KR100340683B1 - Inverter co2 welder - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 인버터 용접기에 비해 전력 제어부(120)에 적용된 인버터(123)의 손상, 구체적으로 IGBT의 파손 등에 대한 충분한 보호를 가능하게 하고, 인버터 CO2용접기(100)의 용접품질의 강점인 정전압/정전류의 동시제어를 가능하게 하며, PWM 제어부(130)의 하이브리드화를 통하여 노이즈에 강하고 구조가 간단하여 조립생산을 가능하게 하고, PWM 제어부(130)가 기존의 인버터 용접기가 용접특성상 부득이 출력의 단락 단선 상태의 연속에 의해 스트레스를 받고 순간 피드백의 센싱 에러가 발생될 경우 치명적으로 손상되는 전력 제어부(120)의 IGBT의 파손 등에 대한 2중적인 보호를 가능하게 하며, 인버터 용접기의 용접품질의 향상을 위한 정전압/정전류의 동시제어가 가능하도록 하여 균일한 출력 상태를 구현할 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.The present invention enables sufficient protection against damage of the inverter 123 applied to the power control unit 120, specifically, breakage of the IGBT, etc., compared to the conventional inverter welding machine, which is the strength of the welding quality of the inverter CO 2 welder 100. It enables simultaneous control of constant voltage / constant current, and by hybridization of PWM control unit 130, it is strong against noise and its structure is simple to enable assembly production, and PWM control unit 130 inevitably outputs existing inverter welding machine due to welding characteristics. It is possible to double protection against breakage of IGBT of power control unit 120 which is fatally damaged when stress and instantaneous feedback sensing error occurs due to continuous short-circuit break condition of The present invention relates to a constant voltage / constant current control for improvement to realize a uniform output state.

Description

인버터 시오투 용접기{INVERTER CO2 WELDER}Inverter Shiotou Welding Machine {INVERTER CO2 WELDER}

본 발명은 인버터 CO2용접기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력 제어부에 적용된 인버터의 손상, 즉 IGBT의 파손 등에 대한 충분한 보호를 보장하고 정전압/정전류의 동시제어를 가능하게 하며 전력 제어부의 IGBT의 파손 등에 대한 2중적인 보호를 구현하여 균일한 출력 상태를 실현할 수 있는 인버터 CO2용접기에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter CO 2 welder, and more particularly, to ensure sufficient protection against damage to the inverter applied to the power control, that is, damage to the IGBT, and to enable simultaneous control of constant voltage / constant current, and to break the IGBT of the power control. The present invention relates to an inverter CO 2 welding machine capable of realizing a uniform output state by implementing a double protection for the lamp.

일반적으로 용접은 같은 종류 또는 다른 종류의 2가지 고체재료 사이에 원자간 결합이 되도록 가열 또는 가압 등의 조작를 통하여 야금적으로 접합시키는 것을 말하고, 그 예로는 아크용접 및 저항용접, 레이저 용접 등 다양한 방법이 있다.In general, welding refers to metallurgical bonding through heating or pressurization such that atomic bonding between two kinds of solid materials of the same or different types is used. Examples include arc welding, resistance welding, and laser welding. There is this.

이때, 아크용접(arc welding)은 아크방전에 의한 아크의 발열을 이용한 용접방법으로, 용접하려는 모재와 용접 토오치 사이에 아크를 발생시켜 수득되는 열을 이용하여 모재와 용접부의 표면을 녹인 후 그 용접부에 다시 용접 토오치의 금속을 녹여 넣어 상호 접합시키는 것을 말하고, 용접 토오치 대신 탄소 전극이나 텅스텐 전극을 사용하는 경우도 있다.At this time, arc welding is a welding method using arc heat generated by arc discharge, and after melting the surface of the base material and the welding part by using the heat obtained by generating an arc between the base material to be welded and the welding torch, The metal of the welding torch is melted again and welded together, and a carbon electrode or a tungsten electrode may be used instead of the welding torch.

그리고, 저항용접(resistance welding)은 용접부에 매우 큰 전류를 보낼 때 발생되는 접합부의 접촉저항에 의한 열을 이용하여 접합부를 용융상태로 가열한 후 물리적인 압력으로 압착하여 용접하는 방법을 말하고, 겹치기 저항용접과 맞대기저항용접으로 대별되기도 한다.In addition, resistance welding refers to a method of heating a joint in a molten state by using heat generated by contact resistance generated when a very large current is sent to the weld, and then welding by welding under physical pressure. It is sometimes divided into resistance welding and butt resistance welding.

또한, 레이저 용접(laser welding)은 원자 또는 분자의 에너지준위(準位) 사이의 유도방사로 생긴 강력한 에너지를 지닌 광선을 이용하여 용접하는 방법을 말하고, 레이저 광선은 높은 에너지 밀도의 집중열원 성격이 강하므로 재료에 미치는 열 영향이 적고 열변형도 적어서 정밀한 용접 및 절단 등에 이용되며, 대기 중에서 작업이 가능하고 레이저 발생장치에서 떨어진 곳까지 빔을 간단히 유도할 수 있기 때문에 그 조작이 매우 쉬운 장점이 있다.In addition, laser welding is a method of welding using a strong energy beam generated by induced radiation between energy levels of atoms or molecules. Laser beam is a concentrated heat source of high energy density. Because of its strong thermal effect on the material and low thermal deformation, it is used for precise welding and cutting, and it is easy to operate because it can work in the atmosphere and can easily guide the beam away from the laser generator. .

한편, 상기 아크용접은 불활성가스 아크용접 및 탄산가스(CO2) 아크용접 등으로 대별되어지는 데, 이 중 불활성가스 아크용접은 다시 텅스텐(tungsten) 전극을 사용하는 티그(TIG)용접(inert-gas tungsten arc welding)과, 용가재를 전극으로 사용하는 미그(MIG)용접(inert-gas metal arc welding)으로 나뉘어진다.On the other hand, the arc welding is roughly divided into an inert gas arc welding and carbon dioxide (CO 2 ) arc welding, etc. Among these, the inert gas arc welding is a TIG (TIG) welding using a tungsten electrode again (inert-) It is divided into gas tungsten arc welding and inert-gas metal arc welding, which uses filler metal as an electrode.

이때, 텅스텐 전극을 사용하는 티그용접은 플럭스(flux)를 사용하지 않아 슬래그(slag)가 발생하지 않게 되고, 따라서 Al이나 Mg합금과 같은 금속에 매우 유리하게 적용할 수 있다.In this case, the TIG welding using the tungsten electrode does not use the flux (slag) is not generated slag (slag), and thus can be very advantageously applied to metals such as Al and Mg alloy.

