JPWO2006115020A1 - Welding machine - Google Patents

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Abstract

フルブリッジ構成のインバータ回路において、第1から第4のスイッチング素子と各スイッチング素子に並列接続された第1から第4の逆ダイオードと、電力変換用のトランスと2次側の出力を整流する整流部と出力を検出する出力検出器と、出力検出器からの信号と出力設定信号の誤差を増幅する誤差増幅部と、第1と第2のスイッチング素子を制御する第1の駆動部と、第3と第4のスイッチング素子を制御する第2の駆動部と、第1の駆動部と第2の駆動部に、異なるタイミングで、オン・オフ制御信号を送る駆動回路を備えたことを特徴とする。In a full-bridge inverter circuit, first to fourth switching elements, first to fourth reverse diodes connected in parallel to each switching element, a power conversion transformer, and a rectifier that rectifies an output on the secondary side And an output detector for detecting the output, an error amplifying unit for amplifying an error between the signal from the output detector and the output setting signal, a first driver for controlling the first and second switching elements, And a second drive unit that controls the third and fourth switching elements, and a drive circuit that sends an on / off control signal to the first drive unit and the second drive unit at different timings. To do.

Description

本発明はアークを発生する装置で、インバータ回路を搭載する、特に溶接機に関する。  The present invention relates to an apparatus for generating an arc, and particularly to a welding machine equipped with an inverter circuit.

近年、装置の小型化や、高性能化を図るため、電力制御回路に高速スイッチングが可能なインバータ回路を搭載したものが一般的となっており、インバータ制御の溶接機が普及している。  In recent years, in order to reduce the size and performance of an apparatus, a power control circuit equipped with an inverter circuit capable of high-speed switching has become common, and inverter-controlled welding machines have become widespread.

従来のインバータ制御の溶接機は、IGBTやMOSFETといったパワー半導体を用いたフルブリッジやハーフブリッジ構成のインバータ回路を設けている。そして、部分共振型による制御を用いて、数kHz〜100kHz程度のインバータ周波数にてスイッチング素子を制御し、出力電流特性や出力電圧特性を得ている。このような技術は、例えば、特開2004−322189号公報に開示されている。  Conventional inverter-controlled welding machines are provided with a full-bridge or half-bridge inverter circuit using a power semiconductor such as IGBT or MOSFET. Then, the switching element is controlled at an inverter frequency of about several kHz to 100 kHz using partial resonance type control to obtain output current characteristics and output voltage characteristics. Such a technique is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-322189.

また、インバータ制御の方式にはパルス幅変調(以下、「PWM」と略す)によって制御を行っているものもある。  Some inverter control methods are controlled by pulse width modulation (hereinafter abbreviated as “PWM”).

図10は従来の溶接機の回路構成を示すブロック図である。まず、従来の部分共振型による制御機能を備えた溶接機について、図10を参照しながら説明する。  FIG. 10 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional welding machine. First, a conventional welding machine having a partial resonance control function will be described with reference to FIG.

図10において、三相または単相の交流入力を整流する第1の整流部101の出力端子間に、第1のスイッチング回路131と第2のスイッチング回路132とが並列に接続されている。第1のスイッチング回路131は第1のスイッチング素子102と第2のスイッチング素子104とが直列に接続されて構成されている。そして、第1のスイッチング素子102と第2のスイッチング素子104との接続点は第1のスイッチング回路131の回路出力端子133となっている。加えて、第1のスイッチング素子102と第2のスイッチング素子104には、第1の逆ダイオード103と第2の逆ダイオード105がそれぞれ並列に接続されている。また、第2のスイッチング回路132は、第3のスイッチング素子106と第4のスイッチング素子108とが直列に接続されて構成されている。そして、第3のスイッチング素子106と第4のスイッチング素子108との接続点は第2のスイッチング回路132の回路出力端子134となっている。加えて、第3のスイッチング素子106と第4のスイッチング素子108には、第3の逆ダイオード107と第4の逆ダイオード109がそれぞれ並列に接続されている。そして、回路出力端子133と134との間には電力変換用のトランス110の1次側コイルが接続されている。このトランス110の2次側コイルには、その出力を整流する第2の整流部111が接続されている。第2の整流部111の出力は溶接機の出力端子113、114に接続されている。第2の整流部111で整流された電流が出力端子113、114を通ってアーク負荷部へ供給される。図10では、第2の整流部111の出力の片方が出力電流検出器112を介して出力端子114に接続されている。出力電流は、出力電流検出器112によって検出され、出力電流検出器112から出力電流に比例した出力信号が誤差増幅部115に入力される。誤差増幅部115は、出力電流検出器112の出力信号を入力して出力設定信号Vrとの誤差を比較して増幅した誤差増幅信号Veを出力する。駆動回路116は誤差増幅信号Veを入力し、誤差増幅信号Veに応じて動作タイミングを変化させる制御信号S1、S2を、それぞれ第1の駆動部117と第2の駆動部118に出力する。駆動回路116からの出力信号に応じて、第1の駆動部117は第1のスイッチング素子102と第2のスイッチング素子104とを異なるタイミングでオン・オフ制御するスイッチング信号を出力し、第2の駆動部118は第3のスイッチング素子106と第4のスイッチング素子108とを異なるタイミングでオン・オフ制御するスイッチング信号を出力する。以上のように、従来の溶接機が構成されている。  In FIG. 10, a first switching circuit 131 and a second switching circuit 132 are connected in parallel between output terminals of a first rectifier 101 that rectifies a three-phase or single-phase AC input. The first switching circuit 131 is configured by connecting a first switching element 102 and a second switching element 104 in series. A connection point between the first switching element 102 and the second switching element 104 is a circuit output terminal 133 of the first switching circuit 131. In addition, a first reverse diode 103 and a second reverse diode 105 are connected in parallel to the first switching element 102 and the second switching element 104, respectively. The second switching circuit 132 is configured by connecting the third switching element 106 and the fourth switching element 108 in series. A connection point between the third switching element 106 and the fourth switching element 108 is a circuit output terminal 134 of the second switching circuit 132. In addition, a third reverse diode 107 and a fourth reverse diode 109 are connected in parallel to the third switching element 106 and the fourth switching element 108, respectively. A primary coil of the power conversion transformer 110 is connected between the circuit output terminals 133 and 134. The secondary coil of the transformer 110 is connected to a second rectifier 111 that rectifies the output. The output of the second rectifying unit 111 is connected to the output terminals 113 and 114 of the welding machine. The current rectified by the second rectification unit 111 is supplied to the arc load unit through the output terminals 113 and 114. In FIG. 10, one of the outputs of the second rectifier 111 is connected to the output terminal 114 via the output current detector 112. The output current is detected by the output current detector 112, and an output signal proportional to the output current is input from the output current detector 112 to the error amplifying unit 115. The error amplifier 115 receives the output signal of the output current detector 112 and outputs an error amplified signal Ve that is amplified by comparing the error with the output setting signal Vr. The drive circuit 116 receives the error amplification signal Ve and outputs control signals S1 and S2 that change the operation timing according to the error amplification signal Ve to the first drive unit 117 and the second drive unit 118, respectively. In response to the output signal from the driving circuit 116, the first driving unit 117 outputs a switching signal for controlling on / off of the first switching element 102 and the second switching element 104 at different timings. The drive unit 118 outputs a switching signal for performing on / off control of the third switching element 106 and the fourth switching element 108 at different timings. As described above, a conventional welding machine is configured.

次に、従来の溶接機の動作について具体的に説明する。  Next, the operation of the conventional welding machine will be specifically described.

図11は従来の溶接機の部分共振型制御によるインバータ動作を示すタイミングチャートである。図11の上4つの波形は、それぞれ第1から第4のスイッチング素子102、104、106、108の各入力スイッチング信号の波形を示す。ハッチングで示す期間が第1から第4のスイッチング素子がそれぞれオンになる期間を示し、それ以外はオフ状態であることを示す。また図11の一番下の波形はトランス110の1次電流波形を示す。ここで、第1の方向は、トランス110の1次側コイルに流れる電流が回路出力端子133から回路出力端子134に向けて流れる方向を示す。また、第2の方向は第1の方向の逆方向である。  FIG. 11 is a timing chart showing inverter operation by partial resonance control of a conventional welding machine. The upper four waveforms in FIG. 11 show the waveforms of the input switching signals of the first to fourth switching elements 102, 104, 106, and 108, respectively. A period indicated by hatching indicates a period during which the first to fourth switching elements are turned on, and the other periods indicate an off state. The bottom waveform in FIG. 11 shows the primary current waveform of the transformer 110. Here, the first direction indicates a direction in which a current flowing through the primary coil of the transformer 110 flows from the circuit output terminal 133 toward the circuit output terminal 134. The second direction is the opposite direction of the first direction.

図11に示すように、第1のスイッチング素子102と第2のスイッチング素子104とは交互にオン・オフ制御のスイッチングを行い、第3のスイッチング素子106と第4のスイッチング素子108とは交互にオン・オフ制御のスイッチングを行う。また、低電流を出力する場合は、第1のスイッチング素子102と第4のスイッチング素子108とのオン期間が重複する時間、および第2のスイッチング素子104と第3のスイッチング素子106とのオン期間が重複する時間を短くする。同様に高電流を出力する場合は、それぞれのオン期間が重複する時間を長くする。  As shown in FIG. 11, the first switching element 102 and the second switching element 104 perform on / off control switching alternately, and the third switching element 106 and the fourth switching element 108 alternate. Performs on / off control switching. In the case of outputting a low current, the on-period of the first switching element 102 and the fourth switching element 108 overlaps and the on-period of the second switching element 104 and the third switching element 106. Reduce the time that overlaps. Similarly, in the case of outputting a high current, the time during which the respective ON periods overlap is lengthened.

以上のように構成されている溶接機において、部分共振型による制御では、図11に示すように各スイッチング素子のうち常に2つのスイッチング素子が導通している。このため、トランス110で発生する逆起電圧を、第1のスイッチング回路131と第2のスイッチング回路132のスイッチング素子や逆ダイオードで構成されるブリッジ(以下、「ブリッジ」と略す)内ですばやく回生することができる。このため、各スイッチング素子へ印加されるサージ電圧が抑制されるという特徴がある。  In the welding machine configured as described above, in the control by the partial resonance type, as shown in FIG. 11, two switching elements are always in conduction among the switching elements. For this reason, the back electromotive voltage generated in the transformer 110 is quickly regenerated in a bridge (hereinafter abbreviated as “bridge”) composed of switching elements and reverse diodes of the first switching circuit 131 and the second switching circuit 132. can do. For this reason, it has the characteristic that the surge voltage applied to each switching element is suppressed.

次に、従来の溶接機の別の例として、PWMによる制御機能を備えた溶接機について図10を参照しながら説明する。  Next, as another example of a conventional welding machine, a welding machine having a PWM control function will be described with reference to FIG.

PWM制御の溶接機は図10と同様の構成であるため、図10に示す溶接機の構成を用いて、PWMによる制御の説明を行い、その構成要素の各部の説明は省略する。  Since the PWM-controlled welding machine has the same configuration as that shown in FIG. 10, the control by PWM will be described using the configuration of the welding machine shown in FIG. 10, and description of each part of the components will be omitted.

図12は従来の溶接機のPWM制御によるインバータ動作を示すタイミングチャートである。PWMによる制御では、図12に示すように、低電流出力設定に対しては、第1から第4のスイッチング素子102、104、106、108のオン時間(以下、「スイッチングのオン時間」と略す)を短くすることで出力電流を低くしている。また高電流出力設定に対してはスイッチング素子のオン時間を長くすることで出力電流を高くすることができる。また、各スイッチング素子は同じタイミングでオン・オフ制御のスイッチングを行うため、スイッチング素子がオフ状態になる際に、逆ダイオードへの電流が少なくなる。このため、逆ダイオードの発熱が抑制されるという特徴がある。  FIG. 12 is a timing chart showing inverter operation by PWM control of a conventional welder. In the control by PWM, as shown in FIG. 12, for the low current output setting, the ON time of the first to fourth switching elements 102, 104, 106, and 108 (hereinafter abbreviated as “switching ON time”). ) To shorten the output current. For high current output setting, the output current can be increased by increasing the ON time of the switching element. Further, since each switching element performs on / off control switching at the same timing, the current to the reverse diode is reduced when the switching element is turned off. For this reason, the heat generation of the reverse diode is suppressed.

なお、従来の溶接機として定電流制御を行うものについて記載したが、定電圧制御をする場合には、出力電流検出器112の代わりに、出力端子113、114間の出力電圧を検出する出力電圧検出器を出力検出器として用いる。そして、誤差増幅部115では、電圧設定値と出力電圧検出器からの出力信号とを比較し、誤差増幅信号Veを駆動回路116へ出力する。このような構成にすることにより、従来の溶接機として定電圧制御をすることができる。  In addition, although described about what performs constant current control as a conventional welding machine, when performing constant voltage control, instead of the output current detector 112, the output voltage which detects the output voltage between the output terminals 113 and 114 is described. The detector is used as an output detector. Then, error amplifier 115 compares the voltage setting value with the output signal from the output voltage detector, and outputs error amplified signal Ve to drive circuit 116. With such a configuration, constant voltage control can be performed as a conventional welding machine.

上記のような従来の部分共振型の溶接機では、トランス110で発生する逆起電圧をブリッジ内ですばやく回生するが、ブリッジを構成するそれぞれのスイッチング素子に並列接続された逆ダイオードに流れる電流が増加するという課題がある。そして、一般的には、スイッチング素子と逆ダイオードとが並列接続されてパワー半導体として同一パッケージに実装されたものが用いられる。例えば、第1のスイッチング素子102と第1の逆ダイオード103とが同一パッケージに実装されて1つのパワー半導体となっている。この逆ダイオードに流れる電流が増加するとパワー半導体の発熱量が多くなる。また、逆ダイオードの熱抵抗はスイッチング素子と比べて高いため、パワー半導体の温度破壊を防止するために放熱を強化しなければならないという制約を有していた。  In the conventional partial resonance type welding machine as described above, the counter electromotive voltage generated in the transformer 110 is quickly regenerated in the bridge, but the current flowing through the reverse diodes connected in parallel to the respective switching elements constituting the bridge is generated. There is a problem of increasing. In general, a switching element and a reverse diode are connected in parallel and mounted as a power semiconductor in the same package. For example, the first switching element 102 and the first reverse diode 103 are mounted in the same package to form one power semiconductor. When the current flowing through the reverse diode increases, the amount of heat generated by the power semiconductor increases. Further, since the thermal resistance of the reverse diode is higher than that of the switching element, there is a restriction that heat dissipation must be strengthened in order to prevent the temperature breakdown of the power semiconductor.

また、従来のPWM型の溶接機では、スイッチング素子が同時にオフ状態となる期間が存在する。このため、スイッチング素子に高電流が流れている状態で同時にオフ状態となることで高いサージ電圧や、トランス110の逆起電圧によりサージ電圧が発生する。このようなサージ電圧によるスイッチング素子の破壊を防止するために、各スイッチング素子に対して、スナバ回路を付加しなければならないという制約がある。あるいは、逆起電圧を第1の整流部に回生させるために、第1の整流部をスイッチング素子の近傍に配置しなければないという制約を有している。  In the conventional PWM type welding machine, there is a period in which the switching elements are simultaneously turned off. For this reason, a surge voltage is generated due to a high surge voltage or a counter electromotive voltage of the transformer 110 when the switching element is turned off at the same time when a high current is flowing. In order to prevent the destruction of the switching element due to such a surge voltage, there is a restriction that a snubber circuit must be added to each switching element. Alternatively, in order to regenerate the back electromotive voltage in the first rectification unit, there is a restriction that the first rectification unit must be arranged in the vicinity of the switching element.

本発明の溶接機は、交流電源入力を整流する第1の整流部と、第1の整流部の出力間に接続された、第1の逆ダイオードが並列接続された第1のスイッチング素子と第2の逆ダイオードが並列接続された第2のスイッチング素子との直列接続で構成された第1のスイッチング回路と、同じく第1の整流部の出力間に接続された、第3の逆ダイオードが並列接続された第3のスイッチング素子と第4の逆ダイオードが並列接続された第4のスイッチング素子との直列接続で構成された第2のスイッチング回路と、1次側コイルの一方が第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子との接続部に接続されており1次側コイルの他端が第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子との接続部に接続されているトランスと、トランスの2次側コイルからの出力を整流する第2の整流部と、第2の整流部の出力を検出する出力検出器と、出力検出器からの出力信号と出力設定信号との誤差を増幅する誤差増幅部とを備えた溶接機において、誤差増幅部からの誤差増幅信号に応じて制御信号を出力するタイミングを可変する駆動回路と、制御信号を入力して第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子とを駆動するスイッチング信号を出力する第1の駆動部と、制御信号を入力して第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子とを駆動するスイッチング信号を出力する第2の駆動部とを備え、第2の駆動部は、第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第1の駆動部が出力するタイミングとは異なるタイミングで第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成と、第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第1の駆動部が出力するタイミングとは異なるタイミングで第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成との、少なくともいずれか1つの構成を備えていることを特徴とする。  The welding machine of the present invention includes a first rectifying unit that rectifies an AC power input, a first switching element connected between the outputs of the first rectifying unit and a first reverse diode connected in parallel. A first switching circuit configured in series connection with a second switching element in which two reverse diodes are connected in parallel, and a third reverse diode connected in parallel between the outputs of the first rectifying unit A second switching circuit constituted by a series connection of a third switching element connected and a fourth switching element connected in parallel by a fourth reverse diode, and one of the primary side coils is the first switching A transformer connected to the connection between the element and the second switching element, the other end of the primary coil being connected to the connection between the third switching element and the fourth switching element, and 2 of the transformer A second rectifier that rectifies the output from the side coil, an output detector that detects the output of the second rectifier, and an error amplifier that amplifies the error between the output signal from the output detector and the output setting signal A driving circuit that varies a timing at which a control signal is output in accordance with an error amplification signal from an error amplification unit, a first switching element and a second switching element that receive the control signal, A first drive unit that outputs a switching signal that drives the second switching unit; and a second drive unit that outputs a switching signal that inputs the control signal and drives the third switching element and the fourth switching element. The second drive unit is configured to switch the fourth switch at a timing different from the timing at which the first drive unit outputs a switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. And a third timing at a timing different from a timing at which the first drive unit outputs a switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state. The switching element is provided with at least one of a configuration for outputting a switching signal for switching the switching element from an on state to an off state.

