JPH09277066A - Transistor system welding power source device - Google Patents

Transistor system welding power source device

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JPH09277066A
JPH09277066A JP11844996A JP11844996A JPH09277066A JP H09277066 A JPH09277066 A JP H09277066A JP 11844996 A JP11844996 A JP 11844996A JP 11844996 A JP11844996 A JP 11844996A JP H09277066 A JPH09277066 A JP H09277066A
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JP
Japan
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welding
output
voltage
current
phase
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JP11844996A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ishida
孝 石田
Katsuyuki Murakami
勝之 村上
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Nippon Avionics Co Ltd
Original Assignee
Nippon Avionics Co Ltd
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Publication date
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  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure substantial improvement in a tact speed by greatly curtailing charging time of a capacitor. SOLUTION: With a power source 1 changed from a conventional single phase AC input to a three phase AC input, a large reduction in ripple content is contrived for the DC output in an AC/DC converter 11. Consequently, the required capacity of a smoothing capacitor 12 is markedly reduced, greatly curtailing the charging time, substantially improving the generating efficiency per unit hour of the output current 101 transmitted under the control of a power MOSFET 13, thereby securing quickness in welding by a welding part 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はトランジスタ方式溶
接電源装置に関し、特に、電子銃やフィラメントの如き
微細部品や、プリント基板補修などの微細加工を対象と
して溶接を行うのに好適なトランジスタ方式溶接電源装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transistor-type welding power source, and more particularly, to a transistor-type welding power source suitable for welding fine components such as electron guns and filaments and fine processing such as printed circuit board repair. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の微細部品や微細加工を行う従来
の溶接電源装置としては、溶接加工を施す電極いわゆる
溶接ヘッド間に被溶接物を圧着介在させて数100、な
いし数1000A(アンペア)という大電流の溶接電流
を、たかだか数msという極めて短時間、溶接ヘッドに
流しているが、この溶接電流の立上り、立下り時間の直
線性と迅速さが微細ワーク(被溶接物)の溶接品質確保
の重要な条件となる。
2. Description of the Related Art As a conventional welding power source apparatus for performing this kind of fine parts and fine processing, several hundreds to several thousand amperes (Amps) are formed by crimping an object to be welded between electrodes for welding, so-called welding heads. The welding current of a large current is sent to the welding head for an extremely short time of at most several ms, but the linearity and speed of the rise and fall times of this welding current are the welding quality of a fine work piece (workpiece). It becomes an important condition for securing.

【0003】トランジスタ方式溶接電源装置は、かかる
溶接電流の制御を、大電流制御可能なトランジスタの動
作に基づいて行う方式であり、コンデンサに蓄えたエネ
ルギーをトランジスタで電流制御して溶接に供する方式
である。
The transistor type welding power supply device is a system for controlling the welding current based on the operation of a transistor capable of controlling a large current, and is a system for supplying the energy stored in the capacitor to the current by the transistor for welding. is there.

【0004】図3は、各種の溶接電源装置における溶接
電流の対溶接時間の関係を示す特性図である。図3から
明らかな如く、トランジスタ式aは速やかな立上りと立
下り特性と好ましい直線性とを有する台形波としての溶
接電流特性を示し、これにより、溶接時の溶け過ぎ、ス
プラッシュ等の大幅な抑止が可能となり、微細なワーク
の溶接を確実とする高品質な溶接を確保することができ
る。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between welding current and welding time in various welding power supply devices. As is clear from FIG. 3, the transistor type a exhibits a welding current characteristic as a trapezoidal wave having a rapid rising and falling characteristics and preferable linearity, whereby a large suppression of excessive melting and splash at the time of welding. Therefore, it is possible to secure high-quality welding that ensures the welding of fine workpieces.

【0005】このとは、図3に示す他のコンデンサ方式
(コンデンサの充電エネルギーの短時間放出による方
式)や、交流波形を利用する交流式cや、3相全波整流
された直流電圧をスイッチングで高周波変換しトランス
や整流器等で低圧直流大電流として溶接に供給するイン
バータ式d等と比較してもその優位性は明らかである。
This means another capacitor system shown in FIG. 3 (a system in which the charging energy of the capacitor is released in a short time), an AC system using an AC waveform, or a switching of a three-phase full-wave rectified DC voltage. Even when compared with an inverter type d or the like which is converted to a high frequency and is supplied to welding as a low voltage direct current with a transformer or a rectifier, its superiority is clear.