그리고, 티그용접은 텅스텐 전극으로부터의 용융금속의 이행이 없으므로 그에 따른 아크의 불안정 및 스패터의 발생이 없으며 작업성도 좋고 용접품질의 신뢰성이 매우 높은 장점을 지니고 있다.In addition, since the TIG welding has no transition of molten metal from the tungsten electrode, there is no instability of the arc and no generation of spatters, and the workability is good and the reliability of welding quality is very high.

미그용접은 직류 역극성으로 고전류 밀도의 경우에 한하여 용융금속의 안정한 모재이행이 가능하다는 특성을 지니고 있는 것으로, 가는 와이어의 전극을 써서 큰 전류를 사용해야 하며 그러기 위해서는 저항열에 의한 전극의 용융을 피하기 위하여 아크 직전에 전류를 도입해야 한다. 그리고, 미그용접은 고전류 밀도로 전류­전압특성이 상승특성이므로 아크 길이의 자기제어 작용에 적합한 정전압 특성 또는 상승특성의 직류 용접기가 널리 실용화되어 좋은 결과를 얻고 있다.MIG welding is a DC reverse polarity and has the characteristic that stable metal migration of molten metal is possible only in the case of high current density. In order to avoid melting of the electrode by resistance heat, a large current must be used. The current must be introduced just before the arc. In addition, since MIG welding has a high current density and a current / voltage characteristic is a rising characteristic, a DC welding machine having a constant voltage characteristic or a rising characteristic suitable for the self-control action of the arc length has been widely put to practical use, thereby obtaining good results.

또한, 미그용접은 직류 정극성에서는 비교적 높은 전류밀도를 사용하더라도 용융금속이 작은 입자로 되지 않고 오히려 전극단에서 큰 용적을 형성하여 모재 양극측으로부터 이온의 센바람을 형성하기 때문에 아크가 크게 불안정하게 되어 만족할 만한 용접을 구현할 수 없는 경우가 발생하기도 한다.In the MIG welding, even though a relatively high current density is used in the DC positive polarity, the arc becomes unstable because the molten metal does not become small particles but rather forms a large volume at the electrode end and forms a strong wind of ions from the anode side of the base material. Sometimes a satisfactory weld cannot be achieved.

따라서, 미그용접은 직류 역극성이 적합한 데, 이러한 직류 역극성은 전류값을 증가시켜 어느 임계전류 값을 넘게 될 경우 용적은 미소입자가 되어 플라스마 기류에 의하여 빠른 속도로 분사되어 스프레이형의 이행 형상이 나타날 수 있게 되는 데, 이러한 경우 아크가 매우 안정될 수 있으며 센 지향성을 가질 수 있게 되어 깊은 용입이 얻어질 수 있고, 더불어 모든 자세의 용접이 가능한 특성을 지니게 된다.Therefore, MIG welding is suitable for DC reverse polarity. When the DC reverse polarity increases the current value and exceeds a certain critical current value, the volume becomes microparticles and is sprayed at high speed by plasma airflow so that the spray type transition shape is obtained. In this case, the arc can be very stable and have a strong directivity, so that deep penetration can be obtained, and the welding of all postures is possible.

또한, 미그용접의 경우 고전류 밀도에서 용접 와이어의 용융속도가 크며 아크의 전압 및 전류특성이 상승특성이며 정전압 전원을 사용하므로 특히 자동제어 장치를 사용하여 용접 와이어의 속도를 가감하지 않아도 용융속도가 스스로 제어되므로 언제나 아크 길이를 일정하게 유지하려는 특성을 가지게 된다. 즉, 아크 길이의 자기제어 작용은 부하특성(고전류 밀도)에 의한 자기 제어기능과 전원특성(정전압 전원)에 의한 자기 제어기능의 특성이 가중되어 작용하고 있기 때문에 아크 길이를 항상 일정하게 유지하려는 특성이 가능하게 되는 것이다.In the case of MIG welding, the melting speed of the welding wire is high at high current density, the voltage and current characteristics of the arc are synergistic, and the constant voltage power is used. Therefore, the melting speed itself does not need to be increased or decreased by using an automatic control device. It is controlled so that the arc length is always kept constant. In other words, the self-control action of the arc length is characterized by the self-control function by the load characteristic (high current density) and the self-control function by the power supply characteristic (constant voltage power supply). This will be possible.

한편, 탄산가스 아크용접은 시일드 가스로서 탄산가스(CO2) 또는 탄산가스를 주로 한 혼합가스를 사용하는 시일드식 아크 용접을 통칭한 용접을 말한다.On the other hand, carbon dioxide arc welding refers to welding collectively known as a shield-type arc welding using carbon dioxide (CO 2 ) or a mixed gas mainly containing carbon dioxide as a shield gas.

앞서 설명한 이너트 가스를 사용하는 미그용접은 경제적인 이유로 주로 시공이 곤란한 경금속을 위시하여 활성 비철금속이나 합금강 등의 용접에 이용되고 있지만, 탄산가스 아크용접은 고가의 이너트 가스를 사용하는 미그용접과는 다르게 비교적 저렴한 탄산가스를 사용하므로 미그용접의 고능률을 살리면서 이용도가 높은 철강 구조물의 용접을 구현할 수 있다는 특징이 있다.MIG welding using Inner Gas as described above is mainly used for welding non-ferrous metals or alloy steels, including light metals, which are difficult to install for economic reasons, but CO2 arc welding is used for MIG welding using expensive Inert Gas. Differently, since it uses relatively inexpensive carbon dioxide, it is possible to realize welding of a high availability steel structure while maintaining high efficiency of MIG welding.

그리고, 탄산가스 용접은 시일드 가스에 이산화탄소(CO2)를 사용하는 것이 미그용접과의 차이가 있고, 더불어 탈산제를 필요로 한다는 것이 큰 차이점이라 할 수 있다.In the carbon dioxide gas welding, the use of carbon dioxide (CO 2 ) in the shield gas is different from that of the MIG welding, and in addition, it requires a deoxidizer.

