CN204741415U - 一种电弧喷涂高频逆变电源系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电弧喷涂高频逆变电源系统，包括主回路和控制电路；主回路包括输入整流电路、输入滤波电路和逆变电路，输入整流电路通过输入滤波电路与逆变电路的输入端连接；逆变电路的输出端依次电连接高频脉冲变压器T、输出整流电路、输出滤波电路；逆变电路中包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的基极均与PWM脉冲发生器的输出端连接，PWM脉冲发生器的输入端接控制回路的输出端，控制回路为电流调节器，电流调节器的输入端用于连接采集电弧喷枪的输出电流的电流采样电路。本实用新型具有优良的喷涂性能，电弧电流稳定，能够根据电弧喷枪的实际情况进行电源输出的精确调节，具有很高的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源系统，尤其涉及一种电弧喷涂高频逆变电源系统。
背景技术
电弧喷涂技术是利用两根形成涂层材料的消耗性电极丝之间产生的电弧为热源，加热熔化消耗性电极丝，并用压缩气体将其雾化和喷射到基体上，形成涂层的热喷涂方法。在电弧喷涂技术中，电弧喷涂电源系统起着很重要的作用，随着科学技术的发展，传统的工频喷涂电源由于耗能大、重量重、体积大、性能差、无反馈和准确控制等缺点已不能满足电弧喷涂的需要，因而急待研究开发性能更好的替代产品，电力电子技术的不断发展，为研制高频逆变电源奠定了基础。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种电弧喷涂高频逆变电源系统，通过设置电流调节器和保护电路，解决了传统电源体积大、质量重、无反馈和准确控制等缺点。
本实用新型采用如下技术方案：
一种电弧喷涂高频逆变电源系统，包括主回路和控制电路；所述主回路包括输入整流电路、输入滤波电路和逆变电路，所述输入整流电路的输出端通过输入滤波电路与逆变电路的输入端连接；所述逆变电路的输出端依次电连接高频脉冲变压器T、输出整流电路、输出滤波电路；所述逆变电路为半桥逆变电路，逆变电路中包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的基极均与PWM脉冲发生器的输出端连接，所述PWM脉冲发生器的输入端电连接控制回路的输出端，所述控制回路为电流调节器，电流调节器的输入端连接用于采集电弧喷枪的输出电流的电流采样电路。
进一步地，所述电弧喷涂高频逆变电源系统还包括保护电路，所述保护电路包括过流采样电路、过压采样电路、过热采样电路和微处理器，所述过流采样电路、过压采样电路、过热采样电路的输入端均与电弧喷枪连接，其输出端均与微处理器连接，微处理器的输出端与PWM脉冲发生器的控制端连接，微处理器对过流信号、过压信号和过热信号进行比较综合，通过控制PWM脉冲发生器实现防止过流、过压和过热的功能，且保证了保护电路的快速性和有效性。
进一步地，所述输入滤波电路和输出滤波电路分别为第一滤波电抗器L1和第二滤波电抗L2。
进一步地，所述逆变电路包括第一电容C1、第一晶体管Q1、第二电容C2和第二晶体管Q2；所述第一电容C1和第一晶体管Q1组成上桥臂，第二电容C2和第二晶体管Q2组成下桥臂，逆变电路的输入端与输入滤波电路的输出端连接。
进一步地，所述输出整流电路为全波整流电路，包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1和第二二极管D2的正极分别与高频脉冲变压器T次级线圈的两端连接，第一二极管D1和第二二极管D2的负极连接后与高频脉冲变压器T的次级线圈中间的抽头一起作为输出整流电路的输出端。
进一步地，所述第一晶体管Q1和第二晶体管Q2均为绝缘栅双极晶体管。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的电弧喷涂高频逆变电源系统，具有优良的喷涂性能，电弧电流稳定，飞浅小，引弧容易，能耗低，快速性好、价格便宜、线路简单，结构简单，重量和体积都比较小，能够避免将主回路高电压引入控制回路，从而避免引起干扰，而且通过设置电流调节器，根据电弧喷枪的实际情况进行电源输出的精确调节，实现对不同的喷涂材料输出最优的喷涂电压，具有很高的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型原理示意图；
图2是本实用新型的逆变电路、输出整流电路和输出滤波电路的连接电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1和2所示，本实用新型的电弧喷涂高频逆变电源系统，包括主回路和控制电路；所述主回路包括输入整流电路1、输入滤波电路2和逆变电路3，所述输入整流电路1的输出端通过输入滤波电路2与逆变电路3的输入端连接；所述逆变电路3的输出端依次电连接高频脉冲变压器T 4、输出整流电路5、输出滤波电路6；所述逆变电路3为半桥逆变电路，逆变电路3中包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的基极均与PWM脉冲发生器7的输出端连接，逆变电路3中Q1和Q2的通断由PWM脉冲发生器7来控制产生正负交替的交流电；所述PWM脉冲发生器7的输入端电连接控制回路的输出端，所述控制回路为电流调节器8，电流调节器8的输入端连接用于采集电弧喷枪的输出电流的电流采样电路9，电流调节器8用于将采集到的电弧喷枪的输出反馈电流和预设电流做对比，如果超出设定范围，则输出信号控制PWM脉冲发生器7输出信号的脉宽和频率，控制焊接电流的大小和脉宽，进而实现能够根据电弧喷枪的实际情况进行电源输出的精确调节。本实用新型中的高频脉冲变压器4选用的是铁氧体材料R2kB，磁芯有效磁通截面积A＝32×28＝890mm2，饱和磁通密度Bs＝0.48T；第一晶体管Q1和第二晶体管Q2均为绝缘栅双极晶体管。
