CN2140278Y

CN2140278Y - 无工频变压器式微型电焊机

Info

Publication number: CN2140278Y
Application number: CN 92217495
Authority: CN
Inventors: 刘晓风
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1993-08-18
Anticipated expiration: 2002-07-27

Abstract

无工频变压器式微型电焊机是电焊机的改进，属于焊接设备。电子线路结构的主电路部分包括：(1) 功率变换、(2)功能选择；控制部分包括：(3)驱动部分、(4)高频PWM发生、(5)电流放大、(6)电流给定与反馈、(7)空载电压给定、(8)稳压电源。优点是省去工频变压器，采用了软磁铁氧体铁芯或者非晶态合金铁芯制作功率输出变压器，与高频脉冲宽度调制技术相结合应用于电焊机中，体积小、重量轻，降低能耗提高电源效率30～35％。电焊机小型化微型化。

Description

本实用新型是电焊机的改进，属于焊接设备。

目前，普遍使用的电焊机主要有交流电焊机和直流电焊机。交流电焊机主要包括工频变压器和电抗器组合构成；直流电焊机有老式旋转形式直流发电机式的电焊机，以及近年来硅整流式直流电焊机，而旋转形式直流电焊机逐渐被硅整流式直流电焊机取代。上述交流电焊机和硅整流式直流电焊机都有工频变压器，因而都存在电源效率低，体积大、笨重和铜线材料消耗大等缺点。

本实用新型的目的在于提供一种无工频变压器式微型电焊机，降低能耗、提高电源效率、整机微型化，该电焊机软磁铁氧体铁芯或者非晶态合金铁芯高频脉冲变压器与高频脉冲宽度调制技术相结合，作为功率变换在电焊机中应用，并且无整流、不逆变，绝缘门双极晶体管交流、脉冲变换方法在电焊机中应用，直接将交流变换为高频脉冲，是电焊机的改进，具有实质性特点和进步。

本实用新型是用如下方式完成的：它具有机壳，在机壳内部的电子线路结构为主电路部分和控制部分二大部分，特征是机壳外表面有380V2个输入接线柱，4个输出接线柱，在4个输出接线柱中其中2个是交流输出接线柱，2个是直流输出接线柱，机壳上还有电流调节电位器（W3）、指示灯（ZD）。电子线路结构的主电路部分包括：（1）功率变换、（2）功能选择，电子线路结构的控制部分包括：（3）驱动部分、（4）高频PWM发生、（5）电流放大、（6）电流给定与反馈、（7）空载电压给定、（8）稳压电源。电子线路结构的主电路部分和控制部分电路连接关系是：（1）功率变换外接380V2个输入接线柱，并且连向（2）功能选择，（2）功能选择外接4个输出接线柱即交流输出接线柱1、2和直流输出接线柱3、4；（6）电流给定与反馈连向（5）电流放大，（5）电流放大连向（4）高频PWM发生；（7）空载电压给定连向（4）高频PWM发生；（4）高频PWM发生连向（3）驱动部分，（3）驱动部分连向（1）功率变换；（8）稳压电源外接380V2个输入接线柱；

（1）功率变换部分的二极管（D1）与无整流、不逆变的绝缘门双极晶体管（BG1）串联，二极管（D2）与无整流、不逆变的绝缘门晶体管（BG2）串联，（D1）、（BG1）串联后与（D2）、（BG2）串联后反向并联，用软磁铁氧体为铁芯的高频脉冲功率变压器（B1）原边线圈的一端接电源，另一端接在（BG1）、（BG2）的公共点上，（D1）、（D2）的公共点连电源，电阻（R1）与电容（C1）串联后再与（BG1）并联，二极管（D5）与（BG1）反向并联，二极管（D3）与（R1）并联，电阻（R2）与电容（C2）串联后再与（BG2）并联，二极管（D6）与（BG2）反向并联二极管（D4）与（R2）并联；

（2）功能选择部分的高频脉冲功率变压器（B1）的副边与外接端1、2相连，并与二极管（D7）、（D8）、（D9）、（D10）组成的单相全波整流桥桥臂相连，整流桥的输出端与电感（L2）串联后与外接端子3、4相连，（R15）与高频脉冲功率变压器（B1）的副边并联；