탈산제가 필요한 이유는 시일드 가스 CO2가 아크의 고온에서,The need for deoxidizer is that the shield gas CO 2 is at the high temperature of the arc,

2CO → 2CO + O2와 같이 해리하여 O2를 발생시켜 산화성 분위기를 생성하기 때문이다. 이 결과 용융강의 산화가 일어나,This is because dissociation such as 2CO → 2CO + O 2 generates O 2 to generate an oxidizing atmosphere. As a result, oxidation of the molten steel occurs,

2Fe + O2→ 2FeO2Fe + O 2 → 2FeO

FeO + C → Fe + CO 로 되는 것과 같이 생성된 산화철 FeO는 즉시 강중의 C와 화합하여 용융강 중에 다량의 CO가스를 발생시켜 응고와 더불어 용접금속의 기공을 함유한 다공성이 되게 된다.The iron oxide FeO produced as FeO + C → Fe + CO is immediately combined with C in the steel to generate a large amount of CO gas in the molten steel to become solidified and porous including the pores of the weld metal.

탈산제로서는 적량의 Mn, Si 혹은 Al, Ti 등의 탈산성 원소를 함유한 것이 쓰여지나 이들 탈산제의 첨가에 의하여,As the deoxidizer, one containing an appropriate amount of deoxidizing elements such as Mn, Si or Al, Ti is used, but by addition of these deoxidizers,

FeO + Mm → Fe + MnO, 2FeO + Si → 2Fe + SiO2등의 탈산반응의 결과 탈산 생성물인 MnO, SiO2등은 슬래그로서 떠올라 제거되게 된다.FeO + Mm → Fe + MnO, 2FeO + Si → 2Fe + SiO 2 such as deoxidation result deoxidation products of MnO, SiO 2, etc. of the reaction are to be removed as slag floated.

이러한 탈산제의 공급방식에 의하여 탄산가스 아크용접은 소리드 와이어(SOLID WIRE) 법과 후락스 와이어(FLUX WIRE) 법의 두 종류로 대별된다.Carbon dioxide arc welding is roughly classified into two types by the supply method of the deoxidizer, the SOLID WIRE method and the FLUX WIRE method.

따라서, 본 출원인은 상술한 바와 같은 일반적인 용접기술을 토대로 하여 바람직한 인버터 CO2용접기를 이하에 제안하면서 구체적으로 설명하고자 하는 것이다.Therefore, the present applicant intends to explain in detail while proposing a preferable inverter CO 2 welding machine based on the general welding technique as described above.

본 발명은 상기와 같은 제안을 통하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 전력 제어부에 적용된 인버터의 손상, 즉 IGBT의 파손 등에 대한 충분한 보호를 보장하고 정전압/정전류의 동시제어를 가능하게 하며 전력 제어부의 IGBT의 파손 등에 대한 2중적인 보호를 구현하여 균일한 출력 상태를 실현할 수 있는 인버터 CO2용접기를 제공함에 있다.The present invention has been made through the above-described proposal, the purpose of which is to ensure sufficient protection against damage of the inverter applied to the power control, that is, IGBT, etc., and to enable simultaneous control of the constant voltage / constant current and power control It is to provide an inverter CO 2 welding machine that can realize a uniform output state by implementing a double protection against breakage of IGBT.

도 1은 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기를 나타내는 전체 블록도.1 is an overall block diagram showing an inverter CO 2 welding machine according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기에 적용된 전력 제어부를 설명하기 위한 블록도.Figure 2 is a block diagram illustrating a power control unit applied to the inverter CO 2 welding machine according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기에 적용된 전력 제어부의 입력 정류부를 설명하기 위한 회로도 및 파형도.3 is a circuit diagram and waveform diagram for explaining the input rectifier of the power control unit applied to the inverter CO 2 welding machine according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기에 적용된 전력 제어부의 인버터의 변환방식을 설명하기 위한 실시 예시도.Figure 4 is an exemplary embodiment for explaining a conversion method of the inverter of the power control unit applied to the inverter CO 2 welding machine according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기에 적용된 인버터의 구성이 되는 IGBT 소자의 스위칭 동작을 나타내는 실시 파형도.5 is an implementation waveform diagram showing a switching operation of an IGBT element that is a configuration of an inverter applied to an inverter CO 2 welding machine according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기에 적용된 메인 트랜스, 출력 정류부 및 리액터를 나타내는 개략도.6 is a schematic view showing a main transformer, an output rectifier and a reactor applied to an inverter CO 2 welding machine according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기에 적용된 PWM 제어부를 세분화한 전체 블록도.7 is a block diagram showing the subdivided PWM control unit applied to the inverter CO 2 welding machine according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 인버터 CO2용접기 110 : 입력 전원부100: inverter CO 2 welding machine 110: input power supply

120 : 전력 제어부 121 : 입력 정류부120: power controller 121: input rectifier

122 : 평활부 123 : 인버터122: smoothing unit 123: inverter

124 : 메인 트랜스 125 : 출력 정류부124: main transformer 125: output rectifier

126 : 리액터 130 : PWM 제어부126 reactor 130 PWM control unit

131 : 제 1 비교부 132 : 제 2 비교부131: first comparator 132: second comparator

133 : 제 3 비교부 134 : 출력전류 증폭기133: third comparison unit 134: output current amplifier

135 : DC 변환부 136 : 과전류 차단부135: DC converter 136: over-current blocking unit

137 : 펄스폭 제어부 138 : 전류 증폭부137: pulse width control unit 138: current amplifier

140 : 전면 채널 스위치부 150 : 메인 컨트롤러부140: front channel switch unit 150: main controller unit

160 : 입력 트랜스 170 : 냉각팬160: input transformer 170: cooling fan

180 : 과전압 차단부 190 : 동작 지연부180: overvoltage cutout 190: operation delay

S1 : 입력 전류센서 S2 : 피드백 전압센서S1: Input Current Sensor S2: Feedback Voltage Sensor

S3 : 피드백 전류센서S3: Feedback Current Sensor

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,

외부로부터 입력되는 교류의 입력전원을 저전류로부터 고전류에 이르기까지 광대역에서 안정된 아크를 출력할 수 있도록 직류의 저전압 대전류의 출력전원으로 평활한 후 교류의 고주파로 변환시키는 인버터를 구비한 전력 제어부와, 상기 전력 제어부로부터 제공되는 전압의 오차를 검출하여 펄스파를 발생시킨 다음 이미 설정된 기준값에 일치시켜 균일한 출력전류를 출력하도록 제어하는 PWM 제어부를 포함하여 이루어진 인버터 CO2용접기에 있어서,A power control unit provided with an inverter which smoothes the input power of the alternating current input AC from low current to the high current and converts it into high frequency of alternating current after smoothing to the output power of the low voltage and high current of the wide band, In the inverter CO 2 welding machine comprising a PWM control unit for detecting the error of the voltage provided from the power control unit to generate a pulse wave and then output a uniform output current in accordance with a predetermined reference value,