また、本発明の溶接機は、交流電源入力を整流する第1の整流部と、第1の整流部の出力間に接続された、第1の逆ダイオードが並列接続された第1のスイッチング素子と第2の逆ダイオードが並列接続された第2のスイッチング素子との直列接続で構成される第1のスイッチング回路と、同じく第1の整流部の出力間に接続された、第3の逆ダイオードが並列接続された第3のスイッチング素子と第4の逆ダイオードが並列接続された第4のスイッチング素子との直列接続で構成された第2のスイッチング回路と、1次側コイルの一方が第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子との接続部に接続されており1次側コイルの他端が第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子との接続部に接続されているトランスと、トランスの2次側コイルからの出力を整流する第2の整流部と、第2の整流部の出力を検出する出力検出器と、出力検出器からの出力信号と出力設定信号との誤差を増幅する誤差増幅部とを備えた溶接機において、誤差増幅部からの誤差増幅信号に応じて第1の駆動部、第2の駆動部、第3の駆動部および第4の駆動部へ制御信号を出力するタイミングを可変する駆動回路を備え、第1の駆動部は第1のスイッチング素子を駆動するスイッチング信号を出力し、第3の駆動部は第1の駆動部とは異なるタイミングで第2のスイッチング素子を駆動するスイッチング信号を出力する構成であって、第2の駆動部は、第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第1の駆動部が出力するのとは異なるタイミングで第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成と、第4の駆動部は、第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第3の駆動部が出力するのとは異なるタイミングで第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成との、少なくともいずれか1つの構成を、駆動回路は備えていることを特徴とする。  Moreover, the welding machine of this invention is the 1st switching element connected between the 1st rectification part which rectifies | straightens an alternating current power supply input, and the output of a 1st rectification part, and the 1st reverse diode was connected in parallel. And a third switching diode connected between the outputs of the first rectifying unit and a first switching circuit configured in series with a second switching element in which a second switching diode is connected in parallel Is connected in series with a third switching element and a fourth switching element with a fourth reverse diode connected in parallel, and one of the primary side coils is the first switching coil. A transformer connected to the connection between the first switching element and the second switching element, the other end of the primary coil being connected to the connection between the third switching element and the fourth switching element, and a transformer. A second rectifying unit that rectifies the output from the secondary side coil, an output detector that detects the output of the second rectifying unit, and an error between the output signal from the output detector and the output setting signal In a welding machine including an error amplification unit, a control signal is output to the first drive unit, the second drive unit, the third drive unit, and the fourth drive unit in accordance with an error amplification signal from the error amplification unit. The first driving unit outputs a switching signal for driving the first switching element, and the third driving unit performs the second switching at a timing different from that of the first driving unit. The second driving unit is configured to output a switching signal for driving the element, and the second driving unit has a timing different from that at which the first driving unit outputs a switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. First The fourth drive unit outputs a switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state, and the fourth driving unit outputs the switching signal for switching the switching element from the on state to the off state. The drive circuit includes at least one of a configuration for outputting a switching signal for switching the third switching element from an on state to an off state at a timing different from the above.

さらに、本発明の溶接機は、交流電源入力を整流する第1の整流部と、第1の整流部の出力間に接続された、第1の逆ダイオードが並列接続された第1のスイッチング素子と第2の逆ダイオードが並列接続された第2のスイッチング素子との直列接続で構成される第1のスイッチング回路と、同じく第1の整流部の出力間に接続された、第3の逆ダイオードが並列接続された第3のスイッチング素子と第4の逆ダイオードが並列接続された第4のスイッチング素子との直列接続で構成された第2のスイッチング回路と、1次側コイルの一方が第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子との接続部に接続されており1次側コイルの他方が第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子との接続部に接続されているトランスと、トランスの2次側コイルからの出力を整流する第2の整流部と、第2の整流部の出力を検出する出力検出器と、出力検出器からの出力信号と出力設定信号との誤差を増幅する誤差増幅部とを備えた溶接機において、誤差増幅部からの誤差増幅信号に応じて第5の駆動部および第6の駆動部へ制御信号を出力するタイミングを可変する駆動回路を備え、第5の駆動部は、第1のスイッチング素子と第4のスイッチング素子とをそれぞれ駆動するスイッチング信号を出力し、第6の駆動部は、第5の駆動部のタイミングとは異なるタイミングで第2のスイッチング素子と第3のスイッチング素子とをそれぞれ駆動するスイッチング信号を出力する構成であって、第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングとは異なるタイミングで第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第5の駆動部が出力する構成と、第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングとは異なるタイミングで第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第6の駆動部が出力する構成との、少なくともいずれか1つの構成を備えていることを特徴とする。  Furthermore, the welding machine according to the present invention includes a first switching element connected between a first rectifying unit that rectifies an AC power input and an output of the first rectifying unit, and a first reverse diode connected in parallel. And a third switching diode connected between the outputs of the first rectifying unit and a first switching circuit configured in series with a second switching element in which a second switching diode is connected in parallel Is connected in series with a third switching element and a fourth switching element with a fourth reverse diode connected in parallel, and one of the primary side coils is the first switching coil. A transformer connected to the connection between the switching element and the second switching element and the other side of the primary coil connected to the connection between the third switching element and the fourth switching element; A second rectifier that rectifies the output from the secondary coil of the power supply, an output detector that detects the output of the second rectifier, and an error between the output signal from the output detector and the output setting signal A welding circuit including an error amplification unit that includes a drive circuit that varies a timing at which a control signal is output to the fifth drive unit and the sixth drive unit according to an error amplification signal from the error amplification unit; The driving unit 5 outputs switching signals for driving the first switching element and the fourth switching element, respectively, and the sixth driving unit outputs the second signal at a timing different from the timing of the fifth driving unit. A switching signal for driving the switching element and the third switching element is output, and the switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state is output. The fifth drive unit outputs a switching signal for switching the fourth switching element from the on state to the off state at a timing different from the timing, and outputs a switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state And a configuration in which the sixth drive unit outputs a switching signal for switching the third switching element from the on state to the off state at a timing different from the timing at which the third driving element is turned on. .

図1は本発明の実施の形態1の溶接機の回路構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は本発明の実施の形態2の溶接機の回路構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 2 of the present invention. 図3は本発明の実施の形態3の溶接機の回路構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 3 of the present invention. 図4は本発明の実施の形態4の溶接機の回路構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 4 of the present invention. 図5は本発明の実施の形態5の溶接機の回路構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 5 of the present invention. 図6は本発明の実施の形態6の溶接機の回路構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 6 of the present invention. 図7は本発明の実施の形態7の溶接機の回路構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 7 of the present invention. 図8は本発明の実施の形態8の溶接機の回路構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of the welding machine according to the eighth embodiment of the present invention. 図9は本発明の溶接機のインバータ動作を示すタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart showing the inverter operation of the welding machine of the present invention. 図10は従来の溶接機の回路構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional welding machine. 図11は従来の溶接機の部分共振型制御によるインバータ動作を示すタイミングチャートである。FIG. 11 is a timing chart showing inverter operation by partial resonance control of a conventional welding machine. 図12は従来の溶接機のPWM制御によるインバータ動作を示すタイミングチャートである。FIG. 12 is a timing chart showing inverter operation by PWM control of a conventional welder.

符号の説明Explanation of symbols

1,101 第1の整流部
2,102 第1のスイッチング素子
3,103 第1の逆ダイオード
4,104 第2のスイッチング素子
5,105 第2の逆ダイオード
6,106 第3のスイッチング素子
7,107 第3の逆ダイオード
8,108 第4のスイッチング素子
9,109 第4の逆ダイオード
10,110 トランス
11,111 第2の整流部
12,112 出力電流検出器
13,14,113,114 出力端子
15,115 誤差増幅部
16,116,216,316 駆動回路
17,117 第1の駆動部
18,118,218 第2の駆動部
19 第1の遅延回路
20 論理集積回路
21 第3の駆動部
22,222 第4の駆動部
23 第2の遅延回路
24,224 第5の駆動部
25,225 第6の駆動部
31,131 第1のスイッチング回路
32,132 第2のスイッチング回路
33,34,133,134 回路出力端子
Vr 出力設定信号
Ve 誤差増幅信号
S1,S2,S3,S4,S5,S6 制御信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 1st rectifier 2,102 1st switching element 3,103 1st reverse diode 4,104 2nd switching element 5,105 2nd reverse diode 6,106 3rd switching element 7, 107 Third reverse diode 8, 108 Fourth switching element 9, 109 Fourth reverse diode 10, 110 Transformer 11, 111 Second rectifier 12, 112 Output current detector 13, 14, 113, 114 Output terminal 15, 115 Error amplifiers 16, 116, 216, 316 Drive circuits 17, 117 First drive units 18, 118, 218 Second drive unit 19 First delay circuit 20 Logic integrated circuit 21 Third drive unit 22 , 222 Fourth driving unit 23 Second delay circuit 24, 224 Fifth driving unit 25, 225 Sixth driving unit 31, 131 First switching Circuit 32, 132 Second switching circuit 33, 34, 133, 134 Circuit output terminal Vr Output setting signal Ve Error amplification signal S1, S2, S3, S4, S5, S6 Control signal

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の溶接機の回路構成を示すブロック図である。図1において、三相または単相の交流入力を整流する第1の整流部1の出力端子間に、第1のスイッチング回路31と第2のスイッチング回路32とが並列に接続されている。第1のスイッチング回路31は第1のスイッチング素子2と第2のスイッチング素子4とが直列に接続されて構成されている。そして、第1のスイッチング素子2と第2のスイッチング素子4との接続点は第1のスイッチング回路31の回路出力端子33となっている。加えて、第1のスイッチング素子2と第2のスイッチング素子4には、第1の逆ダイオード3と第2の逆ダイオード5がそれぞれ並列に接続されている。また、第2のスイッチング回路32は、第3のスイッチング素子6と第4のスイッチング素子8が直列に接続されて構成されている。そして、その接続点は第2のスイッチング回路32の回路出力端子34となっている。加えて、第3のスイッチング素子6と第4のスイッチング素子8とには、第3の逆ダイオード7と第4の逆ダイオード9がそれぞれ並列に接続されている。そして、回路出力端子33と34との間には電力変換用のトランス10の1次側コイルが接続されている。トランス10の1次側コイルに、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とを介して第1の方向に1次電流が流れ、第2のスイッチング素子4と第4のスイッチング素子8とを介して第1の方向とは逆の第2の方向に1次電流が流れる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a first switching circuit 31 and a second switching circuit 32 are connected in parallel between output terminals of a first rectifying unit 1 that rectifies a three-phase or single-phase AC input. The first switching circuit 31 is configured by connecting the first switching element 2 and the second switching element 4 in series. A connection point between the first switching element 2 and the second switching element 4 is a circuit output terminal 33 of the first switching circuit 31. In addition, a first reverse diode 3 and a second reverse diode 5 are connected in parallel to the first switching element 2 and the second switching element 4, respectively. The second switching circuit 32 is configured by connecting the third switching element 6 and the fourth switching element 8 in series. The connection point is the circuit output terminal 34 of the second switching circuit 32. In addition, a third reverse diode 7 and a fourth reverse diode 9 are connected in parallel to the third switching element 6 and the fourth switching element 8, respectively. The primary coil of the power conversion transformer 10 is connected between the circuit output terminals 33 and 34. A primary current flows through the primary coil of the transformer 10 in the first direction via the first switching element 2 and the fourth switching element 8, and the second switching element 4 and the fourth switching element 8. And a primary current flows in a second direction opposite to the first direction.

このトランス10の2次側コイルには、その出力を整流する第2の整流部11が接続されている。第2の整流部11の出力は溶接機の出力端子13、14に接続されている。第2の整流部11で整流された電流が出力端子13、14を通ってアーク負荷部へ供給される。図1では、第2の整流部11の出力の片方が出力電流検出器12を介して出力端子14に接続されている。  The secondary coil of the transformer 10 is connected to a second rectifying unit 11 that rectifies the output. The output of the 2nd rectification | straightening part 11 is connected to the output terminals 13 and 14 of a welding machine. The current rectified by the second rectifying unit 11 is supplied to the arc load unit through the output terminals 13 and 14. In FIG. 1, one of the outputs of the second rectifying unit 11 is connected to the output terminal 14 via the output current detector 12.

負荷部へ流れる出力電流は、出力電流検出器12によって検出され、出力電流検出器12から出力電流に比例した出力信号が誤差増幅部15に入力される。誤差増幅部15は、出力電流検出器12の出力信号を入力して出力設定信号Vrとの誤差を比較して増幅した誤差増幅信号Veを出力する。駆動回路16は誤差増幅信号Veを入力し、誤差増幅信号Veに応じて動作タイミングを変化させる制御信号S1、S2を、それぞれ第1の駆動部17と第2の駆動部18に出力する。駆動回路16からの出力信号に応じて、第1の駆動部17は第1のスイッチング素子2と第2のスイッチング素子4とを異なるタイミングでオン・オフ制御するスイッチング信号を出力し、第2の駆動部18は第3のスイッチング素子6と第4のスイッチング素子8とを異なるタイミングでオン・オフ制御するスイッチング信号を出力する。以上のように、本発明の実施の形態1の定電流制御を行う溶接機が構成されている。  The output current flowing to the load unit is detected by the output current detector 12, and an output signal proportional to the output current is input from the output current detector 12 to the error amplifying unit 15. The error amplifier 15 receives the output signal of the output current detector 12, compares the error with the output setting signal Vr, and outputs an amplified error amplified signal Ve. The drive circuit 16 receives the error amplification signal Ve and outputs control signals S1 and S2 that change the operation timing according to the error amplification signal Ve to the first drive unit 17 and the second drive unit 18, respectively. In response to the output signal from the drive circuit 16, the first drive unit 17 outputs a switching signal for controlling on / off of the first switching element 2 and the second switching element 4 at different timings. The drive unit 18 outputs a switching signal for performing on / off control of the third switching element 6 and the fourth switching element 8 at different timings. As described above, the welding machine that performs constant current control according to Embodiment 1 of the present invention is configured.

以上のように構成された溶接機の動作について説明する。  The operation of the welding machine configured as described above will be described.

図9は、第1から第4のスイッチング素子2,4,6,8の動作状態と、トランス10の1次電流波形を示すタイミングチャートである。図9に示すように、出力電流値を低くするためには、第1から第4のスイッチング素子2,4,6,8の各オン時間を短くし、出力電流値を高くするには各オン時間を長くするように、駆動回路16が制御信号S1、S2を出力する。第1の駆動部17は、制御信号S1に応じて第1のスイッチング素子2と第2のスイッチング素子4とに対して異なるタイミングでスイッチング信号を出力する。そして、第2の駆動部18は、制御信号S2に応じて第3のスイッチング素子6と第4のスイッチング素子8とに対して異なるタイミングでスイッチング信号を出力する。このとき、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とが同時にオンする。また、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とのオンする期間とは異なるタイミングで第2のスイッチング素子4と第3のスイッチング素子6とが同時にオンするように、第1の駆動部17と第2の駆動部18とがスイッチング信号を出力する。  FIG. 9 is a timing chart showing the operating states of the first to fourth switching elements 2, 4, 6, 8 and the primary current waveform of the transformer 10. As shown in FIG. 9, in order to reduce the output current value, the on-times of the first to fourth switching elements 2, 4, 6, 8 are shortened, and in order to increase the output current value, The drive circuit 16 outputs control signals S1 and S2 so as to increase the time. The first driving unit 17 outputs a switching signal at different timings to the first switching element 2 and the second switching element 4 in accordance with the control signal S1. And the 2nd drive part 18 outputs a switching signal with a different timing with respect to the 3rd switching element 6 and the 4th switching element 8 according to control signal S2. At this time, the first switching element 2 and the fourth switching element 8 are simultaneously turned on. Further, the first driving is performed so that the second switching element 4 and the third switching element 6 are simultaneously turned on at a timing different from the period during which the first switching element 2 and the fourth switching element 8 are turned on. The unit 17 and the second driving unit 18 output a switching signal.

また、第1のスイッチング素子2がオフ状態に切り替わった後は、第1のスイッチング素子2がオフ状態となることで発生したスイッチングサージ電流が消滅するまでの所定時間だけ遅れて第4のスイッチング素子8がオフ状態に切り替わる。加えて、第2のスイッチング素子4がオフ状態に切り替わった後は、第2のスイッチング素子4がオフ状態となることで発生したスイッチングサージ電流が消滅するまでの所定時間だけ遅れて第3のスイッチング素子6がオフ状態に切り替わる。第1の駆動部17と第2の駆動部18とは、このようなシーケンスとなるように、スイッチング信号を出力する。このように、第4のスイッチング素子8をオフ状態に切り替えるタイミングを、第1のスイッチング素子2のスイッチングサージ電流が消滅するまで遅らせている。これにより、第1のスイッチング素子2がオフ状態に切り替わった後にトランス10の1次側コイルを第1の方向に流れる電流に変化が生じてトランス10で発生する逆起電圧は、減少し始めブリッジ内で回生される。これは、第4のスイッチング素子8と第2の逆ダイオード5とを通ってトランス10の1次側コイル内を第1の方向にスイッチングサージ電流が流れる電流路が形成されるためである。また、第4のスイッチング素子8がオフ状態に切り替わる時は、トランス10の1次側コイル内を流れるスイッチングサージ電流がほぼ消滅しているためサージ電圧は抑制される。また、ブリッジ内で回生される時間、すなわち、第1のスイッチング素子2のスイッチングサージ電流が消滅するまでの所定時間(例えば、数10nsec〜数100nsec)が短いため、第2の逆ダイオード5に流れる電流は微小な値となるので、パワー半導体(第2のスイッチング素子4と第2の逆ダイオード5とを含む)の発熱は抑制される。  Further, after the first switching element 2 is switched to the off state, the fourth switching element is delayed by a predetermined time until the switching surge current generated by the first switching element 2 being turned off disappears. 8 switches to the off state. In addition, after the second switching element 4 is switched to the OFF state, the third switching is delayed by a predetermined time until the switching surge current generated when the second switching element 4 is turned OFF disappears. Element 6 switches to the off state. The 1st drive part 17 and the 2nd drive part 18 output a switching signal so that it may become such a sequence. In this way, the timing for switching the fourth switching element 8 to the OFF state is delayed until the switching surge current of the first switching element 2 disappears. Thereby, after the first switching element 2 is switched to the OFF state, a change occurs in the current flowing in the primary side coil of the transformer 10 in the first direction, and the back electromotive voltage generated in the transformer 10 starts to decrease. It is regenerated within. This is because a current path through which the switching surge current flows in the first direction in the primary coil of the transformer 10 through the fourth switching element 8 and the second reverse diode 5 is formed. Further, when the fourth switching element 8 is switched to the OFF state, the surge voltage is suppressed because the switching surge current flowing in the primary side coil of the transformer 10 has almost disappeared. Further, since the regenerative time in the bridge, that is, the predetermined time until the switching surge current of the first switching element 2 disappears (for example, several tens of nanoseconds to several hundreds of nanoseconds) is short, the current flows through the second reverse diode 5. Since the current has a minute value, heat generation of the power semiconductor (including the second switching element 4 and the second reverse diode 5) is suppressed.