（3）驱动部分的集成片（IC3）的①脚经二极管（D12）连在（BG1）的发射极，②脚连集成片（IC5）②脚，③脚经电阻（R3）连（BG1）的控制极，⑤脚连光电管（BG5），⑥脚经二极管（D11）连（BG1）的集电极，⑨脚连（IC5）③脚，

脚连光电管（BG5），

脚经电阻（R4）连三极管（BG3），电容（C3）与（IC3）②、③脚相连，电容（C4）与（IC3）①、⑨脚相连，（IC5）的②脚经（R5）连（BG5），集成片（IC4）的①脚经二极管（D14）连在（BG2）的发射极，②脚连（IC5）②脚，③脚经电阻（R6）连在（BG2）的控制极，⑤脚连（BG6），⑥脚经二极管（D13）连在（BG2）的集电极，⑨脚连（IC5）③脚，

脚连（BG6），脚经（R7）连在三极管（BG4），电容（C5）与（IC4）②、③脚相连，电容（C6）与（IC4）①、⑨脚相连，（IC5）的②脚经（R8）连（BG6）；

（4）高频PWM发生部分的集成片（IC1）①脚连可调电阻（W1），②脚连电容（C9），④脚连

脚，⑤脚连⑧脚，⑥脚连二极管（D15）、（D18）的阴极，⑦脚连可调电阻（W2）的可调臂，⑨脚连（W2），⑩脚连（IC5）②脚，

脚连三极管（BG3）基极，脚连地，

脚连三极管（BG4）基极，电容（C8）跨接在（IC1）⑥脚和（IC5）②脚，电容（C7）跨接在（IC1）⑩与地；

（5）电流放大部分的集成片（IC2）是通用运算放大器，（IC2）的输出端经（D15）连在集成片（IC1）⑥脚，（IC2）的同相输入端经电阻（R11）连地，反相输入端由电阻（R10）连可调电位器的（W3）可调臂，电阻（R9）与电容（C10）并联后跨接在（IC2）的反相输入端与输出端之间；

（6）电流给定与反馈部分的电阻（R12），可调电位器（W3）、二极管（D16）串联后与电感（L1）并联，（L1）与（B1）副边的一端磁联，可调电位器（W3）的可调臂连电阻（R10）；

（7）空载电压给定部分的电阻（R13）、（R14）串联后与电阻（R15）并联，二极管（D17）、（D18）串联后连在集成片（IC1）⑥脚；

（8）稳压电源部分的变压器（B2）的原边经开关（K）后接电源，指示灯（ZD）与（B2）原边并联，（B2）副边的中心抽头连（IC5）③脚，（B2）的另外两个头分别经二极管（D19）、（D20）后连在集成片（IC5）的①脚，电容（C11）并在（IC5）①、③脚上。

本实用新型优点如下：

这种电焊机由于省去了工频变压器，采用了软磁铁氧体铁芯或者非晶态合金铁芯作为高频变压器铁芯材料，制作功率输出变压器，与高频脉冲宽度调制技术相结合应用于电焊机中，使得电焊机在同等输出功率的情况下，体积小，重量轻，携带方便，节约铜材和硅钢片，降低成本，并且电焊机在等同的输出功率情况下小型化和微型化。降低能耗，提高电源效率30～35％。

现结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型机壳内的电路方框图；

图2是本实用新型机壳内的电路图。

参照图1、图2，本电焊机使用方法简便，即把输入端接入380V交流电网，接通开关（K），指示灯（ZD）亮，就可以进行焊接操作。使用时两种工作方式选择如下：当用交流焊接时，接输出端子接线柱1、2；当用直流焊接时接输出端子接线柱3、4。工作原理如下：由集成片（IC1）内部产生20KHz的三角波作为高频载波信号，电流给定信号经集成片（IC2）放大，再送到集成片（IC1）内部，与三角载波信号进行比较、调制，从集成片（IC1）的11脚与13脚输出脉冲宽度可随给定电流大小调节的高频脉冲信号，脉冲频率仍为20KHz，以此脉冲信号为驱动集成片（IC3）和集成片（IC4）的输入信号。通过集成片（IC3）、集成片（IC4）来驱动并控制功率开关器件的无逆变的绝缘门双极晶体管（BG1）（BG2）的开关速度及开关时间。这时，从电网输入的交流电经无逆变的绝缘门双极晶体管（BG1）（BG2）和高频脉冲功率变压器（B1）被直接变换成高频脉冲电流，并经过高频脉冲功率变压器（B1）输出焊接所需的电流及功率。