【0006】図2は、従来のトランジスタ方式溶接電源
装置の構成を示すブロック図である。図2に示す従来の
トランジスタ方式溶接電源装置は、溶接加工を行う溶接
部2と、溶接部2に対する溶接電流供給源としての電源
部4と、溶接電流の生成タイミング並びにレベル調節の
ための制御を行う制御部3とを備える。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional transistor type welding power source device. The conventional transistor-based welding power supply device shown in FIG. 2 includes a welding part 2 for welding, a power supply part 4 as a welding current supply source for the welding part 2, a generation timing of welding current, and control for level adjustment. And a control unit 3 for performing the operation.

【0007】溶接部2は、被溶接物を圧着挟持して極め
て短時間に大電流の溶接電流を流してジュール熱を効果
的に発生させるのに適した構造を有する対向電極として
の溶接ヘッド21と、溶接ヘッド21にピックアップ用
のワイヤを接続し、この2つのワイヤ間の電圧差を得る
構成の電圧検出器22とを備え、検出した電圧差は検出
電圧201として制御部3に送出する。
The welded portion 2 has a structure suitable for sandwiching an object to be welded by crimping and applying a large welding current in an extremely short time to effectively generate Joule heat. And a voltage detector 22 configured to connect a pickup wire to the welding head 21 and obtain a voltage difference between the two wires, and the detected voltage difference is sent to the control unit 3 as a detection voltage 201.

【0008】電源部4は、AC100Vの単相交流を所
定の交流電圧に変換する単相トランス411と、単相ト
ランス411の出力を受けて所望の直流出力を得る整流
素子としてサイリスタを利用する単相全波整流回路41
2と、単相全波整流回路412の出力を所望の値に制御
するようにサイリスタの位相制御(点弧角制御)を行う
充電制御回路413とを備えたAC/DC変換器41
と、AC/DC変換器41の出力を充電するコンデンサ
42と、複数のMOS FET 、例えば、10個のMOSFET を
並列接続し1KA(キロアンペア)を超える電流制御を
可能とするパワーMOS FET 43と、電流検出素子例えば
ホール素子を利用して出力電流としての溶接電流を非接
触的に検出し、検出電流401として送出する電流検出
器44とを備える。
The power supply unit 4 uses a single-phase transformer 411 for converting a single-phase AC of AC100V into a predetermined AC voltage, and a thyristor as a rectifying element for receiving an output of the single-phase transformer 411 to obtain a desired DC output. Phase full-wave rectifier circuit 41
2 and a charge control circuit 413 that performs phase control (firing angle control) of the thyristor so as to control the output of the single-phase full-wave rectification circuit 412 to a desired value.
And a capacitor 42 that charges the output of the AC / DC converter 41, and a power MOS FET 43 that enables a current control exceeding 1 KA (kiloampere) by connecting a plurality of MOS FETs, for example, 10 MOSFETs in parallel. A current detector 44 that non-contactly detects a welding current as an output current by using a current detection element, for example, a Hall element, and sends it out as a detection current 401.

【0009】上述したコンデンサ42は、AC/DC変
換器41の直流出力に対する平滑化を含み、溶接電流源
としての電気的エネルギーを蓄積するもので、その放電
をパワーMOS FET 43によって制御され、例えば20,
000μF程度の容量のコンデンサを10個並列となし
て前述した平滑化機能を確保している。
The above-described capacitor 42 includes smoothing for the DC output of the AC / DC converter 41 and stores electrical energy as a welding current source. Its discharge is controlled by the power MOS FET 43. 20,
The smoothing function described above is ensured by arranging ten capacitors having a capacity of about 000 μF in parallel.