また、同様に、第2のスイッチング素子4のスイッチングサージ電流が消滅するまで第3のスイッチング素子6をオフ状態に切り替えるタイミングを遅らせている。これにより、第2のスイッチング素子4がオフ状態に切り替わった後にトランス10の1次側コイルを第2の方向に流れる電流に変化が生じてトランス10で発生する逆起電圧は減少し始め、ブリッジ内で回生される。これは、第1の逆ダイオード3と第3のスイッチング素子6とを通ってトランス10の1次側コイル内を第2の方向にスイッチングサージ電流が流れる電流路が形成されるために、また第3のスイッチング素子6がオフ状態に切り替わる時は、トランス10の1次側コイル内を流れるスイッチングサージ電流がほぼ消滅しているためサージ電圧は抑制される。また、ブリッジ内で回生される時間、すなわち、第2のスイッチング素子4のスイッチングサージ電流が消滅するまでの所定時間(数10nsec〜数100nsec)が短いため、第1の逆ダイオード3に流れる電流は微小となるので、パワー半導体(第1のスイッチング素子2と第1の逆ダイオード3とを含む)の発熱は抑制される。  Similarly, the timing for switching the third switching element 6 to the OFF state is delayed until the switching surge current of the second switching element 4 disappears. As a result, after the second switching element 4 is switched to the OFF state, a change occurs in the current flowing through the primary coil of the transformer 10 in the second direction, and the back electromotive voltage generated in the transformer 10 starts to decrease, and the bridge It is regenerated within. This is because the current path through which the switching surge current flows in the second direction in the primary coil of the transformer 10 through the first reverse diode 3 and the third switching element 6 is formed. When the third switching element 6 is switched to the OFF state, the surge voltage is suppressed because the switching surge current flowing in the primary coil of the transformer 10 has almost disappeared. In addition, since the regenerative time in the bridge, that is, the predetermined time (several tens of nsec to several hundred nsec) until the switching surge current of the second switching element 4 disappears is short, the current flowing through the first reverse diode 3 is Since it becomes minute, heat generation of the power semiconductor (including the first switching element 2 and the first reverse diode 3) is suppressed.

以上のように、本実施の形態の溶接機によれば、各スイッチング素子のオン・オフ状態の切り替えタイミングを、オン状態にするタイミングは同時に行い、オフ状態に切り替えるタイミングは遅延させるようにしている。この構成により、逆ダイオード3や5への電流を抑制することか可能となる。このため、逆ダイオード3や5を含むパワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することが可能となり、スイッチング素子6や8へ印加されるサージ電圧を抑制することができる。  As described above, according to the welding machine of the present embodiment, the on / off state switching timing of each switching element is performed at the same time as the on state, and the timing of switching to the off state is delayed. . With this configuration, it is possible to suppress the current to the reverse diodes 3 and 5. For this reason, it is possible to suppress the heat generation of the power semiconductor including the reverse diodes 3 and 5, regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10, and suppress the surge voltage applied to the switching elements 6 and 8. .

スイッチング素子に高電流値の電流が流れている状態で、スイッチング素子を急峻にオフ状態に切り替える際に、電流が急減するとともに、回路のインダクタンス成分によりサージ電圧が発生する。また、トランス10で発生する逆起電圧によってもサージ電圧が発生する。  When the switching element is suddenly switched to the OFF state in a state where a high current value is flowing through the switching element, the current rapidly decreases and a surge voltage is generated due to an inductance component of the circuit. A surge voltage is also generated by a counter electromotive voltage generated in the transformer 10.

なお、ここでは、定電流制御を行う溶接機について記載したが、定電圧制御をする場合には、出力検出器として出力電流検出器12に代えて、出力端子13、14間の電圧を検出する出力電圧検出器を設ける。そして、この出力電圧検出器からの出力信号を誤差増幅部15に入力する。誤差増幅部15では、出力設定信号Vrと出力電圧検出器からの出力信号とを比較して誤差増幅信号Veを出力するような構成としてもよい。  In addition, although the welding machine which performs constant current control was described here, when performing constant voltage control, it replaces with the output current detector 12 as an output detector, and detects the voltage between the output terminals 13 and 14. An output voltage detector is provided. The output signal from the output voltage detector is input to the error amplifying unit 15. The error amplification unit 15 may be configured to output the error amplification signal Ve by comparing the output setting signal Vr with the output signal from the output voltage detector.

また、図9において、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とをオフ状態に切り替えるタイミング関係は、上記で説明したものと反対になってもよい。すなわち、第4のスイッチング素子8がオフ状態に切り替わった後に、トランス10で発生する逆起電圧がブリッジ内で回生された後で第1のスイッチング素子2をオフ状態に切り替えるようにしてもよい。同様に、第2のスイッチング素子4と第3のスイッチング素子6とをオフ状態に切り替えるタイミング関係も上記とは反対になってもよい。さらに、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とをオフ状態に切り替えるタイミング関係と、第2のスイッチング素子4と第3のスイッチング素子6とをオフ状態に切り替えるタイミング関係とが異なっていてもよいのはいうまでもない。  In FIG. 9, the timing relationship for switching the first switching element 2 and the fourth switching element 8 to the OFF state may be opposite to that described above. That is, after the fourth switching element 8 is switched to the OFF state, the first switching element 2 may be switched to the OFF state after the back electromotive voltage generated in the transformer 10 is regenerated in the bridge. Similarly, the timing relationship for switching the second switching element 4 and the third switching element 6 to the OFF state may be opposite to the above. Furthermore, the timing relationship for switching the first switching element 2 and the fourth switching element 8 to the OFF state is different from the timing relationship for switching the second switching element 4 and the third switching element 6 to the OFF state. Needless to say.

また、スイッチング素子、逆ダイオードを含むパワー半導体にはIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)、MOSFET(酸化膜半導体電界効果トランジスタ)、IPM(インテリジェントパワーモジュール)などがある。IGBTやMOSFETでは、第1のスイッチング素子2と第1の逆ダイオード3、第2のスイッチング素子4と第2の逆ダイオード5、第3のスイッチング素子6と第3の逆ダイオード7、第4のスイッチング素子8と第4の逆ダイオード9の組み合わせで、各スイッチング素子とそれに並列接続される逆ダイオードとが一つのIGBTパッケージ内に構成されている。このため、IGBTを用いると、スイッチング素子に並列接続されている逆ダイオードを外部に付加する必要はない。MOSFETでも同様である。しかし、MOSFETの中には、逆ダイオードが含まれないものもあり、その場合、外部に逆ダイオードを付加する必要がある。また、IPMでは、第1から第4のスイッチング素子2、4、6、8と第1から第4の逆ダイオード3、5、7、9とが一つのIPMパッケージ内に構成されている。このため、IPMを用いると、スイッチング素子に並列接続されている逆ダイオードを外部に付加する必要はない。  Examples of power semiconductors including switching elements and reverse diodes include IGBTs (insulated gate bipolar transistors), MOSFETs (oxide semiconductor field effect transistors), and IPMs (intelligent power modules). In the IGBT or MOSFET, the first switching element 2 and the first reverse diode 3, the second switching element 4 and the second reverse diode 5, the third switching element 6 and the third reverse diode 7, and the fourth With the combination of the switching element 8 and the fourth reverse diode 9, each switching element and the reverse diode connected in parallel with each other are configured in one IGBT package. For this reason, when IGBT is used, it is not necessary to add the reverse diode connected in parallel with the switching element. The same applies to MOSFETs. However, some MOSFETs do not include a reverse diode. In this case, it is necessary to add a reverse diode to the outside. In the IPM, the first to fourth switching elements 2, 4, 6, 8 and the first to fourth reverse diodes 3, 5, 7, 9 are formed in one IPM package. For this reason, when IPM is used, it is not necessary to add an external reverse diode connected in parallel to the switching element.

このような構成によって、逆ダイオードへの電流を抑制することでパワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。  With such a configuration, the heat generation of the power semiconductor is suppressed by suppressing the current to the reverse diode, and the surge voltage applied to the switching element is suppressed by regenerating the counter electromotive voltage generated in the transformer 10. A high-performance welder can be realized.

なお、上記実施の形態1において、各スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるタイミングに関して、第1のスイッチング素子と第4のスイッチング素子とのタイミング関係の差異、あるいは、第2のスイッチング素子と第3のスイッチング素子とのタイミング関係の差異のどちらか一方だけであってもよい。その場合には、そのタイミング関係に差異のある方のスイッチング素子に同様な効果が得られる。  In the first embodiment, regarding the timing of switching each switching element from the on state to the off state, the difference in timing relationship between the first switching element and the fourth switching element, or the second switching element and the second switching element. Only one of the differences in timing relationship with the three switching elements may be used. In that case, the same effect can be obtained for the switching element having a different timing relationship.

(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態2において、実施の形態1と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図2において、実施の形態1と異なるのは、第2の駆動部218の内部に第1の遅延回路19を設けた点である。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. 2 is different from the first embodiment in that a first delay circuit 19 is provided in the second drive unit 218. FIG.

そして、図2に示す溶接機において、駆動回路16から第1の駆動部17への制御信号S1と第2の駆動部218への制御信号S2とが同じタイミングで出力される構成の場合において、この第1の遅延回路19によって、第4のスイッチング素子8をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせるとともに、第3のスイッチング素子6をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせることができる。  In the welding machine shown in FIG. 2, in the configuration in which the control signal S1 from the drive circuit 16 to the first drive unit 17 and the control signal S2 to the second drive unit 218 are output at the same timing, The first delay circuit 19 delays the timing of outputting the switching signal for switching the fourth switching element 8 to the OFF state until a predetermined time when the switching surge current generated in the first switching element 2 disappears, and the third delay circuit 19 The timing for outputting the switching signal for switching the switching element 6 to the OFF state can be delayed until a predetermined time when the switching surge current generated in the second switching element 4 disappears.

なお、第1の遅延回路19の構成としては、集積回路を用いたタイマにより遅延時間を変化させる構成や、時定数回路を用いて抵抗やコンデンサの定数変更により充放電時間を変化させて遅延時間を変化させる構成などを用いることができる。  The configuration of the first delay circuit 19 includes a configuration in which the delay time is changed by a timer using an integrated circuit, and a delay time in which the charge / discharge time is changed by changing the constants of resistors and capacitors using a time constant circuit. The structure etc. which change can be used.

また、上記実施の形態2において、各スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるタイミングに関して、第4のスイッチング素子を第1のスイッチング素子に対して遅らせ、かつ、第3のスイッチング素子を第2のスイッチング素子に対して遅らせる例を示した。しかし、これに限ることはなく、タイミングを遅らせるのは第4のスイッチング素子と第3のスイッチング素子のどちらか一方だけでもよく、そのタイミングを遅れさせた方のスイッチング素子に同様な効果が得られる。  In the second embodiment, the fourth switching element is delayed with respect to the first switching element and the third switching element is set to the second timing with respect to the timing of switching each switching element from the on state to the off state. The example which delays with respect to a switching element was shown. However, the present invention is not limited to this, and the timing may be delayed only by either the fourth switching element or the third switching element, and the same effect can be obtained for the switching element whose timing is delayed. .

このような構成によって、実施の形態1と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。  With such a configuration, similarly to the first embodiment, it becomes possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.

(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態3の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態3において、実施の形態1と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図3において、実施の形態1と異なるところは、駆動回路216の内部に論理集積回路20を構成した点である。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In FIG. 3, the difference from the first embodiment is that a logic integrated circuit 20 is configured in the drive circuit 216.

そして、図3において、駆動回路216の論理集積回路20の中に、第1の駆動部17への駆動信号S1と、第2の駆動部18への駆動信号S2とを出力するプログラムが記憶されている。これにより、第4のスイッチング素子8をオフ状態に切り替えるための制御信号S2の出力タイミングを第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせるとともに、第3のスイッチング素子6をオフ状態に切り替える制御信号S2の出力タイミングを第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージが消滅する所定時間まで遅らせることができる。  In FIG. 3, a program for outputting a drive signal S1 to the first drive unit 17 and a drive signal S2 to the second drive unit 18 is stored in the logic integrated circuit 20 of the drive circuit 216. ing. Thus, the output timing of the control signal S2 for switching the fourth switching element 8 to the OFF state is delayed until a predetermined time when the switching surge current generated in the first switching element 2 disappears, and the third switching element 6 The output timing of the control signal S2 for switching to the OFF state can be delayed until a predetermined time when the switching surge generated in the second switching element 4 disappears.

なお、論理集積回路20にはCPU(中央処理装置)、PLD(プログラマブルロジックデバイス)、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)やDSP(ディジタルシグナルプロセッサー)などの内部論理を書き替えるものが使用される。  Note that the logic integrated circuit 20 is one that rewrites internal logic such as a CPU (Central Processing Unit), PLD (Programmable Logic Device), FPGA (Field Programmable Gate Array), DSP (Digital Signal Processor), and the like.

このような構成によって、実施の形態1と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。  With such a configuration, similarly to the first embodiment, it becomes possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.

(実施の形態4)
図4は本発明の実施の形態4の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態において、実施の形態1と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図4において、実施の形態1と異なるところは、駆動回路316から4つの信号S3、S4、S5、S6を出力し、それぞれを第1の駆動部17、第2の駆動部18、第3の駆動部21、第4の駆動部22に入力している。そして、第1の駆動部17、第2の駆動部18、第3の駆動部21、第4の駆動部22の出力を、それぞれ第1のスイッチング素子2、第4のスイッチング素子8、第2のスイッチング素子4、第3のスイッチング素子6に入力している。このように、第1の駆動部17は第1のスイッチング素子2を、第2の駆動部18は第4のスイッチング素子8を、第3の駆動部21は第2のスイッチング素子4を、第4の駆動部22は第3のスイッチング素子6を制御する。そして、スイッチング素子ごとに駆動部を設けて、スイッチング素子をそれぞれ独立して制御できる構成とした点が実施の形態1と異なる点である。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 4 of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In FIG. 4, the difference from the first embodiment is that the drive circuit 316 outputs four signals S3, S4, S5, and S6, which are respectively output to the first drive unit 17, the second drive unit 18, and the third drive unit 316. The signals are input to the drive unit 21 and the fourth drive unit 22. Then, the outputs of the first drive unit 17, the second drive unit 18, the third drive unit 21, and the fourth drive unit 22 are converted into the first switching element 2, the fourth switching element 8, and the second output, respectively. The switching element 4 and the third switching element 6 are input. Thus, the first drive unit 17 provides the first switching element 2, the second drive unit 18 provides the fourth switching element 8, the third drive unit 21 provides the second switching element 4, The fourth drive unit 22 controls the third switching element 6. The difference from the first embodiment is that a driving unit is provided for each switching element, and the switching elements can be independently controlled.

そして、図4において、駆動回路316から第1の駆動部17と第2の駆動部18とに同じタイミングでそれぞれに、第1、第4のスイッチング素子をオン状態にするための制御信号S3、S4を送る。そして、オン期間が過ぎると駆動回路316は、第1の駆動部17へ第1のスイッチング素子2をオフ状態にするための制御信号S3を送る。そしてその後、第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせたタイミングで、第2の駆動部18に対して第4のスイッチング素子8をオフ状態にするための制御信号S4を送る。同様に駆動回路316から第3の駆動部21と第4の駆動部22とに同じタイミングでそれぞれに、第2の、第3のスイッチング素子をオン状態にするための制御信号S5、S6を送る。そして、オン期間が過ぎると駆動回路316は、第3の駆動部21へ第2のスイッチング素子4をオフ状態にするための制御信号S5を送る。そしてその後、第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせたタイミングで、第4の駆動部22に対して第3のスイッチング素子6をオフ状態にするための制御信号S6を送る。  In FIG. 4, the control signal S3 for turning on the first and fourth switching elements from the drive circuit 316 to the first drive unit 17 and the second drive unit 18 at the same timing, respectively. Send S4. Then, when the ON period has passed, the drive circuit 316 sends a control signal S3 for turning off the first switching element 2 to the first drive unit 17. Thereafter, a control signal for turning off the fourth switching element 8 with respect to the second drive unit 18 at a timing delayed until a predetermined time when the switching surge current generated in the first switching element 2 disappears. Send S4. Similarly, control signals S5 and S6 for turning on the second and third switching elements are respectively sent from the drive circuit 316 to the third drive unit 21 and the fourth drive unit 22 at the same timing. . Then, when the ON period has passed, the drive circuit 316 sends a control signal S5 for turning off the second switching element 4 to the third drive unit 21. Thereafter, a control signal for turning off the third switching element 6 with respect to the fourth drive unit 22 at a timing delayed until a predetermined time when the switching surge current generated in the second switching element 4 disappears. Send S6.

このような構成によって、実施の形態1と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。  With such a configuration, similarly to the first embodiment, it becomes possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.

なお、上記実施の形態4において、各スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるタイミングに関して、第1のスイッチング素子と第4のスイッチング素子とのタイミング関係の差異、あるいは、第2のスイッチング素子と第3のスイッチング素子とのタイミング関係の差異のどちらか一方だけであってもよい。その場合には、そのタイミング関係に差異のある方のスイッチング素子に同様な効果が得られる。  In the fourth embodiment, regarding the timing of switching each switching element from the on state to the off state, the difference in timing relationship between the first switching element and the fourth switching element, or the second switching element and the second switching element. Only one of the differences in timing relationship with the three switching elements may be used. In that case, the same effect can be obtained for the switching element having a different timing relationship.

(実施の形態5)
図5は本発明の実施の形態5の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態において、実施の形態4と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図5において、実施の形態4と異なるところは、第2の駆動部218の内部に第1の遅延回路19を構成し、第4の駆動部222の内部に第2の遅延回路23を構成した点である。
(Embodiment 5)
FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 5 of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In FIG. 5, the difference from the fourth embodiment is that the first delay circuit 19 is configured inside the second drive unit 218 and the second delay circuit 23 is configured inside the fourth drive unit 222. Is a point.

