DE102007042771B3 - Verfahren zum Betrieb der Stromversorgung einer Widerstansschweißvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betrieb einer Widerstandsschweißvorrichtung und eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, so dass Wirkungsgrad und Arbeitsfrequenz gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen merklich verbessert wird. Die Aufgabe wird gelöst mittels einer Widerstandsschweißvorrichtung mit einem Schweißtransformator mit erster und mit zweiter miteinander gekoppelter Sekundärwicklung 4b, c und mit Primärwicklung 4a, welche einen Synchrongleichrichter umfasst, welcher einen ersten und einen zweiten Gleichrichterzweig umfasst, welcher jeweils mittels der ersten und der zweiten Sekundärwicklung 4b, c angesteuert ist und welcher eine erste und zweite Schweißelektrode 5a, b mit Schweißstrom richters mittels einer Ansteuervorrichtung 31a, b, 32a, b, 34, 35 derart erfolgt, dass der unter Berücksichtigung des Wickelsinns der miteinander korrespondierenden Wicklungen des Primärkreises und des Sekundärkreises angesteuerte Gleichrichterzweig mit der der aktuellen Ansteuerung entgegengesetzter Schweißelektrodenpolarität immer nur dann gesperrt wird, wenn die Primärwicklung angesteuert wird. Die Vorteile der Erfindung resultieren in einer Widerstandsschweißvorrichtung mit verbessertem Wirkungsgrad sowie den Vorteilen einer erhöhten Arbeitsfrequenz.
Description
- Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Betrieb der Stromversorgung einer Widerstandsschweißvorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und einer Vorrichtung gemäß Anspruch 6.
- Beim Widerstandsschweißen mit Gleichstrom werden sehr hohe Ströme gefordert, die im Bereich von mehreren Kiloampere liegen. Zur Erzeugung dieser Ströme werden üblicherweise Transformatoren verwendet, welche primärseitig mittels einer Vollbrücke angesteuert werden und sekundärseitig mittels nachgeschaltetem Diodengleichrichter die Schweißzangen mit Strom versorgen.
- Die Verwendung von Diodengleichrichtern hat den Nachteil, dass aufgrund des Durchlasswiderstandes der Dioden hohe Verlustleistungen auftreten. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin eine Widerstandsschweißvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb dieser Widerstandsschweißvorrichtung anzugeben, mittels dessen der Wirkungsgrad gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen merklich verbessert wird.
- Erfindungsgemäß wird hierzu eine Widerstandsschweißvorrichtung verwendet, welche einen Schweißtransformator mit erster und zweiter miteinander gekoppelter Sekundärwicklung und eine Primärwicklung umfasst und welcher einen Synchrongleichrichter umfasst, wobei der Synchrongleichrichter einen ersten und einen zweiten Gleichrichterzweig umfasst und wobei die Gleichrichterzweige jeweils mittels der ersten und der zweiten Sekundärwicklung ansteuerbar sind.
- Die Vollbrücke kann hierzu Beispielsweise mehrere IGBTs umfassen, die zu einer Brückenschaltung angeordnet sind, wobei die Primärwicklung zwischen beiden Brückenzweigen angeordnet ist, und mittels abwechselnder Ansteuerung der Transistoren mit Strom beaufschlagt wird. Sekundärseitig wird der Synchrongleichrichter verwendet. Dieser wird mittels der Sekundärwicklungen derart angesteuert, dass an den Schweißzangen der geforderte Gleichstrom auftritt. Synchrongleichrichter sind bekannt in Verbindung mit Schaltnetzteilen. Hierbei werden jedoch wesentlich kleinere Ströme als beim Schweißen geschaltet. Verwendet man nun Synchrongleichrichter in Verbindung mit Widerstandsschweißanlagen, so erreicht man aufgrund des niedrigen Durchlasswiderstandes der dort verwendeten Metalloxidfeldeffekttransistoren und der damit vorhandenen Ansteuerprinzipien eine drastische Reduzierung der Verlustleistung im Vergleich mit Diodengleichrichtern, welche höhere Durchlasswiderstände aufweisen. Hierdurch erzielt man einen geringeren Energieverbrauch und eine Reduktion der Wärmeentwicklung, wodurch sich wiederum der erforderliche Kühlaufwand reduziert.