【0010】制御部3は、全体の動作モードを設定する
動作指令301をキー入力するためのキースイッチと、
キースイッチで入力した動作指令301を内部機器にイ
ンタフェースし、また外部機とのインタフェースをとる
I/Oインタフェースと、制御プログラムを内蔵するC
PUと、処理データの記憶媒体としてのメモリ等を備
え、電源部4の電流検出器44からは検出電流401
を、また溶接部2の電圧検出器22からは検出電圧20
1をそれぞれ提供され、電源部4のパワーMOS FET43
を制御すべきゲート電圧としての制御電圧304を送出
し、パワーMOS FET43のドレイン、ソース間電流とし
ての溶接電流を制御する。
The control section 3 has a key switch for inputting an operation command 301 for setting the entire operation mode,
An I / O interface that interfaces the operation command 301 input by the key switch to the internal device and also interfaces with an external device, and a C that incorporates a control program
A PU, a memory as a storage medium for processed data, and the like are provided.
From the voltage detector 22 of the weld 2
1 is provided for each, and the power MOS FET 43 of the power supply unit 4
A control voltage 304 as a gate voltage to be controlled is transmitted to control a welding current as a drain-source current of the power MOS FET 43.

【0011】また、図2には制御部3による制御内容
を、図示しないLCD等のディスプレイにモニタ表示す
るデータとしてのモニタ表示出力302と、図示しない
コンピュータ等の情報処理機器に送出する制御情報30
3とを併記して示している。
Further, in FIG. 2, the contents of control by the control unit 3 are displayed on a monitor such as an LCD (not shown) as a monitor display output 302, and control information 30 is sent to an information processing device such as a computer.
3 and 3 are also shown.

【0012】このような構成によって溶接部2による溶
接が行われるが、この溶接にも次の3つの制御方式があ
る。即ち、定電圧、定電流もしくは定電力制御である。
これら制御方式のいずれを設定するかは、対象とする被
溶接物の物理的条件や溶接目的等を勘案し、前述したキ
ースイッチの押下により任意に指定することができる。
With the above-described structure, welding is performed by the welded portion 2, and this welding also has the following three control methods. That is, it is constant voltage, constant current or constant power control.
Which of these control methods is to be set can be arbitrarily designated by pressing the above-mentioned key switch in consideration of the physical conditions of the object to be welded, the purpose of welding, and the like.

【0013】例えば、プリント基板に配設した銅パター
ンの修復を溶接目的とする微細加工の場合には、銅パタ
ーンの幅に対する依存性が少ないので定電圧制御が採ら
れることが多い。こうして、微細部品や微細加工の溶接
を行っている。
For example, in the case of fine processing for the purpose of welding to repair a copper pattern provided on a printed circuit board, constant voltage control is often adopted because it has little dependence on the width of the copper pattern. In this way, welding of fine parts and fine processing is performed.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のトラン
ジスタ方式溶接電源装置は、溶接電流を供給するエネル
ギーの蓄積源として存在するコンデンサの充電に時間を
要し、単位時間当りの溶接回数を決定するタクトスピー
ド(tacked speed)に限界があるという欠点を有する。
In the above-mentioned conventional transistor-type welding power supply device, it takes time to charge the capacitor existing as the energy storage source for supplying the welding current, and the number of weldings per unit time is determined. It has the drawback of having a limited tacked speed.

【0015】このことは、電源として単相交流を利用
し、従って整流出力波形にはリップルが多く含まれてい
るので、この点を考慮した整流機能を確保すべく、前述
した如き大容量のコンデンサの多数配設が必要となり、
このため必然的に充電における時定数も大きくなること
が避けられないことによる。
This is because a single-phase alternating current is used as a power source, and therefore the rectified output waveform contains many ripples. Therefore, in order to ensure a rectifying function in consideration of this point, the large-capacity capacitor as described above is used. It is necessary to arrange a large number of
For this reason, it is unavoidable that the time constant during charging also becomes large.

【0016】通常のタクトスピードとしては、溶接電流
によって相違するものの2回/SEC以上は不可能であ
る。このタクトスピードは溶接効率を上げるためにはで
きる限り大きくすることが望まれ、特に自動化機器に搭
載しようとすれば5回/SEC 以上とすることが望まれる
が、コンデンサの充電時間を短縮しない限り、この欠点
は解決できない。
The normal takt speed is not possible twice or more / SEC although it varies depending on the welding current. It is desirable to increase this tact speed as much as possible in order to improve welding efficiency, especially if it is to be installed in automated equipment, it is desired to be 5 times / SEC or more, but unless the charging time of the capacitor is shortened. , This drawback cannot be solved.