そして、図5に示す溶接機において、駆動回路316からの第1の駆動部17への制御信号S3と第2の駆動部218への制御信号S4とが同じタイミングで出力され、かつ、第3の駆動部21への制御信号S5と第4の駆動部222への制御信号S6とが同じタイミングで出力される。このとき、この第1の遅延回路19と第2の遅延回路23とによって、第4のスイッチング素子8をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせる。それとともに、第3のスイッチング素子6をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせる。  In the welding machine shown in FIG. 5, the control signal S3 from the drive circuit 316 to the first drive unit 17 and the control signal S4 to the second drive unit 218 are output at the same timing, and the third The control signal S5 to the drive unit 21 and the control signal S6 to the fourth drive unit 222 are output at the same timing. At this time, the first switching element 2 generates a timing for outputting a switching signal for switching the fourth switching element 8 from the on state to the off state by the first delay circuit 19 and the second delay circuit 23. Delay until a predetermined time until the switching surge current disappears. At the same time, the timing for outputting the switching signal for switching the third switching element 6 from the on state to the off state is delayed until a predetermined time when the switching surge current generated in the second switching element 4 disappears.

なお、遅延回路19、23には集積回路を用いてタイマを構成して遅延時間を変化させる手段や、抵抗とコンデンサからなる時定数回路を用いてそれらの定数変更を行うことにより充放電時間を変化させて遅延時間を変化させる手段などがある。  Note that the delay circuits 19 and 23 are configured by using an integrated circuit to form a timer and changing the delay time, or by changing the constants using a time constant circuit composed of a resistor and a capacitor, thereby reducing the charge / discharge time. There are means for changing the delay time by changing.

このような構成によって、実施の形態4と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。  With such a configuration, similarly to the fourth embodiment, it is possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.

(実施の形態6)
図6は本発明の実施の形態6の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態において、実施の形態4と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図6において、実施の形態4と異なるところは、駆動回路216の内部に論理集積回路20を構成した点である。
(Embodiment 6)
FIG. 6 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 6 of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. 6 differs from the fourth embodiment in that a logic integrated circuit 20 is configured in the drive circuit 216. FIG.

そして、図6において、駆動回路216からの第1の駆動部17への制御信号S3、第2の駆動部18への制御信号S4、第3の駆動部21への制御信号S5、第4の駆動部22への制御信号S6が、論理集積回路20に記憶されたプログラムによって制御される。これにより、第4のスイッチング素子8をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第2の駆動部18が出力するタイミングを、第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせる。それとともに、第3のスイッチング素子6をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第4の駆動部22が出力するタイミングを第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせる。  In FIG. 6, the control signal S3 from the drive circuit 216 to the first drive unit 17, the control signal S4 to the second drive unit 18, the control signal S5 to the third drive unit 21, and the fourth The control signal S6 to the drive unit 22 is controlled by a program stored in the logic integrated circuit 20. Accordingly, the timing at which the second drive unit 18 outputs the switching signal for switching the fourth switching element 8 from the on state to the off state is set to a predetermined time when the switching surge current generated in the first switching element 2 disappears. Delay. At the same time, the timing at which the fourth drive unit 22 outputs the switching signal for switching the third switching element 6 from the on state to the off state is delayed until a predetermined time at which the switching surge current generated in the second switching element 4 disappears. .

このような構成によって、逆ダイオードへの電流を抑制することでパワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。  With such a configuration, the heat generation of the power semiconductor is suppressed by suppressing the current to the reverse diode, and the surge voltage applied to the switching element is suppressed by regenerating the counter electromotive voltage generated in the transformer 10. A high-performance welder can be realized.

なお、論理集積回路20にはCPU、PLD、FPGAやDSPなど内部理論を書き替えるものが使用される。  As the logic integrated circuit 20, a circuit, such as a CPU, PLD, FPGA, DSP, which rewrites the internal theory is used.

(実施の形態7)
図7は本発明の実施の形態7の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態において、実施の形態1と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図7において、実施の形態1と異なるところは、第5の駆動部24が第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とにスイッチング信号を出力し、第6の駆動部25が第2のスイッチング素子4と第3のスイッチング素子6とにスイッチング信号を出力する点である。
(Embodiment 7)
FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 7 of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In FIG. 7, the fifth driving unit 24 outputs a switching signal to the first switching element 2 and the fourth switching element 8, and the sixth driving unit 25 is different from the first embodiment in that the fifth driving unit 24 outputs the switching signal. The switching signal is output to the switching element 4 and the third switching element 6.

このとき、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とを同時にオン状態に切り替え、かつ、このタイミングとは異なるタイミングで第2のスイッチング素子4と第3のスイッチング素子6とを同時にオン状態に切り替えるように、第5の駆動部24と第6の駆動部25とからスイッチング信号がそれぞれ出力される。所定のオン期間の後に、第5の駆動部24からは、第1のスイッチング素子2をオフ状態に切り替えるスイッチング信号が出力される。そして、第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせた後、第4のスイッチング素子8をオフ状態に切り替えるスイッチング信号が第5の駆動部24から出力される。他方、所定のオン期間の後に、第6の駆動部25からは、第2のスイッチング素子4をオフ状態に切り替えるスイッチング信号が出力される。そして、第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせた後、第3のスイッチング素子6をオフ状態に切り替えるスイッチング信号が第6の駆動部25から出力される。  At this time, the first switching element 2 and the fourth switching element 8 are simultaneously switched on, and the second switching element 4 and the third switching element 6 are simultaneously turned on at a timing different from this timing. Switching signals are output from the fifth driving unit 24 and the sixth driving unit 25 so as to switch to the state. After a predetermined on period, the fifth drive unit 24 outputs a switching signal for switching the first switching element 2 to the off state. Then, after delaying until a predetermined time when the switching surge current generated in the first switching element 2 disappears, a switching signal for switching the fourth switching element 8 to the OFF state is output from the fifth drive unit 24. On the other hand, after a predetermined on period, the sixth drive unit 25 outputs a switching signal for switching the second switching element 4 to the off state. Then, after delaying until a predetermined time when the switching surge current generated in the second switching element 4 disappears, a switching signal for switching the third switching element 6 to the OFF state is output from the sixth drive unit 25.

このような構成によって、実施の形態1と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。  With such a configuration, similarly to the first embodiment, it becomes possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.

なお、上記実施の形態7において、各スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるタイミングに関して、第1のスイッチング素子と第4のスイッチング素子とのタイミング関係の差異、あるいは、第2のスイッチング素子と第3のスイッチング素子とのタイミング関係の差異のどちらか一方だけであってもよい。その場合には、そのタイミング関係に差異のある方のスイッチング素子に同様な効果が得られる。  In the seventh embodiment, regarding the timing of switching each switching element from the on state to the off state, the difference in timing relationship between the first switching element and the fourth switching element, or the second switching element and the second switching element. Only one of the differences in timing relationship with the three switching elements may be used. In that case, the same effect can be obtained for the switching element having a different timing relationship.

(実施の形態8)
図8は本発明の実施の形態8の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態において、実施の形態7と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図8において、実施の形態7と異なるところは、第5の駆動部224の内部に第1の遅延回路19を構成し。第6の駆動部225の内部に第2の遅延回路23を構成した点である。
(Embodiment 8)
FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of the welding machine according to the eighth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the seventh embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In FIG. 8, the difference from the seventh embodiment is that the first delay circuit 19 is configured in the fifth drive unit 224. The second delay circuit 23 is configured inside the sixth drive unit 225.

そして、図8に示す溶接機において、駆動回路16から出力される制御信号S1が第5の駆動部224に入力される。そして、第5の駆動部224が第1のスイッチング素子2をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力した後に第4のスイッチング素子8をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで、第1の遅延回路19により遅らせることができる。  In the welding machine shown in FIG. 8, the control signal S <b> 1 output from the drive circuit 16 is input to the fifth drive unit 224. The timing at which the fifth driving unit 224 outputs the switching signal for switching the fourth switching element 8 to the OFF state after outputting the switching signal for switching the first switching element 2 to the OFF state is set to the first switching element. 2 can be delayed by the first delay circuit 19 until the switching surge current generated in 2 disappears.

同様に、駆動回路16からの制御信号S2が第6の駆動部225に入力される。そして、第6の駆動部225が第2のスイッチング素子4をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力した後に第3のスイッチング素子6をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで、第2の遅延回路23により遅らせることができる。  Similarly, the control signal S <b> 2 from the drive circuit 16 is input to the sixth drive unit 225. The timing at which the sixth drive unit 225 outputs the switching signal for switching the third switching element 6 to the OFF state after outputting the switching signal for switching the second switching element 4 to the OFF state is set to the second switching element. 4 can be delayed by the second delay circuit 23 until the switching surge current generated in 4 disappears.

なお、遅延回路19、23には集積回路を用いてタイマを構成して遅延時間を変化させる手段や、抵抗とコンデンサからなる時定数回路を用いてそれらの定数変更を行うことにより充放電時間を変化させて遅延時間を変化させる手段などがある。  Note that the delay circuits 19 and 23 are configured by using an integrated circuit to form a timer and changing the delay time, or by changing the constants using a time constant circuit composed of a resistor and a capacitor, thereby reducing the charge / discharge time. There are means for changing the delay time by changing.

このような構成によって、実施の形態7と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。  With this configuration, as in the seventh embodiment, it is possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.

本発明は、逆ダイオードへの電流を抑制することでパワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができ、溶接業界や、比較的大電流出力を扱い出力制御を行う産業分野で使用する機器として産業上有用である。  The present invention suppresses the heat generation of the power semiconductor by suppressing the current to the reverse diode, and improves the reliability by suppressing the surge voltage applied to the switching element by regenerating the counter electromotive voltage generated in the transformer 10. A high welding machine can be realized, and the present invention is industrially useful as a device used in the welding industry and the industrial field in which a relatively large current output is handled and output is controlled.