- Dies führt zur Einsparung von Material, Kosten und Energie. Aufgrund der möglichen Parallelschaltung von mehreren Metalloxidfeldeffekttransistoren in den Synchrongleichrichterzweigen können Ströme bis zu 15 kA oder höher geschaltet werden, wobei sich die Verlustleistung gegenüber Diodengleichrichtern um ca. 70% reduziert.
- Vorteilhafterweise umfasst die Widerstandsschweißvorrichtung eine Stromregelung, welche mittels eines im Primärstromkreis der Primärwicklung oder im Sekundärstromkreis der Sekundärwicklung erfassten Stromes betrieben ist und die Ansteuerung der Gleichrichterzweige erfolgt mit einer Frequenz im Bereich von 1 kHz bis 20 kHz, insbesondere im Bereich zwischen 1 kHz bis 10 kHz. Dies ermöglicht den Bau von Transformatoren mit geringem Bauvolumen und verbessert die Regelbarkeit des Schweißstromes aufgrund der reduzierten Taktperioden (kürzere Regelzeiten). Die Qualität des einzelnen Schweißpunktes kann daher besser beeinflusst werden.
- Der Ansteuerimpuls für die Synchrongleichrichterfeldeffekttransistoren fällt üblicherweise zeitlich im wesentlichen mit der aktiven Stromphase der Transformatorwicklungen zusammen. Das heißt die Metalloxidfeldeffekttransistoren des Synchrongleichrichters werden im wesentlichen zeitgleich mit den Schaltern (IGBT) der Vollbrücke angesteuert. Gespeicherte Energie kann zu den Zeitpunkten, zu denen keine Ansteuerung erfolgt, ausschließlich über die Bodydioden der Metalloxidfeldeffekttransistoren des Synchrongleichrichters abfließen. Der Grund hierfür ist, dass sämtliche Metalloxidfeldeffekttransistoren des Synchrongleichrichters immer dann gesperrt sind, wenn der Schweißtransformator primärseitig gerade nicht angesteuert wird oder anders formuliert, die Metalloxidfeldeffekttransistoren des Synchrongleichrichters sind immer dann gesperrt, wenn auch der Transformator keine Leistung überträgt.
- Der Nachteil dieser Lösung liegt darin, dass beim Gleichstromwiderstandsschweißen im Mittelfrequenzbereich das Einspeichern großer Energiemengen im Bereich von 30 bis 120 Wattsekunden während der aktiven Stromzeit in die Sekundärinduktivität, welche durch die Arme der Punktzange gebildet wird, eingelagert werden. Basis dieser Energiemenge stellt der sogenannte Dumpingstrom dar. Dieser tritt während der Phasen, während der weder der Transformator, noch der Synchrongleichrichter angesteuert werden, aufgrund des induktiven Verhaltens der Schweißelektrodenzuleitungen synchrongleichrichterseitig weiter auf. Um den Strom aufrecht zu erhalten, müssen die Schwellspannungen (0,8 bis 1 Volt) der Bodydioden der Metalloxidfeldeffekttransistoren überwunden werden. Aufgrund der zwar geringen Schwellspannung um 1 Volt, der jedoch sehr hohen Ströme im kA-Bereich, entstehen Verlustleistungen, welche im Kilowattbereich legen. Diese Verlustleistung wird von den Feldeffekttransistoren des Synchrongleichrichters in Wärme umgesetzt, was den Wirkungsgrad der Anordnung beträchtlich reduziert.
- Die Erfindung bewirkt eine zusätzliche Reduzierung der Verlustleistung unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Schweißtransformators, welcher eine erste und eine zweite miteinander gekoppelte Sekundärwicklung (Mittelpunktschaltung) und eine Primärwicklung aufweist, sowie einen Synchrongleichrichter in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Ansteuerverfahren.
- Die Ansteuerung des Synchrongleichrichters erfolgt mittels einer Ansteuervorrichtung derart, dass der unter Berücksichtigung des Wickelsinns der miteinander korrespondierenden Wicklungen des Primärkreises und des Sekundärkreises angesteuerte Gleichrichterzweig mit der der aktuellen Ansteuerung entgegen gesetzten Schweißelektrodenpolarität immer nur dann gesperrt wird, wenn die Primärwicklung angesteuert wird.