【0017】本発明の目的は上述した欠点を解決し、コ
ンデンサの充電時間を著しく圧縮してタクトスピードの
大幅な改善を確保しうるトランジスタ方式溶接電源装置
を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to provide a transistor type welding power supply device capable of significantly reducing the charging time of a capacitor and ensuring a significant improvement in tact speed.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するために次の手段構成を有する。即ち、トラン
ジスタ方式溶接電源装置に関する本発明の第1の構成
は、微細部品やプリント基板補修などの微細加工におけ
る溶接のための溶接用電源として使用することを特徴と
するトランジスタ方式溶接電源装置であって、下記に示
す(イ)ないし(ハ)の各構成を備える。 (イ)被溶接物を圧着挟持し、外部から供給される溶接
電流を所定の短時間前記被溶接物に導通することにより
発生するジュール熱によって被溶接物を溶融して結合せ
しめる溶接加工を施すための対向する1対の電極から成
る溶接ヘッドと、前記溶接ヘッドの印加電圧を検出する
電圧検出器とを備える溶接部 (ロ)所定の電圧の3相交流入力を所定の電圧の直流出
力に変換するAC/DC変換器と、前記AC/DC変換
器の直流出力を平滑化するコンデンサと、前記コンデン
サに充電された電荷の放電に基づいて生成する放電電流
の生起タイミングおよびレベルを制御して前記溶接部の
溶接ヘッドに供給すべき所望の溶接電流を出力するため
に前記AC/DC変換器の出力ラインに介在させた複数
の MOSFET の並列接続構成から成るパワーMOS FET と、
前記パワーMOS FET と直列接続されて前記溶接電流の電
流値を検出する電流検出器とを備える電源部 (ハ)前記溶接部の有する電圧検出器による検出電圧
と、前記電源部の有する電流検出器による検出電流とを
入力し、外部からの動作指令を入力するキースイッチ
と、前記キースイッチの入出力処理を行うI/Oインタ
フェースと、制御プログラムを内蔵するCPUと、処理
データを記憶する記憶媒体とを備え、前記制御プログラ
ムの制御の下に前記電源部のパワーMOS FET を制御する
制御電圧を出力し、前記溶接部の溶接ヘッドに対する定
電圧、定電流もしくは定電力いずれかによる制御を確保
する制御部
The present invention has the following means in order to achieve the above object. That is, the first configuration of the present invention relating to the transistor type welding power source device is a transistor type welding power source device which is used as a welding power source for welding in microfabrication such as repairing fine parts and printed circuit boards. Then, each of the configurations (a) to (c) shown below is provided. (A) Welding work is performed in which the object to be welded is crimped and sandwiched and the welding current supplied from the outside is conducted to the object to be welded for a predetermined time to melt and bond the object to be welded by Joule heat. For welding a welding head including a pair of electrodes facing each other, and a voltage detector for detecting a voltage applied to the welding head. (B) A three-phase AC input of a predetermined voltage is converted to a DC output of a predetermined voltage. An AC / DC converter for conversion, a capacitor for smoothing a DC output of the AC / DC converter, and a generation timing and a level of a discharge current generated based on discharge of electric charges charged in the capacitor are controlled. A power MOS FET comprising a parallel connection structure of a plurality of MOSFETs interposed in an output line of the AC / DC converter for outputting a desired welding current to be supplied to a welding head of the welding portion. When,
A power supply unit including a current detector that is connected in series with the power MOS FET to detect the current value of the welding current. (C) A voltage detected by a voltage detector of the welding unit, and a current detector of the power supply unit. A key switch for inputting an operation command from outside, an I / O interface for performing input / output processing of the key switch, a CPU having a control program built therein, and a storage medium for storing processing data. And outputs a control voltage for controlling the power MOS FET of the power supply unit under the control of the control program, and secures control by the constant voltage, constant current or constant power for the welding head of the welding unit. Control unit