【書類名】明細書
【発明の名称】溶接機
【技術分野】
【0001】
本発明はアークを発生する装置で、インバータ回路を搭載する、特に溶接機に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、装置の小型化や、高性能化を図るため、電力制御回路に高速スイッチングが可能なインバータ回路を搭載したものが一般的となっており、インバータ制御の溶接機が普及している。
【0003】
従来のインバータ制御の溶接機は、IGBTやMOSFETといったパワー半導体を用いたフルブリッジやハーフブリッジ構成のインバータ回路を設けている。そして、部分共振型による制御を用いて、数kHz〜100kHz程度のインバータ周波数にてスイッチング素子を制御し、出力電流特性や出力電圧特性を得ている。このような技術は、例えば、特開2004−322189号公報に開示されている。
【0004】
また、インバータ制御の方式にはパルス幅変調(以下、「PWM」と略す)によって制御を行っているものもある。
【0005】
図10は従来の溶接機の回路構成を示すブロック図である。まず、従来の部分共振型による制御機能を備えた溶接機について、図10を参照しながら説明する。
【0006】
図10において、三相または単相の交流入力を整流する第1の整流部101の出力端子間に、第1のスイッチング回路131と第2のスイッチング回路132とが並列に接続されている。第1のスイッチング回路131は第1のスイッチング素子102と第2のスイッチング素子104とが直列に接続されて構成されている。そして、第1のスイッチング素子102と第2のスイッチング素子104との接続点は第1のスイッチング回路131の回路出力端子133となっている。加えて、第1のスイッチング素子102と第2のスイッチング素子104には、第1の逆ダイオード103と第2の逆ダイオード105がそれぞれ並列に接続されている。また、第2のスイッチング回路132は、第3のスイッチング素子106と第4のスイッチング素子108とが直列に接続されて構成されている。そして、第3のスイッチング素子106と第4のスイッチング素子108との接続点は第2のスイッチング回路132の回路出力端子134となっている。加えて、第3のスイッチング素子106と第4のスイッチング素子108には、第3の逆ダイオード107と第4の逆ダイオード109がそれぞれ並列に接続されている。そして、回路出力端子133と134との間には電力変換用のトランス110の1次側コイルが接続されている。このトランス110の2次側コイルには、その出力を整流する第2の整流部111が接続されている。第2の整流部111の出力は溶接機の出力端子113、114に接続されている。第2の整流部111で整流された電流が出力端子113、114を通ってアーク負荷部へ供給される。図10では、第2の整流部111の出力の片方が出力電流検出器112を介して出力端子114に接続されている。出力電流は、出力電流検出器112によって検出され、出力電流検出器112から出力電流に比例した出力信号が誤差増幅部115に入力される。誤差増幅部115は、出力電流検出器112の出力信号を入力して出力設定信号Vrとの誤差を比較して増幅した誤差増幅信号Veを出力する。駆動回路116は誤差増幅信号Veを入力し、誤差増幅信号Veに応じて動作タイミングを変化させる制御信号S1、S2を、それぞれ第1の駆動部117と第2の駆動部118に出力する。駆動回路116からの出力信号に応じて、第1の駆動部117は第1のスイッチング素子102と第2のスイッチング素子104とを異なるタイミングでオン・オフ制御するスイッチング信号を出力し、第2の駆動部118は第3のスイッチング素子106と第4のスイッチング素子108とを異なるタイミングでオン・オフ制御するスイッチング信号を出力する。以上のように、従来の溶接機が構成されている。
【0007】
次に、従来の溶接機の動作について具体的に説明する。
【0008】
図11は従来の溶接機の部分共振型制御によるインバータ動作を示すタイミングチャートである。図11の上4つの波形は、それぞれ第1から第4のスイッチング素子102、104、106、108の各入力スイッチング信号の波形を示す。ハッチングで示す期間が第1から第4のスイッチング素子がそれぞれオンになる期間を示し、それ以外はオフ状態であることを示す。また図11の一番下の波形はトランス110の1次電流波形を示す。ここで、第1の方向は、トランス110の1次側コイルに流れる電流が回路出力端子133から回路出力端子134に向けて流れる方向を示す。また、第2の方向は第1の方向の逆方向である。
【0009】
図11に示すように、第1のスイッチング素子102と第2のスイッチング素子104とは交互にオン・オフ制御のスイッチングを行い、第3のスイッチング素子106と第4のスイッチング素子108とは交互にオン・オフ制御のスイッチングを行う。また、低電流を出力する場合は、第1のスイッチング素子102と第4のスイッチング素子108とのオン期間が重複する時間、および第2のスイッチング素子104と第3のスイッチング素子106とのオン期間が重複する時間を短くする。同様に高電流を出力する場合は、それぞれのオン期間が重複する時間を長くする。
【0010】
以上のように構成されている溶接機において、部分共振型による制御では、図11に示すように各スイッチング素子のうち常に2つのスイッチング素子が導通している。このため、トランス110で発生する逆起電圧を、第1のスイッチング回路131と第2のスイッチング回路132のスイッチング素子や逆ダイオードで構成されるブリッジ(以下、「ブリッジ」と略す)内ですばやく回生することができる。このため、各スイッチング素子へ印加されるサージ電圧が抑制されるという特徴がある。
【0011】
次に、従来の溶接機の別の例として、PWMによる制御機能を備えた溶接機について図10を参照しながら説明する。
【0012】
PWM制御の溶接機は図10と同様の構成であるため、図10に示す溶接機の構成を用いて、PWMによる制御の説明を行い、その構成要素の各部の説明は省略する。
【0013】
図12は従来の溶接機のPWM制御によるインバータ動作を示すタイミングチャートである。PWMによる制御では、図12に示すように、低電流出力設定に対しては、第1から第4のスイッチング素子102、104、106、108のオン時間(以下、「スイッチングのオン時間」と略す)を短くすることで出力電流を低くしている。また高電流出力設定に対してはスイッチング素子のオン時間を長くすることで出力電流を高くすることができる。また、各スイッチング素子は同じタイミングでオン・オフ制御のスイッチングを行うため、スイッチング素子がオフ状態になる際に、逆ダイオードへの電流が少なくなる。このため、逆ダイオードの発熱が抑制されるという特徴がある。
【0014】
なお、従来の溶接機として定電流制御を行うものについて記載したが、定電圧制御をする場合には、出力電流検出器112の代わりに、出力端子113、114間の出力電圧を検出する出力電圧検出器を出力検出器として用いる。そして、誤差増幅部115では、電圧設定値と出力電圧検出器からの出力信号とを比較し、誤差増幅信号Veを駆動回路116へ出力する。このような構成にすることにより、従来の溶接機として定電圧制御をすることができる。
【0015】
上記のような従来の部分共振型の溶接機では、トランス110で発生する逆起電圧をブリッジ内ですばやく回生するが、ブリッジを構成するそれぞれのスイッチング素子に並列接続された逆ダイオードに流れる電流が増加するという課題がある。そして、一般的には、スイッチング素子と逆ダイオードとが並列接続されてパワー半導体として同一パッケージに実装されたものが用いられる。例えば、第1のスイッチング素子102と第1の逆ダイオード103とが同一パッケージに実装されて1つのパワー半導体となっている。この逆ダイオードに流れる電流が増加するとパワー半導体の発熱量が多くなる。また、逆ダイオードの熱抵抗はスイッチング素子と比べて高いため、パワー半導体の温度破壊を防止するために放熱を強化しなければならないという制約を有していた。
【0016】
また、従来のPWM型の溶接機では、スイッチング素子が同時にオフ状態となる期間が存在する。このため、スイッチング素子に高電流が流れている状態で同時にオフ状態となることで高いサージ電圧や、トランス110の逆起電圧によりサージ電圧が発生する。このようなサージ電圧によるスイッチング素子の破壊を防止するために、各スイッチング素子に対して、スナバ回路を付加しなければならないという制約がある。あるいは、逆起電圧を第1の整流部に回生させるために、第1の整流部をスイッチング素子の近傍に配置しなければないという制約を有している。
【発明の開示】
【0017】
本発明の溶接機は、交流電源入力を整流する第1の整流部と、第1の整流部の出力間に接続された、第1の逆ダイオードが並列接続された第1のスイッチング素子と第2の逆ダイオードが並列接続された第2のスイッチング素子との直列接続で構成された第1のスイッチング回路と、同じく第1の整流部の出力間に接続された、第3の逆ダイオードが並列接続された第3のスイッチング素子と第4の逆ダイオードが並列接続された第4のスイッチング素子との直列接続で構成された第2のスイッチング回路と、1次側コイルの一方が第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子との接続部に接続されており1次側コイルの他端が第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子との接続部に接続されているトランスと、トランスの2次側コイルからの出力を整流する第2の整流部と、第2の整流部の出力を検出する出力検出器と、出力検出器からの出力信号と出力設定信号との誤差を増幅する誤差増幅部とを備えた溶接機において、誤差増幅部からの誤差増幅信号に応じて制御信号を出力するタイミングを可変する駆動回路と、制御信号を入力して第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子とを駆動するスイッチング信号を出力する第1の駆動部と、制御信号を入力して第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子とを駆動するスイッチング信号を出力する第2の駆動部とを備え、第2の駆動部は、第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第1の駆動部が出力するタイミングとは異なるタイミングで第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成と、第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第1の駆動部が出力するタイミングとは異なるタイミングで第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成との、少なくともいずれか1つの構成を備えていることを特徴とする。
【0018】
また、本発明の溶接機は、交流電源入力を整流する第1の整流部と、第1の整流部の出力間に接続された、第1の逆ダイオードが並列接続された第1のスイッチング素子と第2の逆ダイオードが並列接続された第2のスイッチング素子との直列接続で構成される第1のスイッチング回路と、同じく第1の整流部の出力間に接続された、第3の逆ダイオードが並列接続された第3のスイッチング素子と第4の逆ダイオードが並列接続された第4のスイッチング素子との直列接続で構成された第2のスイッチング回路と、1次側コイルの一方が第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子との接続部に接続されており1次側コイルの他端が第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子との接続部に接続されているトランスと、トランスの2次側コイルからの出力を整流する第2の整流部と、第2の整流部の出力を検出する出力検出器と、出力検出器からの出力信号と出力設定信号との誤差を増幅する誤差増幅部とを備えた溶接機において、誤差増幅部からの誤差増幅信号に応じて第1の駆動部、第2の駆動部、第3の駆動部および第4の駆動部へ制御信号を出力するタイミングを可変する駆動回路を備え、第1の駆動部は第1のスイッチング素子を駆動するスイッチング信号を出力し、第3の駆動部は第1の駆動部とは異なるタイミングで第2のスイッチング素子を駆動するスイッチング信号を出力する構成であって、第2の駆動部は、第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第1の駆動部が出力するのとは異なるタイミングで第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成と、第4の駆動部は、第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第3の駆動部が出力するのとは異なるタイミングで第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成との、少なくともいずれか1つの構成を、駆動回路は備えていることを特徴とする。
【0019】
さらに、本発明の溶接機は、交流電源入力を整流する第1の整流部と、第1の整流部の出力間に接続された、第1の逆ダイオードが並列接続された第1のスイッチング素子と第2の逆ダイオードが並列接続された第2のスイッチング素子との直列接続で構成される第1のスイッチング回路と、同じく第1の整流部の出力間に接続された、第3の逆ダイオードが並列接続された第3のスイッチング素子と第4の逆ダイオードが並列接続された第4のスイッチング素子との直列接続で構成された第2のスイッチング回路と、1次側コイルの一方が第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子との接続部に接続されており1次側コイルの他方が第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子との接続部に接続されているトランスと、トランスの2次側コイルからの出力を整流する第2の整流部と、第2の整流部の出力を検出する出力検出器と、出力検出器からの出力信号と出力設定信号との誤差を増幅する誤差増幅部とを備えた溶接機において、誤差増幅部からの誤差増幅信号に応じて第5の駆動部および第6の駆動部へ制御信号を出力するタイミングを可変する駆動回路を備え、第5の駆動部は、第1のスイッチング素子と第4のスイッチング素子とをそれぞれ駆動するスイッチング信号を出力し、第6の駆動部は、第5の駆動部のタイミングとは異なるタイミングで第2のスイッチング素子と第3のスイッチング素子とをそれぞれ駆動するスイッチング信号を出力する構成であって、第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングとは異なるタイミングで第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第5の駆動部が出力する構成と、第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングとは異なるタイミングで第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第6の駆動部が出力する構成との、少なくともいずれか1つの構成を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
本発明は、逆ダイオードへの電流を抑制することでパワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができ、溶接業界や、比較的大電流出力を扱い出力制御を行う産業分野で使用する機器として産業上有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の溶接機の回路構成を示すブロック図である。図1において、三相または単相の交流入力を整流する第1の整流部1の出力端子間に、第1のスイッチング回路31と第2のスイッチング回路32とが並列に接続されている。第1のスイッチング回路31は第1のスイッチング素子2と第2のスイッチング素子4とが直列に接続されて構成されている。そして、第1のスイッチング素子2と第2のスイッチング素子4との接続点は第1のスイッチング回路31の回路出力端子33となっている。加えて、第1のスイッチング素子2と第2のスイッチング素子4には、第1の逆ダイオード3と第2の逆ダイオード5がそれぞれ並列に接続されている。また、第2のスイッチング回路32は、第3のスイッチング素子6と第4のスイッチング素子8が直列に接続されて構成されている。そして、その接続点は第2のスイッチング回路32の回路出力端子34となっている。加えて、第3のスイッチング素子6と第4のスイッチング素子8とには、第3の逆ダイオード7と第4の逆ダイオード9がそれぞれ並列に接続されている。そして、回路出力端子33と34との間には電力変換用のトランス10の1次側コイルが接続されている。トランス10の1次側コイルに、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とを介して第1の方向に1次電流が流れ、第2のスイッチング素子4と第4のスイッチング素子8とを介して第1の方向とは逆の第2の方向に1次電流が流れる。
【0022】
このトランス10の2次側コイルには、その出力を整流する第2の整流部11が接続されている。第2の整流部11の出力は溶接機の出力端子13、14に接続されている。第2の整流部11で整流された電流が出力端子13、14を通ってアーク負荷部へ供給される。図1では、第2の整流部11の出力の片方が出力電流検出器12を介して出力端子14に接続されている。
【0023】
負荷部へ流れる出力電流は、出力電流検出器12によって検出され、出力電流検出器12から出力電流に比例した出力信号が誤差増幅部15に入力される。誤差増幅部15は、出力電流検出器12の出力信号を入力して出力設定信号Vrとの誤差を比較して増幅した誤差増幅信号Veを出力する。駆動回路16は誤差増幅信号Veを入力し、誤差増幅信号Veに応じて動作タイミングを変化させる制御信号S1、S2を、それぞれ第1の駆動部17と第2の駆動部18に出力する。駆動回路16からの出力信号に応じて、第1の駆動部17は第1のスイッチング素子2と第2のスイッチング素子4とを異なるタイミングでオン・オフ制御するスイッチング信号を出力し、第2の駆動部18は第3のスイッチング素子6と第4のスイッチング素子8とを異なるタイミングでオン・オフ制御するスイッチング信号を出力する。以上のように、本発明の実施の形態1の定電流制御を行う溶接機が構成されている。
【0024】
以上のように構成された溶接機の動作について説明する。
【0025】
図9は、第1から第4のスイッチング素子2,4,6,8の動作状態と、トランス10の1次電流波形を示すタイミングチャートである。図9に示すように、出力電流値を低くするためには、第1から第4のスイッチング素子2,4,6,8の各オン時間を短くし、出力電流値を高くするには各オン時間を長くするように、駆動回路16が制御信号S1、S2を出力する。第1の駆動部17は、制御信号S1に応じて第1のスイッチング素子2と第2のスイッチング素子4とに対して異なるタイミングでスイッチング信号を出力する。そして、第2の駆動部18は、制御信号S2に応じて第3のスイッチング素子6と第4のスイッチング素子8とに対して異なるタイミングでスイッチング信号を出力する。このとき、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とが同時にオンする。また、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とのオンする期間とは異なるタイミングで第2のスイッチング素子4と第3のスイッチング素子6とが同時にオンするように、第1の駆動部17と第2の駆動部18とがスイッチング信号を出力する。
【0026】
また、第1のスイッチング素子2がオフ状態に切り替わった後は、第1のスイッチング素子2がオフ状態となることで発生したスイッチングサージ電流が消滅するまでの所定時間だけ遅れて第4のスイッチング素子8がオフ状態に切り替わる。加えて、第2のスイッチング素子4がオフ状態に切り替わった後は、第2のスイッチング素子4がオフ状態となることで発生したスイッチングサージ電流が消滅するまでの所定時間だけ遅れて第3のスイッチング素子6がオフ状態に切り替わる。第1の駆動部17と第2の駆動部18とは、このようなシーケンスとなるように、スイッチング信号を出力する。このように、第4のスイッチング素子8をオフ状態に切り替えるタイミングを、第1のスイッチング素子2のスイッチングサージ電流が消滅するまで遅らせている。これにより、第1のスイッチング素子2がオフ状態に切り替わった後にトランス10の1次側コイルを第1の方向に流れる電流に変化が生じてトランス10で発生する逆起電圧は、減少し始めブリッジ内で回生される。これは、第4のスイッチング素子8と第2の逆ダイオード5とを通ってトランス10の1次側コイル内を第1の方向にスイッチングサージ電流が流れる電流路が形成されるためである。また、第4のスイッチング素子8がオフ状態に切り替わる時は、トランス10の1次側コイル内を流れるスイッチングサージ電流がほぼ消滅しているためサージ電圧は抑制される。また、ブリッジ内で回生される時間、すなわち、第1のスイッチング素子2のスイッチングサージ電流が消滅するまでの所定時間(例えば、数10nsec〜数100nsec)が短いため、第2の逆ダイオード5に流れる電流は微小な値となるので、パワー半導体(第2のスイッチング素子4と第2の逆ダイオード5とを含む)の発熱は抑制される。
【0027】
また、同様に、第2のスイッチング素子4のスイッチングサージ電流が消滅するまで第3のスイッチング素子6をオフ状態に切り替えるタイミングを遅らせている。これにより、第2のスイッチング素子4がオフ状態に切り替わった後にトランス10の1次側コイルを第2の方向に流れる電流に変化が生じてトランス10で発生する逆起電圧は減少し始め、ブリッジ内で回生される。これは、第1の逆ダイオード3と第3のスイッチング素子6とを通ってトランス10の1次側コイル内を第2の方向にスイッチングサージ電流が流れる電流路が形成されるために、また第3のスイッチング素子6がオフ状態に切り替わる時は、トランス10の1次側コイル内を流れるスイッチングサージ電流がほぼ消滅しているためサージ電圧は抑制される。また、ブリッジ内で回生される時間、すなわち、第2のスイッチング素子4のスイッチングサージ電流が消滅するまでの所定時間(数10nsec〜数100nsec)が短いため、第1の逆ダイオード3に流れる電流は微小となるので、パワー半導体(第1のスイッチング素子2と第1の逆ダイオード3とを含む)の発熱は抑制される。
【0028】
以上のように、本実施の形態の溶接機によれば、各スイッチング素子のオン・オフ状態の切り替えタイミングを、オン状態にするタイミングは同時に行い、オフ状態に切り替えるタイミングは遅延させるようにしている。この構成により、逆ダイオード3や5への電流を抑制することか可能となる。このため、逆ダイオード3や5を含むパワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することが可能となり、スイッチング素子6や8へ印加されるサージ電圧を抑制することができる。
【0029】
スイッチング素子に高電流値の電流が流れている状態で、スイッチング素子を急峻にオフ状態に切り替える際に、電流が急減するとともに、回路のインダクタンス成分によりサージ電圧が発生する。また、トランス10で発生する逆起電圧によってもサージ電圧が発生する。
【0030】
なお、ここでは、定電流制御を行う溶接機について記載したが、定電圧制御をする場合には、出力検出器として出力電流検出器12に代えて、出力端子13、14間の電圧を検出する出力電圧検出器を設ける。そして、この出力電圧検出器からの出力信号を誤差増幅部15に入力する。誤差増幅部15では、出力設定信号Vrと出力電圧検出器からの出力信号とを比較して誤差増幅信号Veを出力するような構成としてもよい。
【0031】
また、図9において、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とをオフ状態に切り替えるタイミング関係は、上記で説明したものと反対になってもよい。すなわち、第4のスイッチング素子8がオフ状態に切り替わった後に、トランス10で発生する逆起電圧がブリッジ内で回生された後で第1のスイッチング素子2をオフ状態に切り替えるようにしてもよい。同様に、第2のスイッチング素子4と第3のスイッチング素子6とをオフ状態に切り替えるタイミング関係も上記とは反対になってもよい。さらに、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とをオフ状態に切り替えるタイミング関係と、第2のスイッチング素子4と第3のスイッチング素子6とをオフ状態に切り替えるタイミング関係とが異なっていてもよいのはいうまでもない。
【0032】
また、スイッチング素子、逆ダイオードを含むパワー半導体にはIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)、MOSFET(酸化膜半導体電界効果トランジスタ)、IPM(インテリジェントパワーモジュール)などがある。IGBTやMOSFETでは、第1のスイッチング素子2と第1の逆ダイオード3、第2のスイッチング素子4と第2の逆ダイオード5、第3のスイッチング素子6と第3の逆ダイオード7、第4のスイッチング素子8と第4の逆ダイオード9の組み合わせで、各スイッチング素子とそれに並列接続される逆ダイオードとが一つのIGBTパッケージ内に構成されている。このため、IGBTを用いると、スイッチング素子に並列接続されている逆ダイオードを外部に付加する必要はない。MOSFETでも同様である。しかし、MOSFETの中には、逆ダイオードが含まれないものもあり、その場合、外部に逆ダイオードを付加する必要がある。また、IPMでは、第1から第4のスイッチング素子2、4、6、8と第1から第4の逆ダイオード3、5、7、9とが一つのIPMパッケージ内に構成されている。このため、IPMを用いると、スイッチング素子に並列接続されている逆ダイオードを外部に付加する必要はない。
【0033】
このような構成によって、逆ダイオードへの電流を抑制することでパワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。
【0034】
なお、上記実施の形態1において、各スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるタイミングに関して、第1のスイッチング素子と第4のスイッチング素子とのタイミング関係の差異、あるいは、第2のスイッチング素子と第3のスイッチング素子とのタイミング関係の差異のどちらか一方だけであってもよい。その場合には、そのタイミング関係に差異のある方のスイッチング素子に同様な効果が得られる。
【0035】
(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態2において、実施の形態1と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図2において、実施の形態1と異なるのは、第2の駆動部218の内部に第1の遅延回路19を設けた点である。
【0036】
そして、図2に示す溶接機において、駆動回路16から第1の駆動部17への制御信号S1と第2の駆動部218への制御信号S2とが同じタイミングで出力される構成の場合において、この第1の遅延回路19によって、第4のスイッチング素子8をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせるとともに、第3のスイッチング素子6をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせることができる。
【0037】
なお、第1の遅延回路19の構成としては、集積回路を用いたタイマにより遅延時間を変化させる構成や、時定数回路を用いて抵抗やコンデンサの定数変更により充放電時間を変化させて遅延時間を変化させる構成などを用いることができる。
【0038】
また、上記実施の形態2において、各スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるタイミングに関して、第4のスイッチング素子を第1のスイッチング素子に対して遅らせ、かつ、第3のスイッチング素子を第2のスイッチング素子に対して遅らせる例を示した。しかし、これに限ることはなく、タイミングを遅らせるのは第4のスイッチング素子と第3のスイッチング素子のどちらか一方だけでもよく、そのタイミングを遅れさせた方のスイッチング素子に同様な効果が得られる。
【0039】
このような構成によって、実施の形態1と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。
【0040】
(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態3の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態3において、実施の形態1と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図3において、実施の形態1と異なるところは、駆動回路216の内部に論理集積回路20を構成した点である。
【0041】
そして、図3において、駆動回路216の論理集積回路20の中に、第1の駆動部17への駆動信号S1と、第2の駆動部18への駆動信号S2とを出力するプログラムが記憶されている。これにより、第4のスイッチング素子8をオフ状態に切り替えるための制御信号S2の出力タイミングを第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせるとともに、第3のスイッチング素子6をオフ状態に切り替える制御信号S2の出力タイミングを第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージが消滅する所定時間まで遅らせることができる。
【0042】
なお、論理集積回路20にはCPU(中央処理装置)、PLD(プログラマブルロジックデバイス)、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)やDSP(ディジタルシグナルプロセッサー)などの内部論理を書き替えるものが使用される。
【0043】
このような構成によって、実施の形態1と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。
【0044】
(実施の形態4)
図4は本発明の実施の形態4の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態において、実施の形態1と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図4において、実施の形態1と異なるところは、駆動回路316から4つの信号S3、S4、S5、S6を出力し、それぞれを第1の駆動部17、第2の駆動部18、第3の駆動部21、第4の駆動部22に入力している。そして、第1の駆動部17、第2の駆動部18、第3の駆動部21、第4の駆動部22の出力を、それぞれ第1のスイッチング素子2、第4のスイッチング素子8、第2のスイッチング素子4、第3のスイッチング素子6に入力している。このように、第1の駆動部17は第1のスイッチング素子2を、第2の駆動部18は第4のスイッチング素子8を、第3の駆動部21は第2のスイッチング素子4を、第4の駆動部22は第3のスイッチング素子6を制御する。そして、スイッチング素子ごとに駆動部を設けて、スイッチング素子をそれぞれ独立して制御できる構成とした点が実施の形態1と異なる点である。
【0045】
そして、図4において、駆動回路316から第1の駆動部17と第2の駆動部18とに同じタイミングでそれぞれに、第1、第4のスイッチング素子をオン状態にするための制御信号S3、S4を送る。そして、オン期間が過ぎると駆動回路316は、第1の駆動部17へ第1のスイッチング素子2をオフ状態にするための制御信号S3を送る。そしてその後、第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせたタイミングで、第2の駆動部18に対して第4のスイッチング素子8をオフ状態にするための制御信号S4を送る。同様に駆動回路316から第3の駆動部21と第4の駆動部22とに同じタイミングでそれぞれに、第2の、第3のスイッチング素子をオン状態にするための制御信号S5、S6を送る。そして、オン期間が過ぎると駆動回路316は、第3の駆動部21へ第2のスイッチング素子4をオフ状態にするための制御信号S5を送る。そしてその後、第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせたタイミングで、第4の駆動部22に対して第3のスイッチング素子6をオフ状態にするための制御信号S6を送る。
【0046】
このような構成によって、実施の形態1と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。
【0047】
なお、上記実施の形態4において、各スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるタイミングに関して、第1のスイッチング素子と第4のスイッチング素子とのタイミング関係の差異、あるいは、第2のスイッチング素子と第3のスイッチング素子とのタイミング関係の差異のどちらか一方だけであってもよい。その場合には、そのタイミング関係に差異のある方のスイッチング素子に同様な効果が得られる。
【0048】
(実施の形態5)
図5は本発明の実施の形態5の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態において、実施の形態4と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図5において、実施の形態4と異なるところは、第2の駆動部218の内部に第1の遅延回路19を構成し、第4の駆動部222の内部に第2の遅延回路23を構成した点である。
【0049】
そして、図5に示す溶接機において、駆動回路316からの第1の駆動部17への制御信号S3と第2の駆動部218への制御信号S4とが同じタイミングで出力され、かつ、第3の駆動部21への制御信号S5と第4の駆動部222への制御信号S6とが同じタイミングで出力される。このとき、この第1の遅延回路19と第2の遅延回路23とによって、第4のスイッチング素子8をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせる。それとともに、第3のスイッチング素子6をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせる。
【0050】
なお、遅延回路19、23には集積回路を用いてタイマを構成して遅延時間を変化させる手段や、抵抗とコンデンサからなる時定数回路を用いてそれらの定数変更を行うことにより充放電時間を変化させて遅延時間を変化させる手段などがある。
【0051】
このような構成によって、実施の形態4と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。
【0052】
(実施の形態6)
図6は本発明の実施の形態6の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態において、実施の形態4と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図6において、実施の形態4と異なるところは、駆動回路216の内部に論理集積回路20を構成した点である。
【0053】
そして、図6において、駆動回路216からの第1の駆動部17への制御信号S3、第2の駆動部18への制御信号S4、第3の駆動部21への制御信号S5、第4の駆動部22への制御信号S6が、論理集積回路20に記憶されたプログラムによって制御される。これにより、第4のスイッチング素子8をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第2の駆動部18が出力するタイミングを、第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせる。それとともに、第3のスイッチング素子6をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を第4の駆動部22が出力するタイミングを第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせる。
【0054】
このような構成によって、逆ダイオードへの電流を抑制することでパワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。
【0055】
なお、論理集積回路20にはCPU、PLD、FPGAやDSPなど内部理論を書き替えるものが使用される。
【0056】
(実施の形態7)
図7は本発明の実施の形態7の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態において、実施の形態1と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図7において、実施の形態1と異なるところは、第5の駆動部24が第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とにスイッチング信号を出力し、第6の駆動部25が第2のスイッチング素子4と第3のスイッチング素子6とにスイッチング信号を出力する点である。
【0057】
このとき、第1のスイッチング素子2と第4のスイッチング素子8とを同時にオン状態に切り替え、かつ、このタイミングとは異なるタイミングで第2のスイッチング素子4と第3のスイッチング素子6とを同時にオン状態に切り替えるように、第5の駆動部24と第6の駆動部25とからスイッチング信号がそれぞれ出力される。所定のオン期間の後に、第5の駆動部24からは、第1のスイッチング素子2をオフ状態に切り替えるスイッチング信号が出力される。そして、第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせた後、第4のスイッチング素子8をオフ状態に切り替えるスイッチング信号が第5の駆動部24から出力される。他方、所定のオン期間の後に、第6の駆動部25からは、第2のスイッチング素子4をオフ状態に切り替えるスイッチング信号が出力される。そして、第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅らせた後、第3のスイッチング素子6をオフ状態に切り替えるスイッチング信号が第6の駆動部25から出力される。
【0058】
このような構成によって、実施の形態1と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。
【0059】
なお、上記実施の形態7において、各スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるタイミングに関して、第1のスイッチング素子と第4のスイッチング素子とのタイミング関係の差異、あるいは、第2のスイッチング素子と第3のスイッチング素子とのタイミング関係の差異のどちらか一方だけであってもよい。その場合には、そのタイミング関係に差異のある方のスイッチング素子に同様な効果が得られる。
【0060】
(実施の形態8)
図8は本発明の実施の形態8の溶接機の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態において、実施の形態7と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図8において、実施の形態7と異なるところは、第5の駆動部224の内部に第1の遅延回路19を構成し。第6の駆動部225の内部に第2の遅延回路23を構成した点である。
【0061】
そして、図8に示す溶接機において、駆動回路16から出力される制御信号S1が第5の駆動部224に入力される。そして、第5の駆動部224が第1のスイッチング素子2をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力した後に第4のスイッチング素子8をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、第1のスイッチング素子2で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで、第1の遅延回路19により遅らせることができる。
【0062】
同様に、駆動回路16からの制御信号S2が第6の駆動部225に入力される。そして、第6の駆動部225が第2のスイッチング素子4をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力した後に第3のスイッチング素子6をオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、第2のスイッチング素子4で発生したスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで、第2の遅延回路23により遅らせることができる。
【0063】
なお、遅延回路19、23には集積回路を用いてタイマを構成して遅延時間を変化させる手段や、抵抗とコンデンサからなる時定数回路を用いてそれらの定数変更を行うことにより充放電時間を変化させて遅延時間を変化させる手段などがある。
【0064】
このような構成によって、実施の形態7と同様に、逆ダイオードへの電流を抑制することが可能となり、パワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【0065】
本発明は、逆ダイオードへの電流を抑制することでパワー半導体の発熱を抑え、トランス10で発生する逆起電圧を回生することでスイッチング素子へ印加されるサージ電圧を抑制することにより信頼性の高い溶接機を実現することができ、溶接業界や、比較的大電流出力を扱い出力制御を行う産業分野で使用する機器として産業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【0066】
【図1】本発明の実施の形態1の溶接機の回路構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態2の溶接機の回路構成を示すブロック図
【図3】本発明の実施の形態3の溶接機の回路構成を示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態4の溶接機の回路構成を示すブロック図
【図5】本発明の実施の形態5の溶接機の回路構成を示すブロック図
【図6】本発明の実施の形態6の溶接機の回路構成を示すブロック図
【図7】本発明の実施の形態7の溶接機の回路構成を示すブロック図
【図8】本発明の実施の形態8の溶接機の回路構成を示すブロック図
【図9】本発明の溶接機のインバータ動作を示すタイミングチャート
【図10】従来の溶接機の回路構成を示すブロック図
【図11】従来の溶接機の部分共振型制御によるインバータ動作を示すタイミングチャート
【図12】従来の溶接機のPWM制御によるインバータ動作を示すタイミングチャート
【符号の説明】
【0067】
1,101 第1の整流部
2,102 第1のスイッチング素子
3,103 第1の逆ダイオード
4,104 第2のスイッチング素子
5,105 第2の逆ダイオード
6,106 第3のスイッチング素子
7,107 第3の逆ダイオード
8,108 第4のスイッチング素子
9,109 第4の逆ダイオード
10,110 トランス
11,111 第2の整流部
12,112 出力電流検出器
13,14,113,114 出力端子
15,115 誤差増幅部
16,116,216,316 駆動回路
17,117 第1の駆動部
18,118,218 第2の駆動部
19 第1の遅延回路
20 論理集積回路
21 第3の駆動部
22,222 第4の駆動部
23 第2の遅延回路
24,224 第5の駆動部
25,225 第6の駆動部
31,131 第1のスイッチング回路
32,132 第2のスイッチング回路
33,34,133,134 回路出力端子
Vr 出力設定信号
Ve 誤差増幅信号
S1,S2,S3,S4,S5,S6 制御信号
[Document Name] Description
Name of invention Welding machine
【Technical field】
[0001]
The present invention relates to an apparatus for generating an arc, and particularly to a welding machine equipped with an inverter circuit.
[Background]
[0002]
In recent years, in order to reduce the size and performance of an apparatus, a power control circuit equipped with an inverter circuit capable of high-speed switching has become common, and inverter-controlled welding machines have become widespread.
[0003]
Conventional inverter-controlled welding machines are provided with a full-bridge or half-bridge inverter circuit using a power semiconductor such as IGBT or MOSFET. Then, the switching element is controlled at an inverter frequency of about several kHz to 100 kHz using partial resonance type control to obtain output current characteristics and output voltage characteristics. Such a technique is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-322189.
[0004]
Some inverter control methods are controlled by pulse width modulation (hereinafter abbreviated as “PWM”).
[0005]
FIG. 10 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional welding machine. First, a conventional welding machine having a partial resonance control function will be described with reference to FIG.
[0006]