- Die Ansteuerung wird hiermit so realisiert, dass die Feldeffekttransistoren des Synchrongleichrichterzweiges immer geöffnet sind und gesperrt werden kurz vor der aktiven Phase des Transformators, wobei immer derjenige Feldeffekttransistor gesperrt wird, der einen Kurzschluss während dieser aktiven Phase im Sekundärkreis darstellen würde. In diesem Fall kann die zuvor genannte gespeicherte Energiemenge über die Drain-Source-Strecke der Feldeffekttransistoren abfließen, wodurch sich der Wirkungsgrad erheblich erhöht und sich damit die Verlustleistung reduziert. In diesem Falle muss nicht mehr die Quellspannung von 0,8 Volt–1 Volt der Bodydiode überwunden werden, um den Dumpingstrom abzubauen. Es muss lediglich der Widerstand RDSon der Metalloxidfeldeffekttransistoren des Synchrongleichrichters überwunden werden, welcher durch Parallelschaltung nur einige Mikroohm beträgt und auch bei Beaufschlagung mit Strömen im kA-Bereich nur eine entsprechend kleine Verlustleistung herbeiführt.
- Die Ansteuerung des Synchrongleichrichters erfolgt somit entgegen der sonst üblichen Praxis. Eine erfindungsgemäße Sperrung einzelner synchrongleichrichterseitigen Metalloxidfeldeffekttransistoren erfolgt nur kurz vor der aktiven Leitphase des Trafos. Kurz nach Beendigung der Leitphase sind alle Feldeffekttransistoren wieder geöffnet. Damit fließen somit die aktiven Ströme, wie auch die Freilaufströme, über den niederohmigen Einschaltwiderstand und nicht über die Bodydioden, wodurch sich Energieeinsparungen während der Leit- und der Sperrphase ergeben. Die Ansteuerung des Gleichrichterzweiges erfolgt vorzugsweise innerhalb weniger Mikrosekunden vor der Ansteuerung des Primärkreises.
- Vorzugsweise sind sowohl die Komponenten des ersten als auch des zweiten Gleichrichterzweiges symmetrisch ausgebildet und der Anschluss des Synchrongleichrichters an den zweiteiligen Sekundärkreis ist mittels einer Mittelanzapfung realisiert, wobei die Ansteuerung des ersten und des zweiten Gleichrichterzweiges mittels im wesentlichen symmetrischer Ansteuerimpulse erfolgt. Es ist dabei sehr wichtig, dass beide mittels der Ansteuerimpulse erzeugten Halbwellen zur Ansteuerung des Synchrongleichrichters in etwa die gleichen Verhältnisse hardwareseitig vorfinden, ansonsten würde durch eine Aufsummierung von Unsymmetrien der Trafo in Sättigung laufen.
- Ganz besonders bevorzugt umfasst die Ansteuervorrichtung eine Steuerlogik, einen Pulsweitengenerator und eine Gatterschaltung, welche derart zusammenwirken, dass die weiter oben genannten Ansteuerimpulse erzeugt werden. Es ist somit möglich die Ansteuerung preiswert zu realisieren. Man benötigt weder vorgefertigte integrierte Schaltungen noch besonders komplexe Bauteile. Es genügt die Impulsaufbereitung mittels der erfindungsgemäßen Gatterschaltungen zu realisieren, wobei die Überlappungszeiten der Impulse mit einem einzigen RC-Glied realisiert werden können. Dies hat zusätzlich den Vorteil, dass für beide Kanäle, welche sowohl den ersten als auch den zweiten Zweig des Synchrongleichrichters ansteuern, ein identisches RC-Glied verwendet werden kann, sodass Temperaturänderungen oder durch Alterung verursachte Auswirkungen auf die Impulsform stets auf beide Kanäle wirken und sich somit gegenseitig ausgleichen.
- Vorteilhafterweise wird die Ansteuerung mittels eines integrierten Bausteines realisiert, beispielsweise in einer programmierbaren Logik oder eines FPGA-Bausteines. Die Schaltung wird damit kompakt und ist leicht verbaubar.