상기 전력 제어부의 입력측 전류를 감지하는 입력 전류센서와,An input current sensor detecting an input side current of the power control unit;

상기 입력 전류센서에서 감지된 전류를 직류로 변환시키는 DC 변환부와,A DC converter converting the current sensed by the input current sensor into a direct current (DC);

상기 입력 전류센서의 신호를 상기 DC 변환부를 통하여 직류전류로서 받고 그 전류의 량이 기준값을 넘을 경우 출력파형을 줄여 1차 제어하는 제 2 비교부와,A second comparison unit which receives the signal of the input current sensor as a DC current through the DC converter and reduces the output waveform firstly if the amount of the current exceeds a reference value;

상기 전력 제어부의 출력측 전압를 감지하는 피드백 전압센서와,A feedback voltage sensor for sensing an output side voltage of the power control unit;

상기 전력 제어부의 출력측 전압을 상기 피드백 전압센서를 통하여 센싱하여 전압의 기준값과 비교하여 정해진 값이 나오면 이것을 다시 상기 제 2 비교부의 출력값 이내에서 최대가 되도록 2차 제어하는 제 1 비교부와,A first comparison unit which senses the output side voltage of the power control unit through the feedback voltage sensor and compares the voltage with a reference value of the voltage to a maximum value within the output value of the second comparator;

상기 전력 제어부의 출력측 전류를 감지하는 피드백 전류센서와,A feedback current sensor for sensing an output side current of the power control unit;

상기 피드백 전류센서의 값이 전류의 기준값에 일치하면 출력이 반전되어 상기 제 2 비교부에 공급되는 입력1차 전류의 량의 한계점을 적게 하여 펄스제어의 량을 신속히 줄이고, 상기 피드백 전류센서의 값이 부족하면 비반전되어 입력1차 전류의 량의 한계점에 무관하게 출력전류를 내도록 제어하는 제 3 비교부를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.If the value of the feedback current sensor matches the reference value of the current, the output is inverted to decrease the amount of pulse control by reducing the threshold of the amount of the input primary current supplied to the second comparator, and the value of the feedback current sensor If the deficiency is insufficient, the technical features include a third comparison unit which is non-inverted to control the output current regardless of the limit of the amount of the input primary current.

이하, 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the inverter CO 2 welding machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)는 CO2(이산화 탄소) 및 Ar(아르곤), Ar+CO2, Ar+O2(산소)와 같은 보호가스를 인가받아 용접 와이어를 공급하면서 알루미늄이나 스테인리스, 철 등의 모재를 정밀 용접하는 데 사용된다.Inverter CO 2 welding machine 100 according to the present invention is supplied with a protective gas such as CO 2 (carbon dioxide) and Ar (argon), Ar + CO 2 , Ar + O 2 (oxygen) while supplying a welding wire or aluminum It is used for precision welding of base metal such as stainless steel and iron.

즉, 용접건을 모재의 용접부위에 접근시킨 후 토치 스위치를 눌러 가스통에 충전되어 있는 보호가스가 용접건의 가스노즐을 통하여 분출될 수 있도록 하고, 이와 동시에 본 발명의 인버터 CO2용접기(100)를 통한 저전압 대전류에 의하여 용접 와이어가 모재에 인접되도록 하므로써 아크에 의한 용접 와이어의 용융을 발생시켜 정밀용접을 구현할 수 있도록 하는 것이다.That is, the welding gun is approached to the welding portion of the base material to press the torch switch so that the protective gas filled in the gas cylinder can be ejected through the gas nozzle of the welding gun, and at the same time through the inverter CO 2 welding machine 100 of the present invention By allowing the welding wire to be adjacent to the base material by the low voltage high current, it is possible to implement the precision welding by generating the melting of the welding wire by the arc.

도 1은 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기를 나타내는 전체 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기에 적용된 전력 제어부(120)를 설명하기 위한 블록도이다.1 is an entire block diagram showing an inverter CO 2 welding machine according to the invention, Figure 2 is a block diagram for explaining a power control unit 120 is applied to the inverter CO 2 welding machine according to the invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)는 외부로부터 입력되는 60㎑ 교류의 입력전원 속에 혼입되기 쉬운 노이즈 신호(noise signal)를 제거하는 입력 전원부(110)와, 이 입력 전원부(110)를 통하여 필터링된 교류의 입력전원을 직류의 입력전원으로 변환시키는 입력 정류부(121)와, 이 입력 정류부(121)를 통하여 변환된 직류의 입력전원을 저전류로부터 고전류에 이르기까지 광대역에서 안정된 아크를 출력할 수 있도록 직류의 저전압 대전류의 출력전원으로 평활하는 평활부(122)와, 이 평활부(122)로부터 발생되는 전압의 오차를 검출하여 펄스파를 발생시킨 다음 이미 설정된 기준전압에 일치시켜 균일한 출력전류를 출력하도록 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(130)와, 이 PWM 제어부(130)로부터 제공된 펄스파의 저전압 대전류의 출력전원을 교류 50㎑의 펄스파로 전환시키는 인버터(123)와, 이 인버터(123)의 교류 50㎑ 펄스파를 권선비 및 코일의 굵기를 달리하여 용접에 필요한 저전압 대전류로 변환시키는 메인 트랜스(124)와, 이 메인 트랜스(124)를 통하여 출력된 교류 50㎑의 저전압 대전류를 고속 정류시켜 맥류화된 전기성분으로 변환시키는 출력 정류부(125)와, 이 출력 정류부(125)를 통하여 맥류화된 전기성분을 직류성분으로 평활시키는 리액터(126)와, 용접하고자 하는 용접재료의 종류 및 사용되는 가스의 종류, 용접자세, 용접 와이어의 종류와 같은 다양한 용접 파라미터를 선별하여 선택하는 전면 채널 스위치부(140)와, 전면 채널 스위치부(140)의 조작에 의하여 선택된 용접 파라미터를 연산 처리하여 최적의 희망 용접전압 및 희망 용접전류로 출력하도록 제어하는 메인 컨트롤러부(150)와, 입력 전원부(110)로부터 공급된 입력전원을 사용전원으로 변환시켜 메인 컨트롤러부(150) 및 PWM 제어부(130)에 공급하는 입력 트랜스(160)와, 입력 트랜스(160)에 접속되어 내부의 열을 외부로 배출시키는 냉각팬(170)으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the inverter CO 2 welding machine 100 according to the present invention includes an input power supply unit 110 for removing a noise signal that is likely to be mixed in an input power supply of 60 kW AC input from the outside, and The input rectifier 121 converts the input power of the AC filtered through the input power supply 110 into a direct current input power, and the input power of the DC converted through the input rectifier 121 from low current to high current. The smoothing unit 122 smoothes the output power of DC low voltage and high current so as to output a stable arc in a wide band, and detects the error of the voltage generated from the smoothing unit 122 to generate a pulse wave, Pulse width modulation (PWM) control unit 130 for controlling the output of a uniform output current in accordance with the voltage, and output of the low voltage high current of the pulse wave provided from the PWM control unit 130 An inverter 123 for converting a power source into a pulse wave of AC 50 mA, and a main transformer 124 for converting an AC 50 mA pulse wave of the inverter 123 into a low voltage large current required for welding by varying the turns ratio and the thickness of the coil; An output rectifier 125 for converting a low voltage large current of AC 50 kV outputted through the main transformer 124 into high speed rectification and converting it into a pulsated electric component, and the electric component pulsated through the output rectifier 125 Reactor 126 for smoothing with a direct current component, the front channel switch unit 140 for selecting and selecting various welding parameters such as the type of welding material to be welded and the type of gas used, the welding posture, the type of welding wire and And a main controller controlling the welding parameters selected by the operation of the front channel switch unit 140 to output the optimum desired welding voltage and the desired welding current. An input transformer 160 for converting the input power supplied from the input power supply unit 110 into a used power supply to the main controller unit 150 and the PWM control unit 130 and connected to the input transformer 160. It consists of a cooling fan 170 for discharging the heat of the inside to the outside.

