JPS58107265A - 溶接用電源装置 - Google Patents
溶接用電源装置Info
- Publication number
- JPS58107265A JPS58107265A JP20343881A JP20343881A JPS58107265A JP S58107265 A JPS58107265 A JP S58107265A JP 20343881 A JP20343881 A JP 20343881A JP 20343881 A JP20343881 A JP 20343881A JP S58107265 A JPS58107265 A JP S58107265A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- power source
- welding
- switching elements
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流出力を商用周波数より高い周波数の交流に
変換し、更にこの交流出力を整流することにより直流出
力を供給する溶接用電源装置に関する。
変換し、更にこの交流出力を整流することにより直流出
力を供給する溶接用電源装置に関する。
従来より°ｒ−り溶接用電源の小形軽量化を目的として
、電源周波数を商用周波数よりも高くすることが知られ
ている。
、電源周波数を商用周波数よりも高くすることが知られ
ている。
この種の溶接用電源では、電源の周波数を変化させるこ
とにより出力インピーダンスを変えて垂下特性を得る。
とにより出力インピーダンスを変えて垂下特性を得る。
この方式によると周波数を低くすると出力が大きくなる
。このため電源の大きさく寸法２重りはこの低い周波数
で決まり、小形軽量の効果があまり期待できない。一方
周波数を高いところに固定し、スイッチング素子の導通
期間を制御して出力金調整する（即ちパルス幅制御）方
式がある。この方式によれば周波数が高いので、小形、
４Ｇ童化の目的は達成される。
。このため電源の大きさく寸法２重りはこの低い周波数
で決まり、小形軽量の効果があまり期待できない。一方
周波数を高いところに固定し、スイッチング素子の導通
期間を制御して出力金調整する（即ちパルス幅制御）方
式がある。この方式によれば周波数が高いので、小形、
４Ｇ童化の目的は達成される。
手溶接やＴＩＧ溶接などのアーク溶接では溶接用電源の
出力外部特性は第１図に示すように定電流特性や垂下特
性が用いられる。この出力外部特性を精度よく得るため
には出力電流をフィードバックして制御することにより
実現できる。しかし、出力電流の設定を■１とするとき
、負荷の状態によっては、負荷電圧が高く、第１図のＡ
点のように小さい出力電流Ｉ２Ｌか供給できないことが
ある。この場合制御回路は最大出力状態となる。即ち、
使用されるスイッチング素子は最大導通状態となり、交
互に動作して直流を交流して交換している。
出力外部特性は第１図に示すように定電流特性や垂下特
性が用いられる。この出力外部特性を精度よく得るため
には出力電流をフィードバックして制御することにより
実現できる。しかし、出力電流の設定を■１とするとき
、負荷の状態によっては、負荷電圧が高く、第１図のＡ
点のように小さい出力電流Ｉ２Ｌか供給できないことが
ある。この場合制御回路は最大出力状態となる。即ち、
使用されるスイッチング素子は最大導通状態となり、交
互に動作して直流を交流して交換している。
したがって、スイッチング素子の制御信号としては交互
に動作していても、スイッチング素子の蓄積時間やター
ンオフタイムなどの遅れ時間により、交互に導通してい
たスイッチング素子が、最大導通状態となるため、同時
に導通してスイッチング素子に過大電流が流れ破壊する
ことが発生する。
に動作していても、スイッチング素子の蓄積時間やター
ンオフタイムなどの遅れ時間により、交互に導通してい
たスイッチング素子が、最大導通状態となるため、同時
に導通してスイッチング素子に過大電流が流れ破壊する
ことが発生する。
また、電源入力電圧が上昇した場合は第１図１の破線の
ような出力特性となる。この場合、電源の出力はＢ点が
最大出力で、スイッチング素子や、トランスに最も負荷
がかかり、発熱が最大となる。このため過大な電源入力
電圧が入った場合に時としてスイッチング素子などが
的１に破壊することもある。
ような出力特性となる。この場合、電源の出力はＢ点が
最大出力で、スイッチング素子や、トランスに最も負荷
がかかり、発熱が最大となる。このため過大な電源入力
電圧が入った場合に時としてスイッチング素子などが
的１に破壊することもある。
本発明は上記従来の欠点を除去しスイッチング素子が破
壊しない溶接用電源装置を提供することを目的とする。
壊しない溶接用電源装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明においては、交互に導
通して交流出力を供給するスイッチング素子の交互の導
通期間の間に非導通期間を設けるようにしたことを特徴