- Eine gemäß der Erfindung arbeitende Widerstandsschweißvorrichtung bzw. ein erfindungsgemäßes Verfahren hat den Vorteil, dass im Vergleich mit aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ein höherer Wirkungsgrad erzielt wird. Außerdem ist es möglich, mittels dieser Lösung den Arbeitstakt des Synchrongleichrichters zu erhöhen und somit Widerstandsschweißvorrichtungen auch im Frequenzbereich über 5 Kilohertz zu realisieren. Außerdem stellt die Erfindung eine Alternative Lösung gegenüber bekannten Diodengleichrichtern dar, was zu einer kompakten Schweißsteuerung mit geringer Verlustleistung führt. Dementsprechend gering sind die Anforderungen an die Kühlung der Vorrichtung, was zusätzlich zu Gewichts- und Kosteneinsparungen führt.
-
1 zeigt die zur Realisierung einer erfindungsgemäßen Widerstandsschweißvorrichtung erforderliche Hardware. -
2 zeigt, das Impulsschema für die Ansteuerung des Synchrongleichrichters und des Transformators, welche bereits aus1 bekannt sind. -
3 zeigt, die hardwaremäßige Realisierung der Ansteuerung mittels elektronischer Schalter (Gatter). - In
1 ist gezeigt, eine Vollbrücke mit einem Synchrongleichrichter. Beide sind in eine Widerstandsschweißanlage eingebaut (nicht gezeigt). Die Vollbrücke ist links dargestellt, sie umfasst zwei Brückenzweige I, II. Beide Zweige liegen an einer Gleichspannung V+, V–. Jeder Zweig umfasst zwei Schalter (jeweils IGBT oder Leistungs MosFet)1a ,1b bzw.2a ,2b . Die Transistoren1a und2b werden mittels der Impulsfolge ϕ1 und die Transistoren2a und1b werden mittels der Impulsfolge ϕ2 angesteuert. Im Brückenzweig der Anordnung befindet sich die Primärwicklung4a des Schweißtransformators. Auf der rechten Seite der1 ist der Synchrongleichrichter gezeigt. Dieser umfasst die beiden Sekundärwicklungen4b und4c des Schweißtransformators. Beide Wicklungen4b , c sind in Serie geschaltet und haben eine Mittelanzapfung. An der Mittelanzapfung ist in diesem Beispiel diejenige Schweißelektrode5a angeschlossen, welche während des Schweißvorganges positives Potential (+) aufweisen soll. Es könnte auch diejenige Schweißelektrode angeschlossen sein, welche während des Betriebes der Widerstandsvorrichtung negatives Potential (–) aufweisen soll. Die Schalter3a ,3b wären dann entsprechend fachmännisch anders anzusteuern und anzuordnen. - An den jeweiligen anderen Anschlüssen ist in diesem Beispiel (positives Potential an der Mittelanzapfung) diejenige Schweißelektrode
5b angeschlossen, welche während des Schweißvorganges negatives Potential (–) aufweisen soll. Zwischen den beiden Schweißelektroden5a , b ist ein zweiteiliges Werkstück6 gezeigt, welches mittels des erfindungsgemäßen Widerstandsschweißverfahrens zu verbinden ist. Zur Ansteuerung der Schweißelektroden befinden sich außerdem Feldeffekttransistoren3a ,3b in den Zweigen des Synchrongleichrichters, welche mittels der Impulsfolgen ϕ1 bzw. ϕ2 angesteuert werden. Weiter rechts im Bild ist schematisch ein integrierter oder diskreter Schaltkreis7 angedeutet, welcher sowohl die Ansteuerimpulsfolgen für die primärseitige Ansteuerung der Wicklungen mittels der Vollbrückenschalter1a , b,2a , b liefert, als auch die Ansteuerimpulsfolgen zur Ansteuerung der Transistoren3a , b des Synchrongleichrichters. - In