【0019】また、本発明の第2の構成は、前記第1の
構成において、前記AC/DC変換器が、3相交流入力
を所定の交流電圧に変換する3相トランスと、前記3相
トランスの交流出力を全波整流して直流出力とする3相
全波整流回路と、前記3相全波整流回路の出力する直流
出力を定電圧化する直流出力制御回路とを備えた構成を
有する。
According to a second structure of the present invention, in the first structure, the AC / DC converter converts a three-phase AC input into a predetermined AC voltage, and the three-phase transformer. The three-phase full-wave rectification circuit for full-wave rectifying the AC output of the above-mentioned AC output into a DC output, and the DC output control circuit for converting the DC output output from the three-phase full-wave rectification circuit into a constant voltage.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】単相電源を電圧変換して整流した
直流出力を平滑化するため、大容量のコンデンサに充電
し、この充電エネルギーをMOS FET 等のトランジスタを
介して放電させた放電電流を溶接電流とする従来のトラ
ンジスタ方式溶接電源装置は、立上りと立下りの急峻な
台形の特性の放電電流が得られ、被溶接物の形状に左右
されない高品質の溶接が確保できる反面、コンデンサの
充電時間が大きくてタクトスピードが速くできないとい
う欠点がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A discharge current obtained by charging a large-capacity capacitor and discharging this charge energy through a transistor such as a MOS FET in order to smooth a rectified DC output by converting the voltage of a single-phase power supply. The conventional transistor-type welding power supply that uses the welding current as the current can obtain a discharge current with a trapezoidal characteristic of steep rising and falling, and while ensuring high-quality welding that is not affected by the shape of the workpiece, It has the drawback that the charging time is long and the tact speed cannot be increased.

【0021】本発明では、従来の単相交流電源に代えて
3相交流電源を入力としてこれを電圧変換して整流して
得られる脈効成分すなわちリップル(ripple)の少ない
直流出力をコンデンサで平滑化したものをトランジスタ
制御して溶接電流を得るという実施の形態をとることに
より、整流出力の含むリップルを著しく減少し、コンデ
ンサの容量を略1/10となして充電時間の著しい短縮
を図り、タクトスピードの著しい迅速化を確保してい
る。
In the present invention, instead of the conventional single-phase AC power supply, a three-phase AC power supply is used as an input, and the DC output having a small ripple component, that is, ripple obtained by rectifying the voltage by converting this is smoothed by a capacitor. By adopting an embodiment in which a transistor is controlled to obtain a welding current, the ripple included in the rectified output is significantly reduced, the capacitance of the capacitor is reduced to about 1/10, and the charging time is significantly shortened. The tact speed is extremely fast.

【0022】[0022]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は、本発明の一実施例のトランジスタ方式溶接
電源装置の構成を示すブロック図である。図1に示すト
ランジスタ方式溶接電源装置は、3相交流を入力とし低
電圧大電流の溶接用の電源を供給する電源部1と、被溶
接物の溶接加工を行う溶接部2と、電源部1の動作を制
御する制御部3とを備える。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a transistor type welding power source device according to an embodiment of the present invention. The transistor-type welding power supply device shown in FIG. 1 has a power supply unit 1 for supplying a low-voltage and large-current welding power supply with a three-phase AC input, a welding unit 2 for welding an object to be welded, and a power supply unit 1. And a control unit 3 for controlling the operation of.

【0023】電源部1は、3相交流入力を所定の低電圧
の直流出力に変換するAC/DC変換器11と、AC/
DC変換器11の直流出力を平滑化するコンデンサ12
と、制御部3の制御の下に電源部1の出力電流値を制御
する複数のMOS FET 、本実施例では10個のMOS FET の
並列接続構成によるパワーMOS FET 13、電源部1の出
力電流値を検出する電流検出器14とを備える。
The power supply unit 1 includes an AC / DC converter 11 for converting a three-phase AC input into a predetermined low-voltage DC output, and an AC / DC converter 11.
Capacitor 12 that smoothes the DC output of the DC converter 11
And a plurality of MOS FETs for controlling the output current value of the power supply unit 1 under the control of the control unit 3, a power MOS FET 13 having a parallel connection configuration of 10 MOS FETs in this embodiment, an output current of the power supply unit 1. And a current detector 14 for detecting a value.