In FIG. 10, a first switching circuit 131 and a second switching circuit 132 are connected in parallel between output terminals of a first rectifier 101 that rectifies a three-phase or single-phase AC input. The first switching circuit 131 is configured by connecting a first switching element 102 and a second switching element 104 in series. A connection point between the first switching element 102 and the second switching element 104 is a circuit output terminal 133 of the first switching circuit 131. In addition, a first reverse diode 103 and a second reverse diode 105 are connected in parallel to the first switching element 102 and the second switching element 104, respectively. The second switching circuit 132 is configured by connecting the third switching element 106 and the fourth switching element 108 in series. A connection point between the third switching element 106 and the fourth switching element 108 is a circuit output terminal 134 of the second switching circuit 132. In addition, a third reverse diode 107 and a fourth reverse diode 109 are connected in parallel to the third switching element 106 and the fourth switching element 108, respectively. A primary coil of the power conversion transformer 110 is connected between the circuit output terminals 133 and 134. The secondary coil of the transformer 110 is connected to a second rectifier 111 that rectifies the output. The output of the second rectifying unit 111 is connected to the output terminals 113 and 114 of the welding machine. The current rectified by the second rectification unit 111 is supplied to the arc load unit through the output terminals 113 and 114. In FIG. 10, one of the outputs of the second rectifier 111 is connected to the output terminal 114 via the output current detector 112. The output current is detected by the output current detector 112, and an output signal proportional to the output current is input from the output current detector 112 to the error amplifying unit 115. The error amplifier 115 receives the output signal of the output current detector 112 and outputs an error amplified signal Ve that is amplified by comparing the error with the output setting signal Vr. The drive circuit 116 receives the error amplification signal Ve and outputs control signals S1 and S2 that change the operation timing according to the error amplification signal Ve to the first drive unit 117 and the second drive unit 118, respectively. In response to the output signal from the driving circuit 116, the first driving unit 117 outputs a switching signal for controlling on / off of the first switching element 102 and the second switching element 104 at different timings. The drive unit 118 outputs a switching signal for performing on / off control of the third switching element 106 and the fourth switching element 108 at different timings. As described above, a conventional welding machine is configured.
[0007]
Next, the operation of the conventional welding machine will be specifically described.
[0008]
FIG. 11 is a timing chart showing inverter operation by partial resonance control of a conventional welding machine. The upper four waveforms in FIG. 11 show the waveforms of the input switching signals of the first to fourth switching elements 102, 104, 106, and 108, respectively. A period indicated by hatching indicates a period during which the first to fourth switching elements are turned on, and the other periods indicate an off state. The bottom waveform in FIG. 11 shows the primary current waveform of the transformer 110. Here, the first direction indicates a direction in which a current flowing through the primary coil of the transformer 110 flows from the circuit output terminal 133 toward the circuit output terminal 134. The second direction is the opposite direction of the first direction.
[0009]
As shown in FIG. 11, the first switching element 102 and the second switching element 104 perform on / off control switching alternately, and the third switching element 106 and the fourth switching element 108 alternate. Performs on / off control switching. In the case of outputting a low current, the on-period of the first switching element 102 and the fourth switching element 108 overlaps and the on-period of the second switching element 104 and the third switching element 106. Reduce the time that overlaps. Similarly, in the case of outputting a high current, the time during which the respective ON periods overlap is lengthened.
[0010]
In the welding machine configured as described above, in the control by the partial resonance type, as shown in FIG. 11, two switching elements are always in conduction among the switching elements. For this reason, the back electromotive voltage generated in the transformer 110 is quickly regenerated in a bridge (hereinafter abbreviated as “bridge”) composed of switching elements and reverse diodes of the first switching circuit 131 and the second switching circuit 132. can do. For this reason, it has the characteristic that the surge voltage applied to each switching element is suppressed.
[0011]
Next, as another example of a conventional welding machine, a welding machine having a PWM control function will be described with reference to FIG.
[0012]
Since the PWM-controlled welding machine has the same configuration as that shown in FIG. 10, the control by PWM will be described using the configuration of the welding machine shown in FIG. 10, and description of each part of the components will be omitted.
[0013]
FIG. 12 is a timing chart showing inverter operation by PWM control of a conventional welder. In the control by PWM, as shown in FIG. 12, for the low current output setting, the ON time of the first to fourth switching elements 102, 104, 106, and 108 (hereinafter abbreviated as “switching ON time”). ) To shorten the output current. For high current output setting, the output current can be increased by increasing the ON time of the switching element. Further, since each switching element performs on / off control switching at the same timing, the current to the reverse diode is reduced when the switching element is turned off. For this reason, the heat generation of the reverse diode is suppressed.
[0014]
In addition, although described about what performs constant current control as a conventional welding machine, when performing constant voltage control, instead of the output current detector 112, the output voltage which detects the output voltage between the output terminals 113 and 114 is described. The detector is used as an output detector. Then, error amplifier 115 compares the voltage setting value with the output signal from the output voltage detector, and outputs error amplified signal Ve to drive circuit 116. With such a configuration, constant voltage control can be performed as a conventional welding machine.
[0015]
In the conventional partial resonance type welding machine as described above, the counter electromotive voltage generated in the transformer 110 is quickly regenerated in the bridge, but the current flowing through the reverse diodes connected in parallel to the respective switching elements constituting the bridge is generated. There is a problem of increasing. In general, a switching element and a reverse diode are connected in parallel and mounted as a power semiconductor in the same package. For example, the first switching element 102 and the first reverse diode 103 are mounted in the same package to form one power semiconductor. When the current flowing through the reverse diode increases, the amount of heat generated by the power semiconductor increases. Further, since the thermal resistance of the reverse diode is higher than that of the switching element, there is a restriction that heat dissipation must be strengthened in order to prevent the temperature breakdown of the power semiconductor.
[0016]
In the conventional PWM type welding machine, there is a period in which the switching elements are simultaneously turned off. For this reason, a surge voltage is generated due to a high surge voltage or a counter electromotive voltage of the transformer 110 when the switching element is turned off at the same time when a high current is flowing. In order to prevent the destruction of the switching element due to such a surge voltage, there is a restriction that a snubber circuit must be added to each switching element. Alternatively, in order to regenerate the back electromotive voltage in the first rectification unit, there is a restriction that the first rectification unit must be arranged in the vicinity of the switching element.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[0017]
The welding machine of the present invention includes a first rectifying unit that rectifies an AC power input, a first switching element connected between the outputs of the first rectifying unit and a first reverse diode connected in parallel. A first switching circuit configured in series connection with a second switching element in which two reverse diodes are connected in parallel, and a third reverse diode connected in parallel between the outputs of the first rectifying unit A second switching circuit constituted by a series connection of a third switching element connected and a fourth switching element connected in parallel by a fourth reverse diode, and one of the primary side coils is the first switching A transformer connected to the connection between the element and the second switching element, the other end of the primary coil being connected to the connection between the third switching element and the fourth switching element, and 2 of the transformer A second rectifier that rectifies the output from the side coil, an output detector that detects the output of the second rectifier, and an error amplifier that amplifies the error between the output signal from the output detector and the output setting signal A driving circuit that varies a timing at which a control signal is output in accordance with an error amplification signal from an error amplification unit, a first switching element and a second switching element that receive the control signal, A first drive unit that outputs a switching signal that drives the second switching unit; and a second drive unit that outputs a switching signal that inputs the control signal and drives the third switching element and the fourth switching element. The second drive unit is configured to switch the fourth switch at a timing different from the timing at which the first drive unit outputs a switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. And a third timing at a timing different from a timing at which the first drive unit outputs a switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state. The switching element is provided with at least one of a configuration for outputting a switching signal for switching the switching element from an on state to an off state.
[0018]
Moreover, the welding machine of this invention is the 1st switching element connected between the 1st rectification part which rectifies | straightens an alternating current power supply input, and the output of a 1st rectification part, and the 1st reverse diode was connected in parallel. And a third switching diode connected between the outputs of the first rectifying unit and a first switching circuit configured in series with a second switching element in which a second switching diode is connected in parallel Is connected in series with a third switching element and a fourth switching element with a fourth reverse diode connected in parallel, and one of the primary side coils is the first switching coil. A transformer connected to the connection between the first switching element and the second switching element, the other end of the primary coil being connected to the connection between the third switching element and the fourth switching element, and a transformer. A second rectifying unit that rectifies the output from the secondary side coil, an output detector that detects the output of the second rectifying unit, and an error between the output signal from the output detector and the output setting signal In a welding machine including an error amplification unit, a control signal is output to the first drive unit, the second drive unit, the third drive unit, and the fourth drive unit in accordance with an error amplification signal from the error amplification unit. The first driving unit outputs a switching signal for driving the first switching element, and the third driving unit performs the second switching at a timing different from that of the first driving unit. The second driving unit is configured to output a switching signal for driving the element, and the second driving unit has a timing different from that at which the first driving unit outputs a switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. First The fourth drive unit outputs a switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state, and the fourth driving unit outputs the switching signal for switching the switching element from the on state to the off state. The drive circuit includes at least one of a configuration for outputting a switching signal for switching the third switching element from an on state to an off state at a timing different from the above.
[0019]
Furthermore, the welding machine according to the present invention includes a first switching element connected between a first rectifying unit that rectifies an AC power input and an output of the first rectifying unit, and a first reverse diode connected in parallel. And a third switching diode connected between the outputs of the first rectifying unit and a first switching circuit configured in series with a second switching element in which a second switching diode is connected in parallel Is connected in series with a third switching element and a fourth switching element with a fourth reverse diode connected in parallel, and one of the primary side coils is the first switching coil. A transformer connected to the connection between the switching element and the second switching element and the other side of the primary coil connected to the connection between the third switching element and the fourth switching element; A second rectifier that rectifies the output from the secondary coil of the power supply, an output detector that detects the output of the second rectifier, and an error between the output signal from the output detector and the output setting signal A welding circuit including an error amplification unit that includes a drive circuit that varies a timing at which a control signal is output to the fifth drive unit and the sixth drive unit according to an error amplification signal from the error amplification unit; The driving unit 5 outputs switching signals for driving the first switching element and the fourth switching element, respectively, and the sixth driving unit outputs the second signal at a timing different from the timing of the fifth driving unit. A switching signal for driving the switching element and the third switching element is output, and the switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state is output. The fifth drive unit outputs a switching signal for switching the fourth switching element from the on state to the off state at a timing different from the timing, and outputs a switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state And a configuration in which the sixth drive unit outputs a switching signal for switching the third switching element from the on state to the off state at a timing different from the timing at which the third driving element is turned on. .
【The invention's effect】
[0020]
The present invention suppresses the heat generation of the power semiconductor by suppressing the current to the reverse diode, and improves the reliability by suppressing the surge voltage applied to the switching element by regenerating the counter electromotive voltage generated in the transformer 10. A high welding machine can be realized, and the present invention is industrially useful as a device used in the welding industry and the industrial field in which a relatively large current output is handled and output is controlled.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0021]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a first switching circuit 31 and a second switching circuit 32 are connected in parallel between output terminals of a first rectifying unit 1 that rectifies a three-phase or single-phase AC input. The first switching circuit 31 is configured by connecting the first switching element 2 and the second switching element 4 in series. A connection point between the first switching element 2 and the second switching element 4 is a circuit output terminal 33 of the first switching circuit 31. In addition, a first reverse diode 3 and a second reverse diode 5 are connected in parallel to the first switching element 2 and the second switching element 4, respectively. The second switching circuit 32 is configured by connecting the third switching element 6 and the fourth switching element 8 in series. The connection point is the circuit output terminal 34 of the second switching circuit 32. In addition, a third reverse diode 7 and a fourth reverse diode 9 are connected in parallel to the third switching element 6 and the fourth switching element 8, respectively. The primary coil of the power conversion transformer 10 is connected between the circuit output terminals 33 and 34. A primary current flows through the primary coil of the transformer 10 in the first direction via the first switching element 2 and the fourth switching element 8, and the second switching element 4 and the fourth switching element 8. And a primary current flows in a second direction opposite to the first direction.
[0022]
The secondary coil of the transformer 10 is connected to a second rectifying unit 11 that rectifies the output. The output of the 2nd rectification | straightening part 11 is connected to the output terminals 13 and 14 of a welding machine. The current rectified by the second rectifying unit 11 is supplied to the arc load unit through the output terminals 13 and 14. In FIG. 1, one of the outputs of the second rectifying unit 11 is connected to the output terminal 14 via the output current detector 12.
[0023]
The output current flowing to the load unit is detected by the output current detector 12, and an output signal proportional to the output current is input from the output current detector 12 to the error amplifying unit 15. The error amplifier 15 receives the output signal of the output current detector 12, compares the error with the output setting signal Vr, and outputs an amplified error amplified signal Ve. The drive circuit 16 receives the error amplification signal Ve and outputs control signals S1 and S2 that change the operation timing according to the error amplification signal Ve to the first drive unit 17 and the second drive unit 18, respectively. In response to the output signal from the drive circuit 16, the first drive unit 17 outputs a switching signal for controlling on / off of the first switching element 2 and the second switching element 4 at different timings. The drive unit 18 outputs a switching signal for performing on / off control of the third switching element 6 and the fourth switching element 8 at different timings. As described above, the welding machine that performs constant current control according to Embodiment 1 of the present invention is configured.
[0024]
The operation of the welding machine configured as described above will be described.
[0025]
FIG. 9 is a timing chart showing the operating states of the first to fourth switching elements 2, 4, 6, 8 and the primary current waveform of the transformer 10. As shown in FIG. 9, in order to reduce the output current value, the on-times of the first to fourth switching elements 2, 4, 6, 8 are shortened, and in order to increase the output current value, The drive circuit 16 outputs control signals S1 and S2 so as to increase the time. The first driving unit 17 outputs a switching signal at different timings to the first switching element 2 and the second switching element 4 in accordance with the control signal S1. And the 2nd drive part 18 outputs a switching signal with a different timing with respect to the 3rd switching element 6 and the 4th switching element 8 according to control signal S2. At this time, the first switching element 2 and the fourth switching element 8 are simultaneously turned on. Further, the first driving is performed so that the second switching element 4 and the third switching element 6 are simultaneously turned on at a timing different from the period during which the first switching element 2 and the fourth switching element 8 are turned on. The unit 17 and the second driving unit 18 output a switching signal.
[0026]
Further, after the first switching element 2 is switched to the off state, the fourth switching element is delayed by a predetermined time until the switching surge current generated by the first switching element 2 being turned off disappears. 8 switches to the off state. In addition, after the second switching element 4 is switched to the OFF state, the third switching is delayed by a predetermined time until the switching surge current generated when the second switching element 4 is turned OFF disappears. Element 6 switches to the off state. The 1st drive part 17 and the 2nd drive part 18 output a switching signal so that it may become such a sequence. In this way, the timing for switching the fourth switching element 8 to the OFF state is delayed until the switching surge current of the first switching element 2 disappears. Thereby, after the first switching element 2 is switched to the OFF state, a change occurs in the current flowing in the primary side coil of the transformer 10 in the first direction, and the back electromotive voltage generated in the transformer 10 starts to decrease. It is regenerated within. This is because a current path through which the switching surge current flows in the first direction in the primary coil of the transformer 10 through the fourth switching element 8 and the second reverse diode 5 is formed. Further, when the fourth switching element 8 is switched to the OFF state, the surge voltage is suppressed because the switching surge current flowing in the primary side coil of the transformer 10 has almost disappeared. Further, since the regenerative time in the bridge, that is, the predetermined time until the switching surge current of the first switching element 2 disappears (for example, several tens of nanoseconds to several hundreds of nanoseconds) is short, the current flows through the second reverse diode 5. Since the current has a minute value, heat generation of the power semiconductor (including the second switching element 4 and the second reverse diode 5) is suppressed.