2 sind die Impulsfolgen ϕ1, ϕ2 und φ1, φ2 zur Ansteuerung der Vollbrückenschalter1a , b,2a , b und des Synchrongleichrichters3a , b schematisch dargestellt. Die im Impulsdiagramm gezeigten oberen beiden Impulsfolgen41 und ϕ2 stellen die Impulsfolgen zur Ansteuerung der Schalter1a , b,2a , b der Vollbrücke dar. Die im Impulsdiagramm gezeigten unteren beiden Impulsfolgen φ1 und φ2 stellen die Impulsfolgen zur Ansteuerung des Metalloxidfeldeffekttransistoren3a , b des Synchrongleichrichters dar. Schaltet nun ein Impuls44 die aus1 bekannten Schalter1a und2b leitend, so bildet sich an der Primärwicklung4a an dem mittels des Punktes gekennzeichneten Anschluss ein positive Potential (+) aus. Dieses positive Potential (+) wird aufgrund der magnetischen Kopplung in den Sekundärkreis übertragen und bewirkt an den Sekundärwicklungen4b , c ebenfalls an der mittels des Punktes gekennzeichneten Anschlussstelle ein positives Potential, welches an der Schweißelektrode5a anliegt, während an der Schweißelektrode5b negatives Potential anliegt. - Diese Potentialverteilung wird erreicht, indem man den Feldeffekttransistor
3b des Synchrongleichrichters mittels der Impulsfolge φ2 leitend schaltet, während bei der Ansteuerung der Schalter1a und2b der Vollbrücke der Transistor3a des Synchrongleichrichters mittels der Impulsfolge φ1 gesperrt wird. Im umgekehrten Fall, wenn also die Transistoren2a und1b der Vollbrücke mittels der Impulse ϕ2 leitend geschaltet werden, wird der Feldeffekttransistor3b des Synchrongleichrichters mittel der Impulsfolge φ2 gesperrt und der Transistor3a des Synchrongleichrichters mittels der Impulsfolge ϕ1 leitend geschaltet, so dass sich aufgrund der magnetischen Kopplung zwischen der Primärwicklung4a und der Sekundärwicklung4b an der Schweißelektrode5b ein negatives Potential ausbildet, während sich an der Schweißelektrode5a ein positives Potential ausbildet. Der hohe Strom im Bereich von mehreren kA-Bereich zwischen den beiden Schweißelektroden5a und5b bewirkt, dass das zweiteilige Materialstück6 sich verflüssigt und vermengt, wodurch eine nicht lösbare Verbindung entsteht. -
3 zeigt beispielhaft eine Möglichkeit, wie die Ansteuerung für die, Vollbrückenschalter1a , b und2a , b und die Synchrongleichrichterfeldeffekttransistoren3a , b realisiert werden könnte. Es ist ein Pulsweitenmodulator35 gezeigt, welcher die Impulse erzeugt. Diese Impulse werden einer Steuerlogik34 zugeführt, wobei die Steuerlogik34 wiederum mehrere Gatterschaltungen31a ,31b ,32a und32b ansteuert. Während der Pulsweitenmodulator35 unmittelbar die zur Ansteuerung der Vollbrücke erforderlichen Impulsfolgen ϕ1 und ϕ2 liefert, werden die zur Ansteuerung des Synchrongleichrichters erforderlichen Impulsfolgen φ1, φ2 mittels der Gatterschaltungen31a ,31b ,32a ,32b erzeugt und aus den vom Pulsweitenmodulator35 generierten Impulsfolgen ϕ1 und ϕ2 abgeleitet. Die Gatter31a ,31b ,32a ,32b sind mittels der Steuerlogik ansteuerbar und die Überlappungszeiten der Impulse werden mit einem einzigen RC-Glied33 realisiert. Dieses RC-Glied ist für beide Impulsfolgen φ1, φ2 relevant, so dass sich sich Temperaturänderungen, welche die charakteristischen Größen wie Kapazität oder Widerstand des RC-Gliedes beeinflussen könnten, gleichmäßig auf beide Kanäle φ1, φ2 auswirken und somit sich gegenseitig eliminieren. Es entstehen damit zwischen beiden Impulsfolgen φ1 und φ2 keinerlei temperaturabhängige Laufzeitunterschiede. - Die in
1 bis3 gezeigten Lösungen stellen lediglich beispielhafte Aspekte der Erfindung dar. Es besteht jederzeit die Möglichkeit die vorhandenen Schaltungen durch alternative Schaltungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, oder durch äquvialente Lösungen (z. B. vertauschte Polarität an den Schweißzangen) zu modifizieren.