Claims

1、一种无工频变压器式微型电焊机，具有机壳，在电焊机机壳内部的电子线路结构为主电路部分和控制部分二大部分，其特征在于：

机壳外表面有380V2个输入接线柱，4个输出接线柱，在4个输出接线柱中其中2个是交流输出接线柱，2个是直流输出接线柱，机壳上还有电流调节电位器(W3)、指示灯(ZD)；

电子线路结构的主电路部分包括：(1)功率变换、(2)功能选择；

电子线路结构的控制部分包括：(3)驱动部分、(4)高频PWM发生、(5)电流放大、(6)电流给定与反馈、(7)空载电压给定、(8)稳压电源；

电子线路结构的主电路部分和控制部分电路连接关系是：(1)功率变换外接380V2个输入接线柱，并且连向(2)功能选择，(2)功能选择外接4个输出接线柱即交流输出接线柱1、2和直流输出接线柱3、4；(6)电流给定与反馈连向(5)电流放大；(5)电流放大连向(4)高频PWM发生；(7)空载电压给定连向(4)高频PWM发生；(4)高频PWM发生连向(3)驱动部分，(3)驱动部分连向(1)功率变换；(8)稳压电源外接380V2个输入接线柱；

(1)功率变换部分的二极管(D1)与无整流、不逆变的绝缘门双极晶体管(BG1)串联，二极管(D2)与无整流、不逆变的绝缘门双极晶体管(BG2)串联，(D1)、(BG1)串联后与(D2)、(BG2)串联后反向并联，用软磁铁体为铁芯的高频脉冲功率变压器(B1)原边线圈的一端接电源，另一端接在(BG1)、(BG2)的公共点上，(D1)、(D2)的公共点连电源，电阻(R1)与电容(C1)串联后再与(BG1)并联，二极管(D5)与(BG1)反向并联，二极管(D3)与(R1)并联，电阻(R2)与电容(C2)串联后再与(BG2)并联，二极管(D6)与(BG2)反向并联二极管(D4)与(R2)并联； (2)功能选择部分的高频脉冲功率变压器（B1）的副边与外接端1、2相连，并与二极管（D7）、（D8）、（D9）、（D10）组成的单相全波整流桥桥臂相连，整流桥的输出端与电感（L2）串联后与外接端子3、4相连，（R15）与高频脉冲功率变压器（B1）的副边并联； (3)驱动部分的集成片（IC3）的①脚经二极管（D12）连在（BG1）的发射极，②脚连集成片（IC5）②脚，③脚经电阻（R3）连（BG1）的控制极，⑤脚连光电管（BG5），⑥脚经二极管（D11）连（BG1）的集电极，⑨脚连（IC5）③脚，

脚连光电管（BG5），

脚连（BG6），脚经R7连在三极管（BG4），电容（C5）与（IC4）②、③脚相连，电容（C6）与（IC4）①、⑨脚相连，（IC5）的②脚经（R8）连（BG6）； (4)高频PWM发生部分的集成片（IC1）①脚连可调电阻（W1），②脚连电容（C9），④脚连

脚连三极管（BG3）基极，脚连地，

脚连三极管（BG4）基极，电容（C8）跨接在（IC1）⑥脚和（IC5）②脚，电容（C7）跨接在（IC1）⑩与地； (5)电流放大部分的集成片（IC2）是通用运算放大器，（IC2）的输出端经（D15）连在集成片（IC1）⑥脚，（IC2）的同相输入端经电阻（R11）连地，反相输入端由电阻（R10）连可调电位器的（W3）可调臂，电阻（R9）与电容（C10）并联后跨接在（IC2）的反相输入端与输出端之间； (6)电流给定与反馈部分的电阻（R12），可调电位器（W3）、二极管（D16）串联后与电感（L1）并联，（L1）与（B1）副边的一端磁联，可调电位器（W3）的可调臂连电阻（R10）； (7)空载电压给定部分的电阻（R13）、（R14）串联后与电阻（R15）并联，二极管（D17）、（D18）串联后连在集成片（IC1）⑥脚； (8)稳压电源部分的变压器（B2）的原边经开关（K）后接电源，指示灯（ZD）与（B2）原边并联，（B2）副边的中心抽头连（IC5）③脚，（B2）的另外两个头分别经二极管（D19）、（D20）后连在集成片（IC5）的①脚，电容（C11）并在（IC5）①、③脚上。