이때, 입력 전원부(110)를 통하여 필터링된 교류의 입력전원을 저전류로부터 고전류에 이르기까지 광대역에서 안정된 아크를 출력할 수 있도록 직류의 저전압 대전류의 출력전원으로 평활하여 변환되도록 제어하는 것을 전력 제어부(120)라고 통칭할 수 있는 데, 이 전력 제어부(120)는 더욱 구체적으로 도 2에 도시된 바와같이 교류의 입력전원을 직류의 입력전원으로 변환하는 입력 정류부(121)와, 입력 정류부(121)를 통하여 변환된 직류의 입력전원을 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 통하여 교류 50㎑의 고주파로 변환시키는 인버터(123)와, 인버터(123)를 통하여 변환된 교류 50㎑의 고주파를 교류의 저전압 대전류의 전원으로 변환시키는 메인 트랜스(124)와, 메인 트랜스(124)를 통하여 변환된 교류의 저전압 대전류의 전원을 직류의 저전압 대전류의 전원으로 변환시키는 출력 정류부(125)와, 이 출력 정류부(125)를 통하여 변환된 직류의 저전압 대전류의 전원을 평활하여 부하변동에 따른 인버터(123)의 충격을 완화시키며 출력 정류부(125) 및 메인 트랜스(124)의 실효전류를 내려주는 리액터(126)로 대별할 수 있다.In this case, the power control unit controls to smoothly convert the input power of the alternating current filtered through the input power supply unit 110 into an output power of a low voltage large current of direct current so as to output a stable arc in a wide range from low current to high current. 120 may be referred to collectively. The power controller 120 may further include an input rectifying unit 121 and an input rectifying unit 121 for converting an AC input power into an DC input power as shown in FIG. 2. The inverter 123 converts the DC input power converted through the IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) element into a high frequency of 50 ㎑ AC, and converts the high frequency of the AC 50 인버터 converted through the inverter 123 into an AC low voltage. The main transformer 124 which converts into a large current power supply, and the low voltage large current power of the alternating current converted through the main transformer 124 is a direct current low voltage high current power supply. The output rectifier 125 and the output rectifier 125 smooth the power of the direct current low voltage large current converted through the output rectifier 125 to mitigate the impact of the inverter 123 due to load fluctuations. Reactor 126 that lowers the effective current of 124 can be roughly classified.

여기서, 입력 전원부(110)에 의하여 필터링된 교류의 입력전원을 직류의 입력전원으로 변환하는 입력 정류부(121)는 도 3에 도시된 바와 같이 컨버터(Converter)로서 다이오드 모듈을 사용할 수 있다. 도 3은 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)에 적용된 전력 제어부(120)의 입력 정류부(121)를 설명하기 위한 회로도 및 파형도이다.Here, the input rectifier 121 for converting the input power of the AC filtered by the input power supply 110 into the input power of the direct current may use a diode module as shown in FIG. 3. 3 is a circuit diagram and waveform diagram for explaining the input rectifier 121 of the power control unit 120 applied to the inverter CO 2 welding machine 100 according to the present invention.

정류용 다이오드 모듈은 3상 브리지 다이오드로서 3상전원을 양파정류하는 6개의 다이오드가 복합된 것이다. 이때 사용되는 콘덴서는 주로 전해 콘덴서이다. 전해 콘덴서는 극성이 있으며 아주 작은 충방전이 가능한 밧데리로 생각하면 되고, 그 작용으로는 불규칙적인 교류상태를 직류상태로 만들어주는 역할을 한다. 그리고, 입력 정류부(121)는 3상 220[V] 또는 380[V], 60[Hz]의 상용전원을 정류하여 직류전원으로 변환시켜주는 기능을 수행하게 된다.The rectifier diode module is a three-phase bridge diode, which is a combination of six diodes for rectifying the three-phase power source. The capacitor used at this time is mainly an electrolytic capacitor. Electrolytic capacitors can be thought of as batteries with polarity and capable of very small charging and discharging, and their function is to make an irregular alternating current into a direct current state. In addition, the input rectifying unit 121 performs a function of rectifying the commercial power of three-phase 220 [V] or 380 [V], 60 [Hz] to convert the DC power.

예를 들어, 입력 교류전원으로 3상 220V를 사용할 경우 변환된 DC전압은 다음과 같이 결정된다.For example, when using 3-phase 220V as input AC power, the converted DC voltage is determined as follows.

평활부(122)는 입력 정류부(121)에 의해 맥류가 된 전류를 리플이 없는 직류전압으로 평활시키기 위하여 평활용 콘덴서를 사용한다.The smoothing unit 122 uses a smoothing capacitor to smooth the current generated by the input rectifying unit 121 to a ripple-free DC voltage.