【0024】また、AC/DC変換器11は、AC3相
200Vの交流入力を所定の低電圧に変換する3相トラ
ンス111と、3相トランス111の2次側出力を全波
整流して所定の出力電圧を生成する複数のサイリスタを
整流素子として備えた3相全波整流回路112と、3相
全波整流回路112の出力を所定のDC電圧に制御する
直流出力制御回路113とを有する。
The AC / DC converter 11 also performs a full-wave rectification on the secondary side output of the three-phase transformer 111 and the three-phase transformer 111 for converting the AC input of the three-phase AC of 200 V into a predetermined low voltage, and performs the predetermined rectification. It has a three-phase full-wave rectifier circuit 112 including a plurality of thyristors that generate output voltages as rectifying elements, and a DC output control circuit 113 that controls the output of the three-phase full-wave rectifier circuit 112 to a predetermined DC voltage.

【0025】次に、本実施例の動作について説明する。
なお、本実施例における電源部1以外の構成要素として
の溶接部2と制御部3とは、図2に示す同一符号の溶接
部2と制御部3と基本的に同一のものであるので、これ
らに関する個々の詳細な説明は省略する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
Since the welding portion 2 and the control portion 3 as the constituent elements other than the power supply portion 1 in this embodiment are basically the same as the welding portion 2 and the control portion 3 having the same reference numerals shown in FIG. A detailed description of each of these is omitted.

【0026】AC/DC変換器11は、3相トランス1
11がAC3相200Vを入力して所定の低電圧の3相
交流に変換する。3相トランス111の2次側の各相に
配置した、サイリスタを整流素子として構成した3相全
波整流回路112は、ゲート電極(G)を直流出力制御
回路113で制御されつつ所定の低電圧、本実施例では
DC24Vを出力する。
The AC / DC converter 11 is a three-phase transformer 1.
11 inputs AC 3-phase 200V and converts it into a predetermined low-voltage 3-phase AC. The three-phase full-wave rectifier circuit 112, which is arranged in each phase on the secondary side of the three-phase transformer 111 and has a thyristor as a rectifying element, has a gate electrode (G) controlled by the DC output control circuit 113 and has a predetermined low voltage. In this embodiment, DC24V is output.

【0027】直流出力制御回路113は、3相トランス
111の2次側出力を受け、その電圧変動に対応してA
C/DC変換器11のDC出力の定電圧化を確保するよ
うに3相全波整流回路112のサイリスタのゲート電極
(G)を制御する。
The DC output control circuit 113 receives the secondary side output of the three-phase transformer 111 and responds to the voltage fluctuations by A
The gate electrode (G) of the thyristor of the three-phase full-wave rectifier circuit 112 is controlled so that the DC output of the C / DC converter 11 is maintained at a constant voltage.

【0028】こうして、3相交流を利用したAC/DC
変換器11のDC出力の含むリップル電圧は、単相交流
を利用する場合に比して著しく低くなる。
Thus, AC / DC utilizing three-phase alternating current
The ripple voltage included in the DC output of the converter 11 is significantly lower than that in the case where single-phase alternating current is used.

【0029】リップル電圧の含む割合をリップル含有率
γで表現してみると、次のようになる。ここで、リップ
ル含有率γ=(DC出力電流の含むリップル分実効値/
出力電流の平均値)×100(%)、として表現され
る。例えば、単相全波整流の場合のγは48.3%であ
るのに対し、3相全波整流の場合のγは4.2%と1/
10以下に低下する。
The ratio of the ripple voltage is expressed by the ripple content ratio γ as follows. Here, ripple content rate γ = (effective value of ripple component included in DC output current /
It is expressed as (average value of output current) × 100 (%). For example, γ in the case of single-phase full-wave rectification is 48.3%, whereas γ in the case of three-phase full-wave rectification is 4.2% and 1 /
It drops to 10 or less.

