CN211127265U - 一种储能螺柱焊机半桥逆变充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能螺柱焊机半桥逆变充电电路，包括软启动电路、整流桥、半桥拓扑逆变电路、高频变压器、桥式整流电路、电抗器、分流器、脉宽调制电路、运算放大器和电压检测电路，交流电通过整流桥一次整流和电容滤波以后变成直流电，在通过IGBT做为开关器件，将直流电变为高频的交流电，然后在通过高频变压器降压，快恢复二极管进行二次整流变成适合螺柱焊机充电的直流电压。本实用新型充电过程效率高，充电速度快，充电电流大小可控制。

Description

一种储能螺柱焊机半桥逆变充电电路

技术领域

本实用新型属于逆变工业电焊机领域，特别涉及一种储能螺柱焊机半桥逆变充电电路。

背景技术

在螺柱焊机中，储能式螺柱焊机在焊接中具有快速、可靠、操作简单和成本低等优点，随着我国经济的快速发展和制造业水平的不断提高，储能式螺柱焊机正在被越来越多的企业所采用，目前现有的储能式螺柱焊机在对储能电容充电时，充电电路大多采用220V交流电，通过工频变压器降压，再通过整流桥将交流电压变为直流电压，经过双向整流管和充电电阻向储能电容充电，工频变压器充电具有充电电流无法控制，充电速度慢，变压器体积大，转换效率低，充电电压受输入网电电压波动影响大等缺点，无法满足用户对储能式螺柱焊机的需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种针对上述传统变压器式储能电螺柱焊机充电电路存在的缺陷，充电电流可控，充电速度较快，转换效率高的储能螺柱焊机半桥逆变充电电路，包括软启动电路、整流桥、半桥拓扑逆变电路、高频变压器、桥式整流电路、电抗器、分流器、脉宽调制电路、运算放大器和电压检测电路，其中，

220V交流市电经过所述软启动电路和整流桥进行一次整流输出308V直流电；所述半桥拓扑逆变电路包括电容C13、C14，电阻R11、R12、R13，IGBT开关管Q3和Q4，将308V的直流电转换成高频的交流电压；所述高频变压器连接半桥拓扑逆变电路，对高频的交流电压进行降压；所述桥式整流电路包括快恢复二极管D6、D9、D11、D12，将降压后的高频交流电整流为直流电，输出连接所述电抗器，电抗器输出为储能电容充电；所述分流器连接电抗器，检测充电电流大小，输入到运算放大器的反相输入端，运算放大器的输出连接所述脉宽调制电路，脉宽调制电路根据输入电压的大小改变脉宽调制芯片U3的11、14引脚脉宽输出到IGBT开关管Q3和Q4，改变IGBT开关管Q3和Q4的导通时间，控制充电电流大小；所述电压检测电路检测电抗器输出电压的大小，与预设电压的大小进行比较。

优选地，所述软启动电路包括热敏电阻VR1和继电器J1，热敏电阻VR1并联在继电器J1的开关端。

优选地，所述整流桥的输出连接电解电容C9进行滤波。

优选地，所述电容C13、C14为CBB电容。

优选地，所述高频的交流电压的频率为45KHz。

优选地，所述电压检测电路包括串联的电阻R90、R91、R92、R63和R89，在电阻R63和R89之间采集电压进行检测。

本实用新型的有益效果在于：采用220V交流电，通过整流桥一次整流和电容滤波以后变成直流电，在通过IGBT做为开关器件，将直流电变为高频的交流电，然后在通过高频变压器降压，快恢复二极管进行二次整流变成适合螺柱焊机充电的直流电压，这个充电过程效率高，充电速度快，充电电流大小可控制。

本实用新型可以有效的解决现有技术中传统变压器式储能螺柱焊机充电电流无法控制，充电速度慢，变压器体积大，转换效率低，充电电压受输入网电电压波动影响大等缺点。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为现有技术中储能螺柱焊机充电电路原理图；

图2为本实用新型实施例的储能螺柱焊机半桥逆变充电电路的结构框图。

图3为本实用新型实施例的储能螺柱焊机半桥逆变充电电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

参见图1所示，传统变压器式储能螺柱焊机，输入AC220V电压经过保险丝F1，通过工频变压器T1将AC220V50Hz交流电压转换成AC200V50Hz交流电压，再通过整流桥B1整流成直流电压再经过双向整流管和充电电阻向储能电容充电，传统变压器式储能螺柱焊具有在整个充电过程中充电电流无法控制，工频变压器体积大，转换效率低，充电电压受网电波动较大等缺点。