이 평활용 콘덴서는 직류링크의 전류, 허용 직류리플율 등을 고려하여 정전용량을 결정하며, 여기에 가격과 부피까지 고려하여 소자를 선정하면 좋다.The smoothing capacitor determines the capacitance in consideration of the current of the DC link, the allowable DC ripple rate, and the like, and the element may be selected in consideration of the price and volume.

그리고, 콘덴서의 충방전되는 전하량은 같아야 하므로,In addition, since the charge and discharge of the capacitor should be the same,

가 되는데, Becomes

여기서,는 직류링크의 리플전압이고,는 방전시간으로서,here, Is the ripple voltage of DC link, Is the discharge time,

가 되므로, Becomes,

평활용 콘덴서의 정전용량은The capacitance of the smoothing capacitor

로 계산된다. Is calculated.

이와 같이 계산하면 리플전압을 10[V] 정도로 허용할 때 약 2,000[uF]정도의 콘덴서가 필요하게 된다. 따라서, 바람직한 실시예로서 평활용 콘덴서는 2,200[uF]의 400[V]콘덴서를 직렬로 사용하면 좋다.In this way, a capacitor of about 2,000 [uF] is required when the ripple voltage is allowed to about 10 [V]. Therefore, as a preferred embodiment, the smoothing capacitor may use a 400 [V] capacitor of 2,200 [uF] in series.

그리고, 입력 정류부(121)를 통하여 변환된 직류의 입력전원을 교류 50㎑의 고주파로 변환시키는 인버터(Inverter; 123)는 IGBT 소자를 사용한다.The inverter 123 for converting the DC input power converted through the input rectifier 121 into a high frequency of AC 50 kHz uses an IGBT element.

이 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자는 PNP Transistor와 MOSFET를 접속한 Monolithic의 BI-MOS Transistor를 말하고 매우 고가이다.This Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) device is a monolithic BI-MOS transistor that connects a PNP transistor and a MOSFET and is very expensive.

이때, Gate-Emitter 간에 (+)의 전압을 인가하여 MOSFET를 도통시키면 PNP Transistor의 Base-Collector간에 저항이 접속된 것으로 되어 PNP Transistor 부분이 도통상태가 된다.At this time, if the MOSFET is connected by applying a positive voltage between the gate and the emitter, the resistance is connected between the base and collector of the PNP transistor, and the PNP transistor portion becomes conductive.

턴오프(Turn off) 동작은 Gate-Emitter간의 전압을 0[Ⅴ]로 하면 우선 MOSFET가 차단 상태가 되고 PNP Transistor는 BASE 전류의 공급이 끊겨 차단상태로 된다.In turn off operation, when the voltage between Gate-Emitter is set to 0 [V], the MOSFET is first cut off, and the PNP transistor is cut off because the BASE current is cut off.

이처럼 IGBT는 POWER MOSFET와 같이 Gate의 전압신호만으로 ON/OFF 상태를 제어할 수 있으므로 본 발명에 유용하게 적용할 수 있다.As described above, the IGBT can be usefully applied to the present invention because the IGBT can control the ON / OFF state only by the voltage signal of the gate like the power MOSFET.

한편, 상기 입력 정류부(121)에서 변환된 직류전압은 인버터(123)의 공급전압이 되고, 만약 직류전압이 311[V]일 경우에 IGBT 소자의 전압정격은 안전계수를 고려하여 약 600[V] 용량급이면 충분하다.Meanwhile, the DC voltage converted by the input rectifier 121 becomes the supply voltage of the inverter 123. If the DC voltage is 311 [V], the voltage rating of the IGBT element is about 600 [V] in consideration of the safety factor. Capacity is sufficient.

또한, 인버터(123)에 사용되는 스위칭 소자의 정격전류는 다음과 같이 충분한 여유를 갖도록 정한다.In addition, the rated current of the switching element used for the inverter 123 is determined to have a sufficient margin as follows.

정격전류 = 부하용량÷효율÷교류전압÷××과부하율×리플율Rated Current = Load Capacity ÷ Efficiency ÷ AC Voltage ÷ × X overload rate ripple rate

= Idc×과부하율×리플율[A]= Idc × overload rate × ripple rate [A]

인버터(123) 변환방식은 입력 정류부(121)를 통하여 직류화된 전원을 IGBT 소자로 교번 스위칭하여 원하는 주파수로 변환하므로써 교류화할 수 있게 된다.Inverter 123 conversion method can be altered by switching the DC power supplied through the input rectifier 121 to the IGBT element to convert to the desired frequency.

즉, IGBT를 이용한 스위칭 방식은 주로 대전력회로에 사용되는풀브리지(FULL BRIDGE) 방식을 적용한다. 고속 펄스(PULSE)전력으로의 변환원리를 설명하면 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같다.That is, the switching method using the IGBT applies a full bridge method, which is mainly used in a large power circuit. The conversion principle to the fast pulse power is as shown in FIGS. 4 and 5.

도 4는 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)에 적용된 전력 제어부(120)의 인버터(123)의 변환방식을 설명하기 위한 실시 예시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)에 적용된 인버터(123)의 구성이 되는 IGBT 소자의 스위칭 동작을 나타내는 실시 파형도이다.4 is an exemplary view illustrating a conversion method of the inverter 123 of the power control unit 120 applied to the inverter CO 2 welder 100 according to the present invention, and FIG. 5 is an inverter CO 2 welder according to the present invention. It is an implementation waveform diagram which shows the switching operation of the IGBT element which becomes the structure of the inverter 123 applied to 100).

도 4에 도시된 I1은 제 1 트랜지스터 내지 제 4 트랜지스터(TR1∼TR4)의 턴온(TURN ON)시간이며, V1은 변압기 1차측의 출력전압이다.I1 shown in FIG. 4 is the turn-on time of the first to fourth transistors TR1 to TR4, and V1 is the output voltage of the transformer primary side.

각 트랜지스터(TR1∼TR4)의 턴온시간을 조절하므로써 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 출력전압의 크기를 변화시킬 수 있게 되고, 더불어 이것이 곧 PWM(PULSE WIDTH MODULATION) 방식이며, 이 PWM 방식을 통하여 원하는 주파수, 즉 교류 50㎑로 변환할 수 있게 되는 것이다.By adjusting the turn-on time of each of the transistors TR1 to TR4, the magnitude of the output voltage can be changed as shown in Figs. 4 and 5, and this is the PWM (PULSE WIDTH MODULATION) method. Through this, the desired frequency, that is, it can be converted into AC 50 kHz.