Claims (9)
- Verfahren zum Betrieb der Stromversorgung (
1a , b;2a , b;3a , b;4a , b, c) einer Widerstandsschweißvorrichtung mit einem Schweißtransformator, welcher eine erste und eine zweite miteinander gekoppelte Sekundärwicklung (4b , c) und eine Primärwicklung (4a ) umfasst sowie einem Synchrongleichrichter, welcher einen ersten und einen zweiten Gleichrichterzweig (3a ,3b ) umfasst, welcher jeweils mittels der ersten und der zweiten Sekundärwicklung (4b , c) angesteuert ist und welcher eine erste und zweite Schweißelektrode (5a , b) mit Schweißstrom versorgt, wobei die Ansteuerung des Synchrongleichrichters (3a ,3b ) mittels einer Ansteuervorrichtung (7 ) derart erfolgt, dass der unter Berücksichtigung des Wickelsinns der miteinander korrespondierenden Wicklungen des Primärkreises (4a ) und des Sekundärkreises (4b , c) angesteuerte Gleichrichterzweig (3a , b) mit der der aktuellen Ansteuerung entgegen gesetzten Schweißelektrodenpolarität (5a , b) immer nur dann gesperrt wird, wenn die Primärwicklung (4a ) angesteuert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gleichrichterzweig (
3a , b) mit der der aktuellen Ansteuerung entgegen gesetzten Schweißelektrodenpolarität (5a , b) im wesentlichen unmittelbar vor der Ansteuerung der Primärwicklung (4a ) gesperrt wird, vorzugsweise innerhalb weniger Mikrosekunden vor der Ansteuerung der Primärwicklung (4a ). - Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei sowohl die Komponenten des ersten als auch des zweiten Gleichrichterzweiges (
3a ,3b ) symmetrisch ausgebildet sind und der Anschluss des Synchrongleichrichters (3a ,3b ) an den zweiteiligen Sekundärkreis (4b , c) mittels einer sekundärseitigen Mittelanzapfung des Schweißtransformators realisiert ist, wobei die Ansteuerung des ersten und des zweiten Gleichrichterzweiges (3a ,3b ) mittels im wesentlichen symmetrischer Impulse erfolgt. - Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ansteuervorrichtung (
7 ) eine Steuerlogik (34 ), einen Pulsweiten-Generator (35 ) und eine Gatterschaltung (31a , b und32a , b) umfasst, welche derart zusammenwirken, dass zur Ansteuerung Impulse erzeugt werden. - Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ansteuerung mittels eines integrierten Schaltkreises oder mittels diskreter Bauteile erfolgt.
- Widerstandsschweißvorrichtung mit einem Schweißtransformator, welcher eine erste und eine zweite miteinander gekoppelte Sekundärwicklung (
4b , c) und einer Primärwicklung (4a ) sowie einen Synchrongleichrichter (3a , b) umfasst, wobei der Synchrongleichrichter (3a , b) einen ersten und einen zweiten Gleichrichterzweig (3a ,3b ) umfasst, wobei die Gleichrichterzweige (3a ,3b ) jeweils mittels der ersten und der zweiten Sekundärwicklung (4b , c) ansteuerbar sind. - Widerstandsschweißvorrichtung nach Anspruch 6, wobei eine Stromregelung umfasst ist, welche mittels eines im Primärstromkreis der Primärwicklung (
4a ) oder im Sekundärstromkreis der Sekundärwicklung (4b , c) erfassten Stromes betrieben ist. - Widerstandsschweißvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Ansteuerung der Gleichrichterzweige (
3a , b) mit einer Frequenz im Bereits von 1 kHz bis 20 kHz erfolgt, insbesondere im Bereich zwischen 1 kHz bis 10 kHz. - Ansteuervorrichtung, insbesondere integrierter Schaltkreis, welche Ansteuerimpulse gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für den Primärkreis (
4a ) und den Synchrongleichrichter (3a , b) einer Widerstandsschweißvorrichtung gemäß Anspruch 6 bis 8 liefert.