【0030】コンデンサ12は、単相交流の場合にはリ
ップル含有率が3相交流の場合に比して著しく大きい
為、平滑用に大容量のコンデンサとすることが必要であ
り、高品質の溶接加工電源確保の為には、例えば20,
000μFのコンデンサを10個並列構成とする平滑コ
ンデンサの大容量化の原因となっていた。このことが、
平滑コンデンサの充電時間の増大となってタクトスピー
ドの上限を限定していたのである。
In the case of the single-phase alternating current, the capacitor 12 has a remarkably large ripple content compared with the case of the three-phase alternating current. Therefore, it is necessary to use a large-capacity capacitor for smoothing, and high quality welding is required. To secure the processing power supply, for example, 20,
This has been a cause of increasing the capacity of the smoothing capacitor having ten 000 μF capacitors in parallel. This is
The charging time of the smoothing capacitor was increased and the upper limit of the tact speed was limited.

【0031】本実施例では、コンデンサ12に与えるべ
き容量値は従来の1/10以下で済み、従って充電時間
も1/10以下で済む。これにより、タクトスピードも
略理論的には略10倍の速さとなって、溶接加工の効率
化とともにトランジスタ方式溶接電源の自動機器搭載も
可能とすることができる。
In the present embodiment, the capacitance value to be given to the capacitor 12 is 1/10 or less of the conventional value, and therefore the charging time is 1/10 or less. As a result, the takt speed can be theoretically about 10 times faster, and the efficiency of the welding process can be improved and the automatic equipment of the transistor type welding power source can be installed.

【0032】パワーMOS FET 13は、制御部3から受け
る制御電圧304で制御されつつ、電源部1の出力電流
101を所定のレベルに制御する。ホール素子を非接触
型の電流検出センサとして利用する電流検出器14は出
力電流101の値を検出し、検出電流102として制御
部3に送出する。
The power MOS FET 13 controls the output current 101 of the power supply unit 1 to a predetermined level while being controlled by the control voltage 304 received from the control unit 3. The current detector 14 that uses the Hall element as a non-contact type current detection sensor detects the value of the output current 101 and sends it as the detected current 102 to the control unit 3.

【0033】溶接部2は、溶接ヘッド21によって被溶
接物に溶接加工を施し、また電圧検出器22によって溶
接ヘッド21の印加電圧を検出して検出電圧201を制
御部3に送出する。
In the welding section 2, the welding head 21 performs welding processing on the object to be welded, the voltage detector 22 detects the applied voltage of the welding head 21, and sends the detected voltage 201 to the control section 3.

【0034】制御部3は、動作指令301をキー入力
し、検出電流102と検出電圧201を提供されてパワ
ーMOS FET 13を制御し、またモニタ表示出力302と
制御情報303とを出力する。こうして、著しくタクト
スピードを迅速化したトランジスタ方式溶接電源装置を
実現することができる。
The control section 3 inputs the operation command 301, receives the detection current 102 and the detection voltage 201, controls the power MOS FET 13, and outputs the monitor display output 302 and the control information 303. In this way, it is possible to realize a transistor-type welding power source device with a significantly increased tact speed.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、トランジ
スタ方式溶接電源装置において、入力交流電源を3相交
流電源化することにより、溶接加工のタクトスピードの
著しい迅速化を確保することができる効果を有する。
As described above, according to the present invention, in the transistor type welding power source device, by changing the input AC power source to a three-phase AC power source, it is possible to secure a remarkably high takt speed of welding. Have.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のトランジスタ方式溶接電源
装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transistor type welding power source device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来のトランジスタ方式溶接電源装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional transistor welding power source.