进一步地，所述电弧喷涂高频逆变电源系统还包括保护电路10，所述保护电路10包括过流采样电路、过压采样电路和过热采样电路和微处理器，所述保护电路10的输出端与PWM脉冲发生器7的控制端连接，所述流采样电路、过压采样电路和过热采样电路的输入端均与电弧喷枪连接，通过实际电路反馈的形式实现智能控制，使得系统具有实时性。
进一步地，所述逆变电路3包括第一电容C1、第一晶体管Q1、第二电容C2和第二晶体管Q2；所述第一电容C1和第一晶体管Q1组成上桥臂，第二电容C2和第二晶体管Q2组成下桥臂，逆变电路3的输入端与输入滤波电路2的输出端连接，在半桥逆变电路中，第一电容C1和第二电容C2将经过输入整流电路1和输入滤波电路2得到的直流电压分成两半，轮流加到高频变压器T 4的初级线圈，然后通过高频变压器4的次级线圈将得到的正负交替的交流电发送出去。在逆变电路3的输出端连接的是输出整流电路5，本实用新型中的输出整流电路5为全波整流电路，包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1和第二二极管D2的正极分别与高频脉冲变压器T 4次级线圈的两端连接，第一二极管D1和第二二极管D2的负极连接后与高频脉冲变压器T4的次级线圈中间的抽头一起作为输出整流电路5的输出端，输出整流电路5将逆变电路3输出的交流电转换成单一方向脉动电流的电路，最后通过输出滤波电路6得到电弧喷枪所需要的电源信号，本实用新型中的输入滤波电路2和输出滤波电路6分别为第一滤波电抗器L1和第二滤波电抗L2，起稳定电弧，限制电流脉动和使电流连续的作用。
综上所述，本实用新型的使用过程为：首选利用输入整流电路、输入滤波电路将市电转变成直流电，然后再通过逆变电路将得到的直流电转变成交流电，然后通过高频脉冲变压器T进行升压，然后通过输出整流电路和输出滤波电路后将电源输出给电弧喷枪，逆变电路的工作状态通过脉冲发生器来控制，本实用新型中通过增加电流调节器来调节PWM脉冲发生器产生的信号的占空比，从而调节焊接电流和脉宽，并通过增加保护电路来控制PWM脉冲发生器的通断，从而防止由于过压、过流或者过热引起的电弧喷枪的损坏，提高了电弧喷枪使用的安全性。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。
Claims (5)
1.一种电弧喷涂高频逆变电源系统，其特征在于：包括主回路和控制电路；所述主回路包括输入整流电路(1)、输入滤波电路(2)和逆变电路(3)，所述输入整流电路(1)的输出端通过输入滤波电路(2)与逆变电路(3)的输入端连接；所述逆变电路(3)的输出端依次电连接高频脉冲变压器T(4)、输出整流电路(5)、输出滤波电路(6)；所述逆变电路(3)为半桥逆变电路，逆变电路(3)中包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的基极均与PWM脉冲发生器(7)的输出端连接，所述PWM脉冲发生器(7)的输入端电连接控制回路的输出端，所述控制回路为电流调节器(8)，电流调节器(8)的输入端连接采集电弧喷枪的输出电流的电流采样电路(9)；所述电弧喷涂高频逆变电源系统还包括保护电路(10)，所述保护电路包括过流采样电路、过压采样电路、过热采样电路和微处理器，所述过流采样电路、过压采样电路、过热采样电路的输入端均与电弧喷枪连接，其输出端均与微处理器连接，微处理器的输出端与PWM脉冲发生器(7)的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂高频逆变电源系统，其特征在于：所述输入滤波电路(2)和输出滤波电路(6)分别为第一滤波电抗器L1和第二滤波电抗L2。
3.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂高频逆变电源系统，其特征在于：所述逆变电路(3)包括第一电容C1、第一晶体管Q1、第二电容C2和第二晶体管Q2；所述第一电容C1和第一晶体管Q1组成上桥臂，第二电容C2和第二晶体管Q2组成下桥臂，逆变电路的输入端与输入滤波电路(2)的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂高频逆变电源系统，其特征在于：所述输出整流电路(5)为全波整流电路，包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1和第二二极管D2的正极分别与高频脉冲变压器T(4)次级线圈的两端连接，第一二极管D1和第二二极管D2的负极连接后与高频脉冲变压器T(4)的次级线圈中间抽头一起作为输出整流电路(5)的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂高频逆变电源系统，其特征在于：所述第一晶体管Q1和第二晶体管Q2均为绝缘栅双极晶体管。
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Cited By (1)
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| CN107482935A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-15 | 佛山市众拓科技有限公司 | 使用安全电压的高温食品加工装置的高频电源的使用方法 |
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2015
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