とする。
通して交流出力を供給するスイッチング素子の交互の導
通期間の間に非導通期間を設けるようにしたことを特徴
とする。
以下本発明を第２乃至３図を用いて詳細に説明する。第
２図において、１は商用の三相交流電源を入力として直
流を出力とする整流器部、２は突入電流防止用の抵抗や
リアクタなどインピーダンス素子、３は平滑用コンデン
サである。
２図において、１は商用の三相交流電源を入力として直
流を出力とする整流器部、２は突入電流防止用の抵抗や
リアクタなどインピーダンス素子、３は平滑用コンデン
サである。
４はパルス幅制御を行う、スイッチング部でトランジス
タＴＩ 、Ｔ４及びフライホイルダイオードＤ１〜Ｄ４
で構成される。トランジスタＴＩ、Ｔ４とトランジスタ
Ｔ２ ’ｒａの夫々のグループが交互に導通し、交流出
力を制御する。５は高周波用の変圧器、６は高速ダイオ
ードで交流を直流に変換し、平滑用リアクトル７を介し
て負荷に直流を供給。
タＴＩ 、Ｔ４及びフライホイルダイオードＤ１〜Ｄ４
で構成される。トランジスタＴＩ、Ｔ４とトランジスタ
Ｔ２ ’ｒａの夫々のグループが交互に導通し、交流出
力を制御する。５は高周波用の変圧器、６は高速ダイオ
ードで交流を直流に変換し、平滑用リアクトル７を介し
て負荷に直流を供給。
する。８は出力電流検出用のシャントで増幅器９に接続
され、この増幅器９の出力端は誤差増幅器１１の一方入
力端子に接続される。１０は出力電流設定器で誤差□増
幅器１１の他方端子に接続されている。誤差増幅器１１
では基準信号と、電流検出信号との差信号を検出し比較
器１２を入力する。１３は発振周波数を決める鋸歯状波
発生器で比較器１２に入力され、誤差増幅器１１と比較
し、誤差増幅器１１からの入力の方が他より大きいとき
、トランジスタを導通させるオン信号を発する。１４は
信号分配回路で比較器１２の出力と鋸歯状波信号より、
ペース駆動回路１５と１６に交互に信号を分配し、ベー
ス駆動回路１５ 、１６に接続されているトランジスタ
Ｔ１＊ Ｔ４及びＴ、 、 Ｔａを交互にスイッチング
させる。今、出力電流が設定値より低い場合、誤差増幅
器１１は溶接機出力が最大出力状態になるよう働き電圧
が上昇する。
され、この増幅器９の出力端は誤差増幅器１１の一方入
力端子に接続される。１０は出力電流設定器で誤差□増
幅器１１の他方端子に接続されている。誤差増幅器１１
では基準信号と、電流検出信号との差信号を検出し比較
器１２を入力する。１３は発振周波数を決める鋸歯状波
発生器で比較器１２に入力され、誤差増幅器１１と比較
し、誤差増幅器１１からの入力の方が他より大きいとき
、トランジスタを導通させるオン信号を発する。１４は
信号分配回路で比較器１２の出力と鋸歯状波信号より、
ペース駆動回路１５と１６に交互に信号を分配し、ベー
ス駆動回路１５ 、１６に接続されているトランジスタ
Ｔ１＊ Ｔ４及びＴ、 、 Ｔａを交互にスイッチング
させる。今、出力電流が設定値より低い場合、誤差増幅
器１１は溶接機出力が最大出力状態になるよう働き電圧
が上昇する。
このままでは比較器１２の出力はトランジスタが最大導
通状態になるような信号を発して、例えばトランジスタ
Ｔ１＊ Ｔ４がオフしないうちにＴＢ ＋Ｔ３がオンし
短絡状態とことが発生する。これを防ぐため定電圧ダイ
オード１７で最大電圧をクランプしトランジスタＴＩＩ
Ｔ４とＴＢ ＋ ＴＢが蓄積時間やターンオフタイなど
の遅れ時間などにより両方同時に導通状態になるのを防
ぐことができる２・ ４ 更に本発明の他の実施例を第３図に示す。同図において
第２図と同部分は同一符号を付す。同図においては第２
図の如くクランプ電圧により最大導通時間を決めずに、
別に設けた鋸歯状波との比較信号により非導通時間を強
制的に設けたものである。しかもこの非導通時間の電源
電圧の変動に連動して変るようにしたものである。
通状態になるような信号を発して、例えばトランジスタ
Ｔ１＊ Ｔ４がオフしないうちにＴＢ ＋Ｔ３がオンし
短絡状態とことが発生する。これを防ぐため定電圧ダイ
オード１７で最大電圧をクランプしトランジスタＴＩＩ
Ｔ４とＴＢ ＋ ＴＢが蓄積時間やターンオフタイなど
の遅れ時間などにより両方同時に導通状態になるのを防
ぐことができる２・ ４ 更に本発明の他の実施例を第３図に示す。同図において
第２図と同部分は同一符号を付す。同図においては第２
図の如くクランプ電圧により最大導通時間を決めずに、
別に設けた鋸歯状波との比較信号により非導通時間を強
制的に設けたものである。しかもこの非導通時間の電源
電圧の変動に連動して変るようにしたものである。
２０は非導通時間設定用の調整器、１９は電源電圧の変
動を検出する電圧検出器でこの差電圧を比較器２１に入
力し、電源電圧が高いとき差電圧が小さくなるように構
成されている。
動を検出する電圧検出器でこの差電圧を比較器２１に入
力し、電源電圧が高いとき差電圧が小さくなるように構
成されている。
比較器２１の出力と、鋸歯状波の信号を比較し比較器２
２よりオンオフ信号として出力する。
２よりオンオフ信号として出力する。