인버터(123)를 통하여 변환된 교류 50㎑의 고주파를 저전압 대전류의 전원으로 변환시키는 메인 트랜스(124)는 본 발명의 인버터 CO2용접기(100)가 소형화 및 경량화될 수 있도록 하는데 지대한 영향을 미친다.The main transformer 124 for converting the high frequency of AC 50 kHz converted through the inverter 123 into a low voltage high current power source has a great influence on miniaturization and weight reduction of the inverter CO 2 welder 100 of the present invention.

이 메인 트랜스(124)는 전자유도작용을 이용하여 교류전압 및 전류의 값을 바꾸는 것으로서 1차와 2차간의 변압비를 조정하여 원하는 용접전류를 얻을 수 있도록 한다.The main transformer 124 is to change the value of the AC voltage and current by the electromagnetic induction action to adjust the transformer ratio between the primary and secondary to obtain the desired welding current.

그리고, 메인 트랜스(124)는 도 6에 도시된 바와 같이 자석을 효율적으로 통해주기 위한 페라이트코어 및 1차, 2차 권선으로 구성된다.And, as shown in Figure 6 the main transformer 124 is composed of a ferrite core and primary, secondary windings to efficiently pass through the magnet.

도 6은 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)에 적용된 메인 트랜스(124), 출력 정류부(125) 및 리액터(126)를 나타내는 개략도이다.6 is a schematic view showing the main transformer 124, the output rectifier 125 and the reactor 126 applied to the inverter CO 2 welding machine 100 according to the present invention.

여기서, 메인 트랜스(124)의 무게를 결정하는 중요요소는 페라이트코어의 단면적이다.Here, an important factor for determining the weight of the main transformer 124 is the cross-sectional area of the ferrite core.

E : 1CK 전압 F : 주파수 N : 권수E: 1CK voltage F: Frequency N: Number of turns

Bm : 자속밀도 S : 철심단면적Bm: Magnetic flux density S: Iron core area

그리고, 60Hz용 페라이트코어와 인버터(123)에 적용되는 50,000Hz와의 차이는 무려 주파수(f)가 833배나 커지므로 상기 식에서 f가 커지면 단면적은 반비례하여 833배나 적어질 수 있음을 알 수 있다.In addition, since the difference between the ferrite core for 60 Hz and 50,000 Hz applied to the inverter 123 is 833 times as large as the frequency f, it can be seen that as f becomes larger in the above formula, the cross sectional area may be inversely reduced by 833 times.

또한, 일반 철심코어에 비해 본 발명에 적용되는 페라이트코어(Ferrite Core)는 자속밀도(Bm)가 매우 커서 단면적(S)을 줄일 수 있는 요인도 되지만 권선수 N을 줄일 수 있게 되어 그 크기를 최소화시킬 수 있도록 하는데 지대한 영향을 미치는 것이다.In addition, the ferrite core applied to the present invention compared to the general core core (Ferrite Core) is also a factor to reduce the cross-sectional area (S) because the magnetic flux density (Bm) is very large to minimize the number of turns N to minimize the size It has a great effect on making it possible.

한편, 전력 제어부(120)로부터 발생되는 전압의 오차를 검출하여 펄스파를 발생시킨 다음 이미 설정된 기준전압에 일치시켜 균일한 출력전류를 공급하도록 전력 제어부(120)를 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(130)는 펄스폭 변조의 원리를 기본적으로 적용하여 출력전류를 균일하게 제공할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.On the other hand, PWM (Pulse Width Modulation) for controlling the power control unit 120 to supply a uniform output current by generating a pulse wave after detecting the error of the voltage generated from the power control unit 120 to match the reference voltage already set The controller 130 performs a function of providing the output current uniformly by basically applying the principle of pulse width modulation.

본 발명에서는 종래의 용접기에서 빈번하게 고장을 일으키는 전력 제어부(120)의 인버터(123), 즉 IGBT의 파손 등을 충분하게 보호할 수 있도록 하며 용접 품질의 강점인 정전압/정전류의 동시제어가 가능하고 스패터 감소의 기능에 의한 강제 제어가 가능되도록 PWM 제어부(130)를 개선함을 그 핵심으로 한다.In the present invention, it is possible to sufficiently protect the inverter 123 of the power control unit 120, i.e., IGBT, which frequently causes a failure in the conventional welding machine, and it is possible to simultaneously control the constant voltage / constant current which is the strength of the welding quality. The key point is to improve the PWM control unit 130 to enable forced control by the function of spatter reduction.

통상적으로 CO2용접은 용접토치의 전극에서 용접 와이어가 연속적으로 공급될 때 용접재료와의 전기적인 아크가 발생되어 용접이 가능하게 되고, 여기서 아크는 단락과 단선을 반복하게 된다.In general, the CO 2 welding generates an electric arc with the welding material when the welding wire is continuously supplied from the electrode of the welding torch, and the welding is possible, where the arc repeats a short circuit and a disconnection.

그런데, 상술한 바와 같이 아크가 단락과 단선을 반복할 경우 전력을 제어하는 전력 제어부(120)는 상당한 스트레스를 받을 수밖에 없으며, 전류와 전압의 정확한 피이드 백 센싱이 연속적으로 일어나지 않을 경우에는 역으로 전력 제어부(120)의 인버터(123), 즉 IGBT 소자가 과전류에 의하여 치명적으로 파손되고 만다.However, as described above, when the arc repeats a short circuit and a disconnection, the power control unit 120 that controls power inevitably receives a significant stress, and in the case where accurate feedback sensing of current and voltage does not occur continuously, power is reversed. Inverter 123 of the control unit 120, that is, the IGBT element is fatally damaged by overcurrent.

이를 방지하기 위하여 전류와 전압을 동시에 피드백 센서의 신호를 받아 제어하여야 하는 데, 회로의 구성이 정확하지 못하거나 응답속도가 느린 경우에는 IGBT의 파손이 일어날 수밖에 없고, 이로인한 인버터(123)의 주요부품이 되는 IGBT 소자가 고가인 까닭에 경제적 손실이 클 수밖에 없다.In order to prevent this, the current and voltage must be simultaneously controlled by receiving a signal from a feedback sensor. If the circuit configuration is not accurate or the response speed is slow, the IGBT may be damaged. Due to the high cost of the IGBT device, which is a component, the economic loss is large.