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Publications (2)
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---|---|
DE (1) | DE102007042771C5 (de) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012019393A1 (de) | 2011-10-05 | 2013-04-11 | Joachim Baum | Widerstandsschweißstromkreis und Betriebsverfahren |
WO2013063628A1 (de) | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Fronius International Gmbh | Widerstandsschweissvorrichtung mit einer an einer schweisszange angeordneten stromquelle |
WO2013063626A2 (de) | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Fronius International Gmbh | Hochstromtransformator, transformatorelement, kontaktplatte und sekundärwicklung sowie verfahren zur herstellung eines solchen hochstromtransformators |
WO2013063627A1 (de) | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Fronius International Gmbh | Stromquelle und verfahren zur kühlung einer solchen stromquelle |
WO2013063625A2 (de) | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Fronius International Gmbh | Synchrongleichrichter |
DE202012101057U1 (de) * | 2012-03-23 | 2013-06-24 | DALEX Schweißmaschinen GmbH & Co. KG | Widerstandsschweißtransformator |
CN103170719A (zh) * | 2011-12-21 | 2013-06-26 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于运行电阻焊接装置的方法 |
DE102012025202A1 (de) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer Widerstandsschweißvorrichtung |
DE102013216519A1 (de) | 2013-08-21 | 2015-02-26 | Robert Bosch Gmbh | Schweißsteuerung |
DE102013216432A1 (de) | 2013-08-20 | 2015-02-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Überwachen einer Schweißstromquelle und Überwachungsvorrichtung für eine Schweißstromquelle |
EP3477840A1 (de) | 2017-10-26 | 2019-05-01 | Univerza V Mariboru Fakulteta Za Elektrotehniko, Racunalnistvo In Informatiko | Schweisstransformator |
EP4032651A1 (de) * | 2021-01-07 | 2022-07-27 | Robert Bosch GmbH | Schweisstransformator, schweissvorrichtung und schweissverfahren zum schweissen mindestens eines bauteils |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021204581B4 (de) | 2021-05-06 | 2023-02-16 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Einrichtung und verfahren zur ansteuerung eines gleichrichters für einen schweisstransformator |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4903189A (en) * | 1988-04-27 | 1990-02-20 | General Electric Company | Low noise, high frequency synchronous rectifier |
DE4330914A1 (de) * | 1993-09-11 | 1995-03-23 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Widerstandsschweißen |
DE69618121T2 (de) * | 1995-09-20 | 2002-08-14 | Miyachi Technos Corp., Noda | Wechselrichter-Leistungsversorgungsvorrichtung für das Widerstandsnahtschweissen |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6330170B1 (en) * | 1999-08-27 | 2001-12-11 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Soft-switched quasi-single-stage (QSS) bi-directional inverter/charger |
DE10048404A1 (de) * | 2000-09-29 | 2002-04-11 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Synchrongleichrichterschaltung |
US6618274B2 (en) * | 2001-10-09 | 2003-09-09 | Innoveta Technologies | Synchronous rectifier controller to eliminate reverse current flow in a DC/DC converter output |
US8581147B2 (en) * | 2005-03-24 | 2013-11-12 | Lincoln Global, Inc. | Three stage power source for electric ARC welding |
AT502244B1 (de) * | 2005-10-11 | 2007-02-15 | Fronius Int Gmbh | Batterieladegerät und verfahren zum betreiben eines solchen batterieladegeräts und stromwandler |
-
2007
- 2007-09-07 DE DE102007042771.0A patent/DE102007042771C5/de active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4903189A (en) * | 1988-04-27 | 1990-02-20 | General Electric Company | Low noise, high frequency synchronous rectifier |
DE4330914A1 (de) * | 1993-09-11 | 1995-03-23 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Widerstandsschweißen |
DE69618121T2 (de) * | 1995-09-20 | 2002-08-14 | Miyachi Technos Corp., Noda | Wechselrichter-Leistungsversorgungsvorrichtung für das Widerstandsnahtschweissen |
Cited By (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012019393A1 (de) | 2011-10-05 | 2013-04-11 | Joachim Baum | Widerstandsschweißstromkreis und Betriebsverfahren |