比較器２２の出力は最大導通時間を決定する。
電流フィードバックにより得られた比較器１２の出力信
号との論理積をアンド回路１８により得て、トランジス
タの導通時間を制限する。
号との論理積をアンド回路１８により得て、トランジス
タの導通時間を制限する。
電圧検出器１９の出力を停止した場合、非導通時間設定
器２０の出力のみで最大導通時間を調節することができ
る。その結果第２図に示した実施例と同様にトランジス
タＴ１．Ｔ４の組とＴ２ ＋ Ｔａ０組の同時導通によ
る短絡を防止することができる。また、電圧検出器１９
の出力が比較器２１に入力されていることにより、電源
電圧が上昇すれば比較器２１の出力は小さくなり非導通
期間が長くなる。従ってトランジスタの導通時間の最大
幅が短かくなるから、電源電圧が上昇しても第１図のＢ
点に示すような状態（即ち出力が最大となりトランジス
タが熱的に破壊される状態）となることを防止すること
ができる。しかし、電源電圧が低下した場合には、非導
通期間が短縮されるが、非導通期間が零にならないよう
非導通設定器２０．電源電圧検出器１９．比較器２１゜
２２のどれか１つ又は複数の組合せにより決定される定
数を選択する必要がある。なお、本夾施例においては、
ブリッジ式インバータについて説明し念が、いわゆるプ
ッシュプル形インバータ、ハーフブリッジ形インバータ
等の他のインバータでもよい。更に直流電源１は単相電
源を整流したものやバッテリー電源等でもよいことはい
りまでもない。
器２０の出力のみで最大導通時間を調節することができ
る。その結果第２図に示した実施例と同様にトランジス
タＴ１．Ｔ４の組とＴ２ ＋ Ｔａ０組の同時導通によ
る短絡を防止することができる。また、電圧検出器１９
の出力が比較器２１に入力されていることにより、電源
電圧が上昇すれば比較器２１の出力は小さくなり非導通
期間が長くなる。従ってトランジスタの導通時間の最大
幅が短かくなるから、電源電圧が上昇しても第１図のＢ
点に示すような状態（即ち出力が最大となりトランジス
タが熱的に破壊される状態）となることを防止すること
ができる。しかし、電源電圧が低下した場合には、非導
通期間が短縮されるが、非導通期間が零にならないよう
非導通設定器２０．電源電圧検出器１９．比較器２１゜
２２のどれか１つ又は複数の組合せにより決定される定
数を選択する必要がある。なお、本夾施例においては、
ブリッジ式インバータについて説明し念が、いわゆるプ
ッシュプル形インバータ、ハーフブリッジ形インバータ
等の他のインバータでもよい。更に直流電源１は単相電
源を整流したものやバッテリー電源等でもよいことはい
りまでもない。
以上述べたように本発明は商用周波数よりも高い周波数
の交流パルス出力ｔｌ−整流して得られる直流出力を負
帰還し、出力が略一定となるようにパルス幅制御する複
数のスイッチング素子が同時に非導通となる期間を設け
るようにした溶接用電源装置であるから、スイッチング
素子が電源を短絡することが無く、従ってスイッチング
素子を破壊することが無く安定且つ安全な溶接用電源装
置である。
の交流パルス出力ｔｌ−整流して得られる直流出力を負
帰還し、出力が略一定となるようにパルス幅制御する複
数のスイッチング素子が同時に非導通となる期間を設け
るようにした溶接用電源装置であるから、スイッチング
素子が電源を短絡することが無く、従ってスイッチング
素子を破壊することが無く安定且つ安全な溶接用電源装
置である。
第１図は溶接用を源装置の電圧−電流の外部特性区であ
る。第２図は本発明の一実施例を示す回路図、第３図は
本発明の他の実施例を示す回路図である。 １・・・整流器部、 ４・・・スイッチング部、
５・・・変圧器、 ８・・・シャント、１０・・・出
力電流設定器、１１・・・誤差増幅器、１２ 、２１
、２２・・・比較器１４・・・信号分配回路、１５．１
６・・・ベース駆動回路１８・・・アンドゲート、 １
９・・・電源電圧検出器ネ１７ ζ＄；ｚｖａ４ 卸■も□
る。第２図は本発明の一実施例を示す回路図、第３図は
本発明の他の実施例を示す回路図である。 １・・・整流器部、 ４・・・スイッチング部、
５・・・変圧器、 ８・・・シャント、１０・・・出
力電流設定器、１１・・・誤差増幅器、１２ 、２１
、２２・・・比較器１４・・・信号分配回路、１５．１
６・・・ベース駆動回路１８・・・アンドゲート、 １
９・・・電源電圧検出器ネ１７ ζ＄；ｚｖａ４ 卸■も□
Claims (1)
- （１） 第１の直流出力を商用周波数よりも高い周波
数のパルス交流に変換し、このパルス交流を整流して得
られる第２の直流出力を負帰還して第２の直流出力が略
一定となるようにパルス幅を制御し、このパルス幅を制
御する複数のスイッチング素子が同時に非導通となる期