【図3】各種の溶接電源装置における溶接電流対溶接時
間の関係を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between welding current and welding time in various welding power supply devices.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電源部 2 溶接部 3 制御部 11 AC/DC変換器 12 コンデンサ 13 パワーMOS FET 14 電流検出器 111 3相トランス 112 3相全波整流回路 113 直流出力制御回路 1 Power Supply Section 2 Welding Section 3 Control Section 11 AC / DC Converter 12 Capacitor 13 Power MOS FET 14 Current Detector 111 Three-Phase Transformer 112 Three-Phase Full-Wave Rectifier Circuit 113 DC Output Control Circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 次の各構成を備え、微細部品やプリント
基板補修などの微細加工における溶接のための溶接用電
源として使用することを特徴とするトランジスタ方式溶
接電源装置。 (イ)被溶接物を圧着挟持し、外部から供給される溶接
電流を所定の短時間前記被溶接物に導通することにより
発生するジュール熱によって被溶接物を溶融して結合せ
しめる溶接加工を施すための対向する1対の電極から成
る溶接ヘッドと、前記溶接ヘッドの印加電圧を検出する
電圧検出器とを備える溶接部 (ロ)所定の電圧の3相交流入力を所定の電圧の直流出
力に変換するAC/DC変換器と、前記AC/DC変換
器の直流出力を平滑化するコンデンサと、前記コンデン
サに充電された電荷の放電に基づいて生成する放電電流
の生起タイミングおよびレベルを制御して前記溶接部の
溶接ヘッドに供給すべき所望の溶接電流を出力するため
に前記AC/DC変換器の出力ラインに介在させた複数
の MOSFET の並列接続構成から成るパワーMOS FET と、
前記パワーMOS FET と直列接続されて前記溶接電流の電
流値を検出する電流検出器とを備える電源部 (ハ)前記溶接部の有する電圧検出器による検出電圧
と、前記電源部の有する電流検出器による検出電流とを
入力し、外部からの動作指令を入力するキースイッチ
と、前記キースイッチの入出力処理を行うI/Oインタ
フェースと、制御プログラムを内蔵するCPUと、処理
データを記憶する記憶媒体とを備え、前記制御プログラ
ムの制御の下に前記電源部のパワーMOS FET を制御する
制御電圧を出力し、前記溶接部の溶接ヘッドに対する定
電圧、定電流もしくは定電力いずれかによる制御を確保
する制御部
1. A transistor-type welding power source device comprising the following components, which is used as a welding power source for welding in fine processing such as repairing fine parts and printed circuit boards. (A) Welding work is performed in which the object to be welded is crimped and sandwiched and the welding current supplied from the outside is conducted to the object to be welded for a predetermined time to melt and bond the object to be welded by Joule heat. For welding a welding head including a pair of electrodes facing each other, and a voltage detector for detecting a voltage applied to the welding head. (B) A three-phase AC input of a predetermined voltage is converted to a DC output of a predetermined voltage. An AC / DC converter for conversion, a capacitor for smoothing a DC output of the AC / DC converter, and a generation timing and a level of a discharge current generated based on discharge of electric charges charged in the capacitor are controlled. A power MOS FET comprising a parallel connection structure of a plurality of MOSFETs interposed in an output line of the AC / DC converter for outputting a desired welding current to be supplied to a welding head of the welding portion. When,
A power supply unit including a current detector that is connected in series with the power MOS FET to detect the current value of the welding current. (C) A voltage detected by a voltage detector of the welding unit, and a current detector of the power supply unit. A key switch for inputting an operation command from outside, an I / O interface for performing input / output processing of the key switch, a CPU having a control program built therein, and a storage medium for storing processing data. And outputs a control voltage for controlling the power MOS FET of the power supply unit under the control of the control program, and secures control by the constant voltage, constant current or constant power for the welding head of the welding unit. Control unit
【請求項2】 前記AC/DC変換器が、3相交流入力
を所定の交流電圧に変換する3相トランスと、前記3相
トランスの交流出力を全波整流して直流出力とする3相
全波整流回路と、前記3相全波整流回路の出力する直流
出力を定電圧化する直流出力制御回路とを備えるもので
あることを特徴とする請求項1記載のトランジスタ方式
溶接電源装置。
2. The AC / DC converter includes a three-phase transformer for converting a three-phase AC input into a predetermined AC voltage, and a three-phase full-wave rectifying the AC output of the three-phase transformer into a DC output. The transistor type welding power supply device according to claim 1, further comprising: a wave rectification circuit and a DC output control circuit that converts the DC output output from the three-phase full-wave rectification circuit into a constant voltage.
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EP0913224A2 (en) * 1997-10-29 1999-05-06 Miyachi Technos Corporation Resistance-welding power supply apparatus
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