WO2013063626A3 (de) * | 2011-10-31 | 2013-07-18 | Fronius International Gmbh | Hochstromtransformator mit einer mehrpunktkontaktierung, transformatorelement, kontaktplatte und sekundärwicklung sowie verfahren zur herstellung eines solchen hochstromtransformators |
WO2013063627A1 (de) | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Fronius International Gmbh | Stromquelle und verfahren zur kühlung einer solchen stromquelle |
CN104010758A (zh) * | 2011-10-31 | 2014-08-27 | 弗罗纽斯国际有限公司 | 具有多点接触的大电流变压器、变压器元件、接触板和次级绕组以及用于制造这种大电流变压器的方法 |
WO2013063625A2 (de) | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Fronius International Gmbh | Synchrongleichrichter |
AT512069A1 (de) * | 2011-10-31 | 2013-05-15 | Fronius Int Gmbh | Wiederstandsschweissvorrichtung |
AT512063A1 (de) * | 2011-10-31 | 2013-05-15 | Fronius Int Gmbh | Stromquelle und verfahren zur kühlung einer solchen stromquelle |
US10325720B2 (en) | 2011-10-31 | 2019-06-18 | Fronius International Gmbh | Method for producing a heavy-current transformer |
US10141106B2 (en) | 2011-10-31 | 2018-11-27 | Fronius International Gmbh | Heavy-current transformer having a multi-point contacting, transformer element, contact plate and secondary winding, and method for producing such a heavy-current transformer |
CN104023894A (zh) * | 2011-10-31 | 2014-09-03 | 弗罗纽斯国际有限公司 | 包括布置在焊枪上的电源的电阻焊装置 |
US9595882B2 (en) | 2011-10-31 | 2017-03-14 | Fronius International Gmbh | Synchronous rectifier |
CN104010758B (zh) * | 2011-10-31 | 2016-10-26 | 弗罗纽斯国际有限公司 | 具有多点接触的大电流变压器、变压器元件、接触板和次级绕组以及用于制造这种大电流变压器的方法 |
WO2013063626A2 (de) | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Fronius International Gmbh | Hochstromtransformator, transformatorelement, kontaktplatte und sekundärwicklung sowie verfahren zur herstellung eines solchen hochstromtransformators |
US10112253B2 (en) | 2011-10-31 | 2018-10-30 | Fronius International Gmbh | Resistance welding device comprising a power source arranged on a welding gun |
US20140305913A1 (en) * | 2011-10-31 | 2014-10-16 | Fronius International Gmbh | Resistance welding device comprising a power source arranged on a welding gun |
US9641093B2 (en) | 2011-10-31 | 2017-05-02 | Fronius International Gmbh | Power source and method for cooling such a power source |
WO2013063628A1 (de) | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Fronius International Gmbh | Widerstandsschweissvorrichtung mit einer an einer schweisszange angeordneten stromquelle |
EP2913136A1 (de) | 2011-10-31 | 2015-09-02 | Fronius International GmbH | Verfahren zum Herstellen eines Hochstromtransformators |
AT512069B1 (de) * | 2011-10-31 | 2016-01-15 | Fronius Int Gmbh | Widerstandsschweissvorrichtung |
AT512063B1 (de) * | 2011-10-31 | 2016-01-15 | Fronius Int Gmbh | Stromquelle und verfahren zur kühlung einer solchen stromquelle |
CN105345244A (zh) * | 2011-10-31 | 2016-02-24 | 弗罗纽斯国际有限公司 | 具有多点接触的大电流变压器、变压器元件、接触板和次级绕组以及用于制造这种大电流变压器的方法 |
CN104023894B (zh) * | 2011-10-31 | 2016-06-15 | 弗罗纽斯国际有限公司 | 包括布置在焊枪上的电源的电阻焊装置 |
CN105345244B (zh) * | 2011-10-31 | 2017-07-04 | 弗罗纽斯国际有限公司 | 用于制造大电流变压器的方法 |
CN103170719B (zh) * | 2011-12-21 | 2017-04-12 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于运行电阻焊接装置的方法 |
DE102011121836A1 (de) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer Widerstandsschweißvorrichtung |
CN103170719A (zh) * | 2011-12-21 | 2013-06-26 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于运行电阻焊接装置的方法 |
DE202012101057U1 (de) * | 2012-03-23 | 2013-06-24 | DALEX Schweißmaschinen GmbH & Co. KG | Widerstandsschweißtransformator |
DE102012025202A1 (de) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer Widerstandsschweißvorrichtung |
DE102013216432A1 (de) | 2013-08-20 | 2015-02-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Überwachen einer Schweißstromquelle und Überwachungsvorrichtung für eine Schweißstromquelle |
DE102013216519A1 (de) | 2013-08-21 | 2015-02-26 | Robert Bosch Gmbh | Schweißsteuerung |
EP3477840A1 (de) | 2017-10-26 | 2019-05-01 | Univerza V Mariboru Fakulteta Za Elektrotehniko, Racunalnistvo In Informatiko | Schweisstransformator |
EP4032651A1 (de) * | 2021-01-07 | 2022-07-27 | Robert Bosch GmbH | Schweisstransformator, schweissvorrichtung und schweissverfahren zum schweissen mindestens eines bauteils |
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