間を設けるようにしたことを特徴とする溶接用電源装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20343881A JPS58107265A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 溶接用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20343881A JPS58107265A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 溶接用電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58107265A true JPS58107265A (ja) | 1983-06-25 |
Family
ID=16474095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20343881A Pending JPS58107265A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 溶接用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58107265A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60136873U (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-11 | 株式会社 三社電機製作所 | 溶接，切断兼用型電源装置 |
| JPS6272481A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ア−ク溶接機 |
| US5406051A (en) * | 1993-04-29 | 1995-04-11 | Electric Power Research Institute | Welding machine with a high frequency converter |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5227040A (en) * | 1975-08-27 | 1977-03-01 | Stanley Electric Co Ltd | Power source device for welding machine |
| JPS52136860A (en) * | 1977-05-12 | 1977-11-15 | Svetsia Ab | Electric current feeder for arc welding |
| JPS561270A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Direct current welding electric power source device |
-
1981
- 1981-12-18 JP JP20343881A patent/JPS58107265A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5227040A (en) * | 1975-08-27 | 1977-03-01 | Stanley Electric Co Ltd | Power source device for welding machine |
| JPS52136860A (en) * | 1977-05-12 | 1977-11-15 | Svetsia Ab | Electric current feeder for arc welding |
| JPS561270A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Direct current welding electric power source device |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60136873U (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-11 | 株式会社 三社電機製作所 | 溶接，切断兼用型電源装置 |
| JPH0315259Y2 (ja) * | 1984-02-20 | 1991-04-03 | ||
| JPS6272481A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ア−ク溶接機 |
| JPH0586319B2 (ja) * | 1985-09-26 | 1993-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| US5406051A (en) * | 1993-04-29 | 1995-04-11 | Electric Power Research Institute | Welding machine with a high frequency converter |
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