及原理如下：焊接电流\电压实时采样检测传感器对焊接电流、电压进行实时采样与检测，并将检测信号交由A/D转换模块进行转换，以将模拟信号转换成数字信号，然后数字信号处理器（DSP）以100KHZ的采样频率采样由A/D转换模块反馈的数字信号，计算出电流、电压预设值与采样到的反馈值的偏差，并与PI控制器配合计算得出脉冲宽度调制波形控制中的脉冲占空比值，将此脉冲占空比值送入FPGA（可编程门阵列），FPGA根据此脉冲占空比值配合PWM调制器（脉宽调制器）来调节脉冲宽度，进而对对高中频变压器的输出进行控制，得到所需要的焊接电流。
进一步地说，为了提高高中频变压器的能量转换效率以降低能耗，所述的高中频变压器的铁芯采用了非晶磁芯。
本实用新型的有益效果是：该高中频逆变电阻焊电源与现有中频逆变阻焊电源相比，具有焊接电流响应时间更快、调节精度更高（达到了0.1ms，现有中频逆变阻焊电源的调节精度为0.25ms）、开关频率范围更宽（1.5KHz～20KHz）等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的中心控制单元的结构示意框图（箭头表示信号传输方向）。
具体实施方式
一种高中频逆变电阻焊电源，包括有电源驱动、整流电路、IGBT模块组成的主电能变换单元以及高中频变压器，如图1所示，其还具有中心控制单元，中心控制单元包括有焊接电流\电压实时采样检测传感器、A/D转换模块、数字信号处理器、PI控制器、FPGA及脉冲宽度调制器，所述的焊接电流\电压实时采样检测传感器与A/D转换模块信号关联，A/D转换模块与数字信号处理器信号关联，数字信号处理器分别与PI控制器、FPGA信号关联，FPGA与脉冲宽度调制器信号关联，PWM调制器与高中频变压器电连接。
该高中频逆变电阻焊电源对其输出的焊接电流的调节控制方式及原理如下：焊接电流\电压实时采样检测传感器对焊接电流、电压进行实时采样与检测，并将检测信号交由A/D转换模块进行转换，以将模拟信号转换成数字信号，然后数字信号处理器（DSP）以100KHZ的采样频率采样由A/D转换模块反馈的数字信号，计算出电流、电压预设值与采样到的反馈值的偏差，并与PI控制器配合计算得出脉冲宽度调制波形控制中的脉冲占空比值，将此脉冲占空比值送入FPGA（可编程门阵列），FPGA根据此脉冲占空比值配合PWM调制器（脉宽调制器）来调节脉冲宽度，进而对对高中频变压器的输出进行控制，得到所需要的焊接电流。
该高中频逆变电阻焊电源的高中频变压器的铁芯采用了非晶磁芯，以提高高中频变压器的能量转换效率，降低能耗。
上述实施例仅用于解释说明本实用新型，而非对本实用新型权利保护的限定，凡是在本实用新型本质方案的基础上进行的任何非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围内。
Claims (2)
1.一种高中频逆变电阻焊电源，包括有电源驱动、整流电路、IGBT模块组成的主电能变换单元以及高中频变压器，其特征在于：还具有中心控制单元，中心控制单元包括有焊接电流\电压实时采样检测传感器、A/D转换模块、数字信号处理器、PI控制器、FPGA及脉冲宽度调制器，所述的焊接电流\电压实时采样检测传感器与A/D转换模块信号关联，A/D转换模块与数字信号处理器信号关联，数字信号处理器分别与PI控制器、FPGA信号关联，FPGA与脉冲宽度调制器信号关联，PWM调制器与高中频变压器电连接。
2.根据权利要求1所述的高中频逆变电阻焊电源，其特征在于：所述的高中频变压器的铁芯采用了非晶磁芯。
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| CN110253129B (zh) * | 2019-07-18 | 2024-01-30 | 天津七所高科技有限公司 | 基于高频逆变直流电阻焊电源用于铝点焊的系统及方法 |
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