参见图2，为本实用新型实施例的储能螺柱焊机半桥逆变充电电路的结构框图，包括软启动电路10、整流桥20、半桥拓扑逆变电路30、高频变压器40、桥式整流电路50、电抗器60、分流器70、脉宽调制电路80、运算放大器90和电压检测电路100，其中，

参见图3，为本实用新型的电路原理图，220V交流市电经过软启动电路10和整流桥20(包括通用整流桥20B1)进行一次整流输出308V直流电；半桥拓扑逆变电路30包括电容C13、C14，电阻R11、R12、R13，IGBT开关管Q3和Q4，将308V的直流电转换成高频的交流电压；高频变压器40(包括变压器T2)连接半桥拓扑逆变电路30，对高频的交流电压进行降压；桥式整流电路50包括快恢复二极管D6、D9、D11、D12，将降压后的高频交流电整流为直流电，输出连接电抗器60，电抗器60(包括图3中的L1)输出为储能电容充电；分流器70连接电抗器60，检测充电电流大小，检测到的电流参见图3中的IF，IF输入到运算放大器90的反相输入端，运算放大器90(包括图3中的U5A)的输出连接脉宽调制电路80，脉宽调制电路80(包括脉宽调制芯片U3)根据输入电压的大小改变U3的11、14引脚的脉宽输出到IGBT开关管Q3和Q4，改变IGBT开关管Q3和Q4的导通时间，控制充电电流大小；电压检测电路100检测电抗器60输出电压的大小，与预设电压的大小进行比较。

具体实施例中，软启动电路10包括热敏电阻VR1和继电器J1，热敏电阻VR1并联在继电器J1的开关端。整流桥20的输出连接电解电容C9进行滤波。电容C13、C14为CBB电容。高频的交流电压的频率为45KHz。电压检测电路100包括串联的电阻R90、R91、R92、R63和R89，在电阻R63和R89之间采集电压进行检测。

当充电电流过大时候，分流器70检测的反馈电流增大，从而减小驱动波形的脉宽，减小IGBT开关管Q3和Q4的导通时间，实现充电回路的电流大小可以控制，使得电容充电时间可以自由调节，提升充电效率。通过电阻R90，R91，R92，R63和R89检测输出电压的大小与给定电压的大小做比较，可以准且的控制和调节电容充电电压的大小，减少了网电输入电压的波动对储能式螺柱焊机电容充电电压的影响，由于本充电电路采用半桥逆变充电电路，将工作频率提高到45KHz，可以大大的降低变压器的体积，解决传统工频变压器体积大，转换效率低的缺点。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种储能螺柱焊机半桥逆变充电电路，其特征在于，包括软启动电路、整流桥、半桥拓扑逆变电路、高频变压器、桥式整流电路、电抗器、分流器、脉宽调制电路、运算放大器和电压检测电路，其中，

220V交流市电经过所述软启动电路和整流桥进行一次整流输出308V直流电；所述半桥拓扑逆变电路包括电容C13、C14，电阻R11、R12、R13，IGBT开关管Q3和Q4，将308V的直流电转换成高频的交流电压；所述高频变压器连接半桥拓扑逆变电路，对高频的交流电压进行降压；所述桥式整流电路包括快恢复二极管D6、D9、D11、D12，将降压后的高频交流电整流为直流电，输出连接所述电抗器，电抗器输出为储能电容充电；所述分流器连接电抗器，检测充电电流大小，输入到运算放大器的反相输入端，运算放大器的输出连接所述脉宽调制电路，脉宽调制电路根据输入电压的大小改变脉宽输出到IGBT开关管Q3和Q4，改变IGBT开关管Q3和Q4的导通时间，控制充电电流大小；所述电压检测电路检测电抗器输出电压的大小，与预设电压的大小进行比较。

2.根据权利要求1所述的半桥逆变充电电路，其特征在于，所述软启动电路包括热敏电阻VR1和继电器J1，热敏电阻VR1并联在继电器J1的开关端。

3.根据权利要求1所述的半桥逆变充电电路，其特征在于，所述整流桥的输出连接电解电容C9进行滤波。

4.根据权利要求1所述的半桥逆变充电电路，其特征在于，所述电容C13、C14为CBB电容。

5.根据权利要求1所述的半桥逆变充电电路，其特征在于，所述高频的交流电压的频率为45KHz。

6.根据权利要求1所述的半桥逆变充电电路，其特征在于，所述电压检测电路包括串联的电阻R90、R91、R92、R63和R89，在电阻R63和R89之间采集电压进行检测。

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