[0027]
Similarly, the timing for switching the third switching element 6 to the OFF state is delayed until the switching surge current of the second switching element 4 disappears. As a result, after the second switching element 4 is switched to the OFF state, a change occurs in the current flowing through the primary coil of the transformer 10 in the second direction, and the back electromotive voltage generated in the transformer 10 starts to decrease, It is regenerated within. This is because the current path through which the switching surge current flows in the second direction in the primary coil of the transformer 10 through the first reverse diode 3 and the third switching element 6 is formed. When the third switching element 6 is switched to the OFF state, the surge voltage is suppressed because the switching surge current flowing in the primary coil of the transformer 10 has almost disappeared. In addition, since the regenerative time in the bridge, that is, the predetermined time (several tens of nanoseconds to several hundreds of nanoseconds) until the switching surge current of the second switching element 4 disappears is short, Since it becomes minute, heat generation of the power semiconductor (including the first switching element 2 and the first reverse diode 3) is suppressed.
[0028]
As described above, according to the welding machine of the present embodiment, the on / off state switching timing of each switching element is performed at the same time as the on state, and the timing of switching to the off state is delayed. . With this configuration, it is possible to suppress the current to the reverse diodes 3 and 5. For this reason, it is possible to suppress the heat generation of the power semiconductor including the reverse diodes 3 and 5, regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10, and suppress the surge voltage applied to the switching elements 6 and 8. .
[0029]
When the switching element is suddenly switched to the OFF state in a state where a high current value is flowing through the switching element, the current rapidly decreases and a surge voltage is generated due to an inductance component of the circuit. A surge voltage is also generated by a counter electromotive voltage generated in the transformer 10.
[0030]
In addition, although the welding machine which performs constant current control was described here, when performing constant voltage control, it replaces with the output current detector 12 as an output detector, and detects the voltage between the output terminals 13 and 14. An output voltage detector is provided. The output signal from the output voltage detector is input to the error amplifying unit 15. The error amplification unit 15 may be configured to output the error amplification signal Ve by comparing the output setting signal Vr with the output signal from the output voltage detector.
[0031]
In FIG. 9, the timing relationship for switching the first switching element 2 and the fourth switching element 8 to the OFF state may be opposite to that described above. That is, after the fourth switching element 8 is switched to the OFF state, the first switching element 2 may be switched to the OFF state after the back electromotive voltage generated in the transformer 10 is regenerated in the bridge. Similarly, the timing relationship for switching the second switching element 4 and the third switching element 6 to the OFF state may be opposite to the above. Furthermore, the timing relationship for switching the first switching element 2 and the fourth switching element 8 to the OFF state is different from the timing relationship for switching the second switching element 4 and the third switching element 6 to the OFF state. Needless to say.
[0032]
Examples of power semiconductors including switching elements and reverse diodes include IGBTs (insulated gate bipolar transistors), MOSFETs (oxide semiconductor field effect transistors), and IPMs (intelligent power modules). In the IGBT or MOSFET, the first switching element 2 and the first reverse diode 3, the second switching element 4 and the second reverse diode 5, the third switching element 6 and the third reverse diode 7, and the fourth With the combination of the switching element 8 and the fourth reverse diode 9, each switching element and the reverse diode connected in parallel with each other are configured in one IGBT package. For this reason, when IGBT is used, it is not necessary to add the reverse diode connected in parallel with the switching element. The same applies to MOSFETs. However, some MOSFETs do not include a reverse diode. In this case, it is necessary to add a reverse diode to the outside. In the IPM, the first to fourth switching elements 2, 4, 6, 8 and the first to fourth reverse diodes 3, 5, 7, 9 are formed in one IPM package. For this reason, when IPM is used, it is not necessary to add an external reverse diode connected in parallel to the switching element.
[0033]
With such a configuration, the heat generation of the power semiconductor is suppressed by suppressing the current to the reverse diode, and the surge voltage applied to the switching element is suppressed by regenerating the counter electromotive voltage generated in the transformer 10. A high-performance welder can be realized.
[0034]
In the first embodiment, regarding the timing of switching each switching element from the on state to the off state, the difference in timing relationship between the first switching element and the fourth switching element, or the second switching element and the second switching element. Only one of the differences in timing relationship with the three switching elements may be used. In that case, the same effect can be obtained for the switching element having a different timing relationship.
[0035]
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. 2 is different from the first embodiment in that a first delay circuit 19 is provided in the second drive unit 218. FIG.
[0036]
In the welding machine shown in FIG. 2, in the configuration in which the control signal S1 from the drive circuit 16 to the first drive unit 17 and the control signal S2 to the second drive unit 218 are output at the same timing, The first delay circuit 19 delays the timing of outputting the switching signal for switching the fourth switching element 8 to the OFF state until a predetermined time when the switching surge current generated in the first switching element 2 disappears, and the third delay circuit 19 The timing for outputting the switching signal for switching the switching element 6 to the OFF state can be delayed until a predetermined time when the switching surge current generated in the second switching element 4 disappears.
[0037]
The configuration of the first delay circuit 19 includes a configuration in which the delay time is changed by a timer using an integrated circuit, and a delay time in which the charge / discharge time is changed by changing the constants of resistors and capacitors using a time constant circuit. The structure etc. which change can be used.
[0038]
In the second embodiment, the fourth switching element is delayed with respect to the first switching element and the third switching element is set to the second timing with respect to the timing of switching each switching element from the on state to the off state. The example which delays with respect to a switching element was shown. However, the present invention is not limited to this, and the timing may be delayed only by either the fourth switching element or the third switching element, and the same effect can be obtained for the switching element whose timing is delayed. .
[0039]
With such a configuration, similarly to the first embodiment, it becomes possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.
[0040]
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In FIG. 3, the difference from the first embodiment is that a logic integrated circuit 20 is configured in the drive circuit 216.
[0041]
In FIG. 3, a program for outputting a drive signal S1 to the first drive unit 17 and a drive signal S2 to the second drive unit 18 is stored in the logic integrated circuit 20 of the drive circuit 216. ing. Thus, the output timing of the control signal S2 for switching the fourth switching element 8 to the OFF state is delayed until a predetermined time when the switching surge current generated in the first switching element 2 disappears, and the third switching element 6 The output timing of the control signal S2 for switching to the OFF state can be delayed until a predetermined time when the switching surge generated in the second switching element 4 disappears.
[0042]
Note that the logic integrated circuit 20 is one that rewrites internal logic such as a CPU (Central Processing Unit), PLD (Programmable Logic Device), FPGA (Field Programmable Gate Array), DSP (Digital Signal Processor), and the like.
[0043]
With such a configuration, similarly to the first embodiment, it becomes possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.
[0044]
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 4 of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In FIG. 4, the difference from the first embodiment is that the drive circuit 316 outputs four signals S3, S4, S5, and S6, which are respectively output to the first drive unit 17, the second drive unit 18, and the third drive unit 316. The signals are input to the drive unit 21 and the fourth drive unit 22. Then, the outputs of the first drive unit 17, the second drive unit 18, the third drive unit 21, and the fourth drive unit 22 are converted into the first switching element 2, the fourth switching element 8, and the second output, respectively. The switching element 4 and the third switching element 6 are input. Thus, the first drive unit 17 provides the first switching element 2, the second drive unit 18 provides the fourth switching element 8, the third drive unit 21 provides the second switching element 4, The fourth drive unit 22 controls the third switching element 6. The difference from the first embodiment is that a driving unit is provided for each switching element, and the switching elements can be independently controlled.
[0045]
In FIG. 4, the control signal S3 for turning on the first and fourth switching elements from the drive circuit 316 to the first drive unit 17 and the second drive unit 18 at the same timing, respectively. Send S4. Then, when the ON period has passed, the drive circuit 316 sends a control signal S3 for turning off the first switching element 2 to the first drive unit 17. Thereafter, a control signal for turning off the fourth switching element 8 with respect to the second drive unit 18 at a timing delayed until a predetermined time when the switching surge current generated in the first switching element 2 disappears. Send S4. Similarly, control signals S5 and S6 for turning on the second and third switching elements are respectively sent from the drive circuit 316 to the third drive unit 21 and the fourth drive unit 22 at the same timing. . Then, when the ON period has passed, the drive circuit 316 sends a control signal S5 for turning off the second switching element 4 to the third drive unit 21. Thereafter, a control signal for turning off the third switching element 6 with respect to the fourth drive unit 22 at a timing delayed until a predetermined time when the switching surge current generated in the second switching element 4 disappears. Send S6.
[0046]
With such a configuration, similarly to the first embodiment, it becomes possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.
[0047]
In the fourth embodiment, regarding the timing of switching each switching element from the on state to the off state, the difference in timing relationship between the first switching element and the fourth switching element, or the second switching element and the second switching element. Only one of the differences in timing relationship with the three switching elements may be used. In that case, the same effect can be obtained for the switching element having a different timing relationship.
[0048]
(Embodiment 5)
FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 5 of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In FIG. 5, the difference from the fourth embodiment is that the first delay circuit 19 is configured inside the second drive unit 218 and the second delay circuit 23 is configured inside the fourth drive unit 222. Is a point.
[0049]
In the welding machine shown in FIG. 5, the control signal S3 from the drive circuit 316 to the first drive unit 17 and the control signal S4 to the second drive unit 218 are output at the same timing, and the third The control signal S5 to the drive unit 21 and the control signal S6 to the fourth drive unit 222 are output at the same timing. At this time, the first switching element 2 generates a timing for outputting a switching signal for switching the fourth switching element 8 from the on state to the off state by the first delay circuit 19 and the second delay circuit 23. Delay until a predetermined time until the switching surge current disappears. At the same time, the timing for outputting the switching signal for switching the third switching element 6 from the on state to the off state is delayed until a predetermined time when the switching surge current generated in the second switching element 4 disappears.
[0050]
Note that the delay circuits 19 and 23 are configured by using an integrated circuit to form a timer and changing the delay time, or by changing the constants using a time constant circuit composed of a resistor and a capacitor, thereby reducing the charge / discharge time. There are means for changing the delay time by changing.
[0051]
With such a configuration, similarly to the fourth embodiment, it is possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.
[0052]
(Embodiment 6)
FIG. 6 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 6 of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. 6 differs from the fourth embodiment in that a logic integrated circuit 20 is configured in the drive circuit 216. FIG.
[0053]
In FIG. 6, the control signal S3 from the drive circuit 216 to the first drive unit 17, the control signal S4 to the second drive unit 18, the control signal S5 to the third drive unit 21, and the fourth The control signal S6 to the drive unit 22 is controlled by a program stored in the logic integrated circuit 20. Accordingly, the timing at which the second drive unit 18 outputs the switching signal for switching the fourth switching element 8 from the on state to the off state is set to a predetermined time when the switching surge current generated in the first switching element 2 disappears. Delay. At the same time, the timing at which the fourth drive unit 22 outputs the switching signal for switching the third switching element 6 from the on state to the off state is delayed until a predetermined time at which the switching surge current generated in the second switching element 4 disappears. .
[0054]
With such a configuration, the heat generation of the power semiconductor is suppressed by suppressing the current to the reverse diode, and the surge voltage applied to the switching element is suppressed by regenerating the counter electromotive voltage generated in the transformer 10. A high-performance welder can be realized.
[0055]
As the logic integrated circuit 20, a circuit, such as a CPU, PLD, FPGA, DSP, which rewrites the internal theory is used.
[0056]
(Embodiment 7)
FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to Embodiment 7 of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In FIG. 7, the fifth driving unit 24 outputs a switching signal to the first switching element 2 and the fourth switching element 8, and the sixth driving unit 25 is different from the first embodiment in that the fifth driving unit 24 outputs the switching signal. The switching signal is output to the switching element 4 and the third switching element 6.
[0057]
At this time, the first switching element 2 and the fourth switching element 8 are simultaneously switched on, and the second switching element 4 and the third switching element 6 are simultaneously turned on at a timing different from this timing. Switching signals are output from the fifth driving unit 24 and the sixth driving unit 25 so as to switch to the state. After a predetermined on period, the fifth drive unit 24 outputs a switching signal for switching the first switching element 2 to the off state. Then, after delaying until a predetermined time when the switching surge current generated in the first switching element 2 disappears, a switching signal for switching the fourth switching element 8 to the OFF state is output from the fifth drive unit 24. On the other hand, after a predetermined on period, the sixth drive unit 25 outputs a switching signal for switching the second switching element 4 to the off state. Then, after delaying until a predetermined time when the switching surge current generated in the second switching element 4 disappears, a switching signal for switching the third switching element 6 to the OFF state is output from the sixth drive unit 25.
[0058]
With such a configuration, similarly to the first embodiment, it becomes possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.
[0059]
In the seventh embodiment, regarding the timing of switching each switching element from the on state to the off state, the difference in timing relationship between the first switching element and the fourth switching element, or the second switching element and the second switching element. Only one of the differences in timing relationship with the three switching elements may be used. In that case, the same effect can be obtained for the switching element having a different timing relationship.
[0060]
(Embodiment 8)
FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of the welding machine according to the eighth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the seventh embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In FIG. 8, the difference from the seventh embodiment is that the first delay circuit 19 is configured in the fifth drive unit 224. The second delay circuit 23 is configured inside the sixth drive unit 225.
[0061]
In the welding machine shown in FIG. 8, the control signal S <b> 1 output from the drive circuit 16 is input to the fifth drive unit 224. The timing at which the fifth driving unit 224 outputs the switching signal for switching the fourth switching element 8 to the OFF state after outputting the switching signal for switching the first switching element 2 to the OFF state is set to the first switching element. 2 can be delayed by the first delay circuit 19 until the switching surge current generated in 2 disappears.
[0062]
Similarly, the control signal S <b> 2 from the drive circuit 16 is input to the sixth drive unit 225. The timing at which the sixth drive unit 225 outputs the switching signal for switching the third switching element 6 to the OFF state after outputting the switching signal for switching the second switching element 4 to the OFF state is set to the second switching element. 4 can be delayed by the second delay circuit 23 until the switching surge current generated in 4 disappears.
[0063]
Note that the delay circuits 19 and 23 are configured by using an integrated circuit to form a timer and changing the delay time, or by changing the constants using a time constant circuit composed of a resistor and a capacitor, thereby reducing the charge / discharge time. There are means for changing the delay time by changing.
[0064]
With this configuration, as in the seventh embodiment, it is possible to suppress the current to the reverse diode, suppress the heat generation of the power semiconductor, and regenerate the counter electromotive voltage generated in the transformer 10 to the switching element. A highly reliable welder can be realized by suppressing the applied surge voltage.
[Industrial applicability]
[0065]
The present invention suppresses the heat generation of the power semiconductor by suppressing the current to the reverse diode, and improves the reliability by suppressing the surge voltage applied to the switching element by regenerating the counter electromotive voltage generated in the transformer 10. A high welding machine can be realized, and the present invention is industrially useful as a device used in the welding industry and the industrial field in which a relatively large current output is handled and output is controlled.
[Brief description of the drawings]
[0066]
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of a welding machine according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a timing chart showing the inverter operation of the welding machine of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional welder
FIG. 11 is a timing chart showing inverter operation by partial resonance control of a conventional welder.
FIG. 12 is a timing chart showing inverter operation by PWM control of a conventional welder
[Explanation of symbols]
[0067]
1,101 first rectification unit
2,102 first switching element
3,103 first reverse diode
4,104 Second switching element
5,105 second reverse diode
6,106 third switching element
7,107 Third reverse diode
8,108 Fourth switching element
9,109 Fourth reverse diode
10,110 transformer
11, 111 Second rectification unit
12,112 Output current detector
13, 14, 113, 114 Output terminal
15,115 Error amplifier
16, 116, 216, 316 drive circuit
17,117 First drive unit
18, 118, 218 Second drive unit
19 First delay circuit
20 logic integrated circuits
21 3rd drive part
22, 222 Fourth drive unit
23 Second delay circuit
24,224 fifth drive section
25, 225 sixth drive unit
31, 131 First switching circuit
32,132 second switching circuit
33, 34, 133, 134 Circuit output terminal
Vr output setting signal
Ve Error amplification signal
S1, S2, S3, S4, S5, S6 control signal

Claims (11)

交流電源入力を整流する第1の整流部と、前記第1の整流部の出力間に接続された、第1の逆ダイオードが並列接続された第1のスイッチング素子と第2の逆ダイオードが並列接続された第2のスイッチング素子との直列接続で構成された第1のスイッチング回路と、同じく前記第1の整流部の出力間に接続された、第3の逆ダイオードが並列接続された第3のスイッチング素子と第4の逆ダイオードが並列接続された第4のスイッチング素子との直列接続で構成された第2のスイッチング回路と、1次側コイルの一方が前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子との接続部に接続され前記1次側コイルの他端が前記第3のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子との接続部に接続されているトランスと、前記トランスの2次側コイルからの出力を整流する第2の整流部と、前記第2の整流部の出力を検出する出力検出器と、前記出力検出器からの出力信号と出力設定信号との誤差を増幅する誤差増幅部とを備えた溶接機において、
前記誤差増幅部からの誤差増幅信号に応じて制御信号を出力するタイミングを可変する駆動回路と、前記制御信号を入力して前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とを駆動するスイッチング信号を出力する第1の駆動部と、前記制御信号を入力して前記第3のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子とを駆動するスイッチング信号を出力する第2の駆動部とを備え、
前記第2の駆動部は、前記第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第1の駆動部が出力するタイミングとは異なるタイミングで前記第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成と、
前記第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第1の駆動部が出力するタイミングとは異なるタイミングで前記第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成との、少なくともいずれか1つの構成を備えていることを特徴とする溶接機。
A first switching element rectifying an AC power supply input and a first switching element connected in parallel with a first reverse diode connected between the outputs of the first rectifier and a second reverse diode are connected in parallel. A third switching diode connected in parallel with a first switching circuit configured in series with a connected second switching element, and a third reverse diode connected between the outputs of the first rectifying unit. And a fourth switching element in which a fourth reverse diode is connected in parallel, and one of the primary coils is connected to the first switching element and the first switching element. A transformer connected to a connection part between the second switching element and the other end of the primary coil connected to a connection part between the third switching element and the fourth switching element; A second rectifier that rectifies the output from the secondary coil of the power source, an output detector that detects the output of the second rectifier, and an error between the output signal from the output detector and the output setting signal In a welding machine equipped with an error amplification unit that amplifies
A driving circuit that varies a timing at which a control signal is output in accordance with an error amplification signal from the error amplifying unit; and a switching circuit that drives the first switching element and the second switching element by inputting the control signal. A first driving unit that outputs a signal; and a second driving unit that outputs the switching signal that inputs the control signal and drives the third switching element and the fourth switching element.
The second driving unit switches the fourth switching element from the on state at a timing different from the timing at which the first driving unit outputs a switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. A configuration for outputting a switching signal for switching to an off state;
A switching signal for switching the third switching element from the on state to the off state is output at a timing different from a timing at which the first driving unit outputs a switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state. A welding machine comprising at least one of the configurations to be configured.
前記第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、前記第1のスイッチング素子がオン状態からオフ状態に切り替わった後に発生する前記第4のスイッチング素子を流れるスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅延させる構成と、
前記第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、前記第2のスイッチング素子がオン状態からオフ状態に切り替わった後に発生する前記第3のスイッチング素子を流れるスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅延させる構成との、
少なくともいずれか1つの構成を、第2の駆動部は備えていることを特徴とする請求項1記載の溶接機。
A switching surge that flows through the fourth switching element that occurs after the first switching element switches from the on state to the off state, at a timing for outputting a switching signal that switches the fourth switching element from the on state to the off state. A configuration that delays until a predetermined time when the current disappears;
A switching surge that flows through the third switching element that occurs after the second switching element is switched from the on state to the off state, at a timing for outputting a switching signal for switching the third switching element from the on state to the off state. With a configuration that delays until a predetermined time when the current disappears,
The welding machine according to claim 1, wherein the second drive unit has at least one of the configurations.
前記第1の駆動部が前記第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングに対して前記第2の駆動部が前記第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを遅延させることと、
前記第1の駆動部が前記第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングに対して前記第2の駆動部が前記第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを遅延させることとの、
少なくともいずれか1つを行う遅延回路を、第2の駆動部は備えていることを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の溶接機。
The second drive unit changes the fourth switching element from the on state to the off state with respect to the timing at which the first drive unit outputs a switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. Delaying the timing of outputting the switching signal to be switched;
The second drive unit changes the third switching element from the on state to the off state with respect to the timing at which the first drive unit outputs a switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state. Delaying the timing of outputting the switching signal to be switched,
The welding machine according to claim 1, wherein the second driving unit includes a delay circuit that performs at least one of the delay circuits.
前記第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第1の駆動部が出力するタイミングに対して、前記第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第2の駆動部が出力するタイミングを遅延させることと、
前記第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第1の駆動部が出力するタイミングに対して、前記第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第2の駆動部が出力するタイミングを遅延させることとの、
少なくともいずれか1つのことを行うように制御するプログラムを記憶した論理集積回路を、駆動回路は内部に備えていることを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の溶接機。
The switching signal for switching the fourth switching element from the on state to the off state with respect to the timing at which the first drive unit outputs the switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. Delaying the output timing of the two drive units;
The switching signal for switching the third switching element from the on state to the off state with respect to the timing at which the first drive unit outputs the switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state. Delaying the output timing of the two drive units,
The welding machine according to claim 1, wherein the driving circuit includes a logic integrated circuit that stores a program for controlling to perform at least one of the operations.
交流電源入力を整流する第1の整流部と、前記第1の整流部の出力間に接続された、第1の逆ダイオードが並列接続された第1のスイッチング素子と第2の逆ダイオードが並列接続された第2のスイッチング素子との直列接続で構成された第1のスイッチング回路と、同じく前記第1の整流部の出力間に接続された、第3の逆ダイオードが並列接続された第3のスイッチング素子と第4の逆ダイオードが並列接続された第4のスイッチング素子との直列接続で構成された第2のスイッチング回路と、1次側コイルの一方が前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子との接続部に接続され前記1次側コイルの他端が前記第3のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子との接続部に接続されているトランスと、前記トランスの2次側コイルからの出力を整流する第2の整流部と、前記第2の整流部の出力を検出する出力検出器と、前記出力検出器からの出力信号と出力設定信号との誤差を増幅する誤差増幅部とを備えた溶接機において、
前記誤差増幅部からの誤差増幅信号に応じて第1の駆動部、第2の駆動部、第3の駆動部および第4の駆動部へ制御信号を出力するタイミングを可変する駆動回路を備え、
前記第1の駆動部は前記第1のスイッチング素子を駆動するスイッチング信号を出力し、前記第3の駆動部は前記第1の駆動部とは異なるタイミングで前記第2のスイッチング素子を駆動するスイッチング信号を出力する構成であって、
前記第2の駆動部は、前記第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第1の駆動部が出力するのとは異なるタイミングで前記第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成と、
前記第4の駆動部は、前記第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第3の駆動部が出力するのとは異なるタイミングで前記第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力する構成との、
少なくともいずれか1つの構成を、前記駆動回路は備えていることを特徴とする溶接機。
A first switching element rectifying an AC power supply input and a first switching element connected in parallel with a first reverse diode connected between the outputs of the first rectifier and a second reverse diode are connected in parallel. A third switching diode connected in parallel with a first switching circuit configured in series with a connected second switching element, and a third reverse diode connected between the outputs of the first rectifying unit. And a fourth switching element in which a fourth reverse diode is connected in parallel, and one of the primary coils is connected to the first switching element and the first switching element. A transformer connected to a connection part between the second switching element and the other end of the primary coil connected to a connection part between the third switching element and the fourth switching element; A second rectifier that rectifies the output from the secondary coil of the power source, an output detector that detects the output of the second rectifier, and an error between the output signal from the output detector and the output setting signal In a welding machine equipped with an error amplification unit that amplifies
A drive circuit that varies a timing of outputting a control signal to the first drive unit, the second drive unit, the third drive unit, and the fourth drive unit according to an error amplification signal from the error amplification unit;
The first driving unit outputs a switching signal for driving the first switching element, and the third driving unit is configured to drive the second switching element at a timing different from that of the first driving unit. A configuration for outputting a signal,
The second driving unit switches the fourth switching element from the on state at a timing different from the time when the first driving unit outputs a switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. A configuration for outputting a switching signal for switching to an off state;
The fourth driving unit switches the third switching element from the on state at a timing different from the time when the third driving unit outputs a switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state. With a configuration that outputs a switching signal to switch to the off state,
A welding machine, wherein the drive circuit has at least one of the configurations.
前記第1のスイッチング素子がオン状態からオフ状態となったときに発生する前記第4のスイッチング素子を流れるスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅延させた後に、前記第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第2の駆動部が出力する構成と、
前記第2のスイッチング素子がオン状態からオフ状態となったときに発生する前記第3のスイッチング素子を流れるスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅延させた後に、前記第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第4の駆動部が出力する構成との、
少なくともいずれか1つの構成を、駆動回路は備えていることを特徴とする請求項5記載の溶接機。
The fourth switching element is turned on after the switching surge current flowing through the fourth switching element generated when the first switching element is changed from the on state to the off state is delayed until a predetermined time is extinguished. A configuration in which the second drive unit outputs a switching signal for switching from an off state to an off state;
The third switching element is turned on after the switching surge current flowing through the third switching element generated when the second switching element is changed from the on state to the off state is delayed until a predetermined time is extinguished. A configuration in which the fourth drive unit outputs a switching signal for switching from an off state to an off state,
The welding machine according to claim 5, wherein the drive circuit has at least one of the configurations.
前記第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第1の駆動部が出力するタイミングに対して前記第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを遅延させる第1の遅延回路を第2の駆動部が内部に備えた構成と、
前記第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第3の駆動部が出力するタイミングに対して前記第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを遅延させる第2の遅延回路を第4の駆動部が内部に備えた構成との、
少なくともいずれか1つの構成を備えていることを特徴とする請求項5または6のいずれか1項に記載の溶接機。
Timing for outputting a switching signal for switching the fourth switching element from the on state to the off state with respect to timing for the first driving unit to output a switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. A configuration in which the second driving unit includes a first delay circuit for delaying
Timing for outputting a switching signal for switching the third switching element from the on state to the off state with respect to timing for the third driving unit to output a switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state. A configuration in which the fourth drive unit includes a second delay circuit for delaying
The welding machine according to claim 5, comprising at least one of the configurations.
前記第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第1の駆動部が出力するタイミングに対して前記第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第2の駆動部が出力するタイミングを遅延させることと、
前記第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第3の駆動部が出力するタイミングに対して前記第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第4の駆動部が出力するタイミングを遅延させることとの、
少なくともいずれか1つを行うように制御するプログラムを記憶した論理集積回路を、駆動回路は内部に備えていることを特徴とする請求項5または6のいずれか1項に記載の溶接機。
The switching signal for switching the fourth switching element from the on state to the off state with respect to the timing at which the first drive unit outputs the switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. Delaying the output timing of the drive unit,
A switching signal for switching the third switching element from the on state to the off state at a timing at which the third drive unit outputs a switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state. Delaying the output timing of the drive unit
The welding machine according to any one of claims 5 and 6, wherein the drive circuit includes a logic integrated circuit storing a program for controlling to perform at least one of them.
交流電源入力を整流する第1の整流部と、前記第1の整流部の出力間に接続された、第1の逆ダイオードが並列接続された第1のスイッチング素子と第2の逆ダイオードが並列接続された第2のスイッチング素子との直列接続で構成される第1のスイッチング回路と、同じく前記第1の整流部の出力間に接続された、第3の逆ダイオードが並列接続された第3のスイッチング素子と第4の逆ダイオードが並列接続された第4のスイッチング素子との直列接続で構成された第2のスイッチング回路と、1次側コイルの一方が前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子との接続部に接続され前記1次側コイルの他端が前記第3のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子との接続部に接続されているトランスと、前記トランスの2次側コイルからの出力を整流する第2の整流部と、前記第2の整流部の出力を検出する出力検出器と、前記出力検出器からの出力信号と出力設定信号との誤差を増幅する誤差増幅部とを備えた溶接機において、
前記誤差増幅部からの誤差増幅信号に応じて第5の駆動部および第6の駆動部へ制御信号を出力するタイミングを可変する駆動回路を備え、
前記第5の駆動部は、前記第1のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子とをそれぞれ駆動するスイッチング信号を出力し、前記第6の駆動部は、前記第5の駆動部のタイミングとは異なるタイミングで前記第2のスイッチング素子と前記第3のスイッチング素子とをそれぞれ駆動するスイッチング信号を出力する構成であって、
前記第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングとは異なるタイミングで前記第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第5の駆動部が出力する構成と、
前記第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングとは異なるタイミングで前記第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を前記第6の駆動部が出力する構成との、
少なくともいずれか1つの構成を備えていることを特徴とする溶接機。
A first switching element rectifying an AC power supply input and a first switching element connected in parallel with a first reverse diode connected between the outputs of the first rectifier and a second reverse diode are connected in parallel. A third switching circuit connected in parallel with a first switching circuit configured in series with a connected second switching element, and a third reverse diode connected between the outputs of the first rectifying unit. And a fourth switching element in which a fourth reverse diode is connected in parallel, and one of the primary coils is connected to the first switching element and the first switching element. A transformer connected to a connection part between the second switching element and the other end of the primary coil connected to a connection part between the third switching element and the fourth switching element; A second rectifier that rectifies the output from the secondary coil of the power source, an output detector that detects the output of the second rectifier, and an error between the output signal from the output detector and the output setting signal In a welding machine equipped with an error amplification unit that amplifies
A drive circuit that varies a timing of outputting a control signal to the fifth drive unit and the sixth drive unit in accordance with an error amplification signal from the error amplification unit;
The fifth driving unit outputs switching signals for driving the first switching element and the fourth switching element, respectively, and the sixth driving unit is a timing of the fifth driving unit. It is configured to output switching signals for driving the second switching element and the third switching element at different timings, respectively.
The fifth drive unit outputs a switching signal for switching the fourth switching element from the on state to the off state at a timing different from the timing for outputting the switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. Configuration to
The sixth drive unit outputs a switching signal for switching the third switching element from the on state to the off state at a timing different from the timing for outputting the switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state. With the configuration to
A welding machine comprising at least one of the configurations.
第5の駆動部は、前記第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、前記第1のスイッチング素子がオン状態からオフ状態となったときに発生する前記第4のスイッチング素子を流れるスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅延させる構成と、
第6の駆動部は、前記第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを、前記第2のスイッチング素子がオン状態からオフ状態となったときに発生する前記第3のスイッチング素子を流れるスイッチングサージ電流が消滅する所定時間まで遅延させる構成との、
少なくともいずれか1つの構成を備えていることを特徴とする請求項9記載の溶接機。
The fifth driving unit generates a timing for outputting a switching signal for switching the fourth switching element from the on state to the off state when the first switching element is changed from the on state to the off state. A configuration in which the switching surge current flowing through the switching element 4 is delayed until a predetermined time when the switching surge current disappears;
The sixth driving unit generates a timing for outputting a switching signal for switching the third switching element from an on state to an off state when the second switching element is changed from an on state to an off state. And a configuration in which the switching surge current flowing through the switching element 3 is delayed until a predetermined time is extinguished.
The welding machine according to claim 9, comprising at least one of the configurations.
第5の駆動部は、前記第1のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングに対して前記第4のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを遅延させる第1の遅延回路を内部に備えた構成と、
第6の駆動部は、前記第2のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングに対して前記第3のスイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるスイッチング信号を出力するタイミングを遅延させる第2の遅延回路を内部に備えた構成との、
少なくともいずれか1つの構成を備えていることを特徴とする請求項9または10のいずれか1項に記載の溶接機。
The fifth driving unit outputs a switching signal for switching the fourth switching element from the on state to the off state with respect to a timing for outputting the switching signal for switching the first switching element from the on state to the off state. A first delay circuit that internally delays
The sixth drive unit outputs a switching signal for switching the third switching element from the on state to the off state with respect to a timing for outputting the switching signal for switching the second switching element from the on state to the off state. With a second delay circuit for delaying
The welding machine according to claim 9, comprising at least one of the configurations.
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