인버터 CO2용접기(100)는 정전압방식의 출력을 나타내지만 용접 와이어의 단락시에는 일정한 출력의 정전류로서 와이어를 끊어줌으로서 단락과 아크상태가반복되도록 하여 용접작업의 용이한 이행을 가능하게 한다. 즉, 단락시에는 정전류방식으로 전환되고 아크상태에서는 정전압상태가 되도록 하는 것이다.The inverter CO 2 welding machine 100 shows the output of the constant voltage method, but when the welding wire is shorted, the short circuit and the arc state are repeated by breaking the wire as a constant current of a constant output, thereby facilitating the easy implementation of the welding operation. In other words, when the short-circuit is switched to the constant current method, and in the arc state to be a constant voltage state.

이러한 전환은 PWM 제어부(130)에서 출력부하에 대하여 민감하게 전환되도록 하므로써 그 제어가 가능하다.This switching is controlled by allowing the PWM controller 130 to switch sensitively to the output load.

스패터 감소기능은 용접 와이어의 단락시 즉시 출력전류를 강제로 낮춰줌으로서 용접 와이어의 단락순간의 전류량을 줄임으로써 가능하게 되고, 이로써 파편 즉, 스패터를 줄일 수 있게 된다. 그리고, 단락상태에서 아크상태로 전환될 때 발생되는 스패터를 줄이기 위하여 순간 전압을 강화시켜 빠르게 단락상태로부터 벗어나게 하므로써 스패터의 감소를 달성할 수 있음은 물론이다.The spatter reduction function is made possible by reducing the amount of current in the short-circuit instant of the welding wire by forcibly lowering the output current at the time of short-circuit of the welding wire, thereby reducing the debris, that is, the spatter. In addition, the reduction of the spatter can be achieved by increasing the instantaneous voltage to quickly get out of the short circuit state in order to reduce the spatter generated when switching from the short state to the arc state.

여기서, 본 발명의 핵심적인 제안을 약술하면 다음과 같다.Here, a summary of the key suggestions of the present invention.

첫째, 전류모드의 PWM 제어부(130)와 주변 회로를 하이브리드화하여 노이즈에 강하게 하며 조립생산을 단순하게 한다.First, the PWM control unit 130 and the peripheral circuit of the current mode is hybridized to be strong against noise and simplify assembly production.

둘째, 피드백 전류센서(S3)로부터 출력전류를 받아들여 증폭하는 전류 증폭부(138)를 하이브리드화하여 노이즈에 강하고 조립생산을 간소하게 한다.Secondly, the current amplifier 138, which receives and amplifies the output current from the feedback current sensor S3, is hybridized to resist noise and simplify assembly production.

셋째, 전류제어 방식으로 입력 전원부(110)에 입력 전류센서(S1)를 세팅시키고 출력측에 피드백 전류센서(S3) 및 피드백 전압센서(S2)를 설치한 후 PWM 제어부(130) 내에 제 1 비교부(131), 제 2 비교부(132), 제 3 비교부(133)를 구비시켜 비교제어에 의한 안전장치를 더욱 강화한다.Third, after setting the input current sensor (S1) in the input power supply unit 110 by the current control method and the feedback current sensor (S3) and the feedback voltage sensor (S2) on the output side, the first comparison unit in the PWM control unit 130 131, the second comparator 132, and the third comparator 133 are further provided to further strengthen the safety device by comparison control.

넷째, 인버터(123)로 활용되는 IGBT 소자를 별도로 모듈화하여 접점불량에 의한 IGBT의 파손을 방지한다.Fourth, the IGBT device utilized as the inverter 123 is modularized separately to prevent damage to the IGBT due to a bad contact.

이러한 핵심적인 제안에 의하여 본 발명은, 기존의 인버터 용접기에 비해 전력 제어부(120)에 적용된 인버터(123)의 손상, 즉, IGBT의 파손 등에 대한 충분한 보호를 가능하게 하고, 인버터 CO2용접기(100)의 용접품질의 강점인 정전압/정전류의 동시제어를 가능하게 하며, PWM 제어부(130)의 하이브리드화를 통하여 노이즈에 강하고 구조를 더욱 간단하게 하여 조립생산을 이룰 수 있게 한다.By this core proposal, the present invention enables sufficient protection against damage of the inverter 123 applied to the power control unit 120, that is, breakage of the IGBT, compared to the conventional inverter welding machine, and the inverter CO 2 welding machine 100. It enables simultaneous control of constant voltage / constant current, which is a strength of welding quality, and enables hybridization of the PWM controller 130 to achieve assembly production by being more resistant to noise and making the structure simpler.

종합적으로, 본 발명은 인버터 CO2용접기(100)의 PWM 제어부(130)의 개선에 의해 기존의 인버터 용접기에서 부득이 발생될 수밖에 없었던 용접특성상 출력의 단락 단선 상태의 연속(1초에 약 10번에서 200번정도)에 의한 스트레스와, 순간 피드백의 센싱 에러가 발생될 경우 치명적으로 손상되는 전력 제어부(120)의 IGBT의 파손(경제적 손실이 큼) 등을 극복할 수 있도록 2중적인 보호를 가능하게 하고, 인버터 용접기의 용접품질의 향상을 위한 정전압/정전류의 동시제어를 가능하게 하여 균일한 출력 상태를 구현할 수 있도록 한다. 그 구체적인 설명은 도 7을 참조한다.Overall, the present invention is a continuous short-circuit disconnection state of the output due to the improvement of the PWM control unit 130 of the inverter CO 2 welder 100 inevitably generated in the conventional inverter welder (about 10 times per second 200 times) and double protection to overcome the IGBT damage (economic loss is large) of the power control unit 120, which is fatally damaged when the sensing error of the instantaneous feedback occurs. In addition, by enabling simultaneous control of the constant voltage / constant current for improving the welding quality of the inverter welding machine, a uniform output state can be realized. See FIG. 7 for a detailed description thereof.

도 7은 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기에 적용된 PWM 제어부(130)를 세분화한 전체 블록도이다.7 is a block diagram showing the subdivided PWM control unit 130 applied to the inverter CO 2 welding machine according to the present invention.

본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 입력 전원부(110)에서 입력전원 (3ø 또는 1ø)을 인가받아 입력 정류부(121)를 통해 1차 정류하여 AC를 DC화한 후 평활부(122)에서 평활하여 PWM 제어부(130)의 제어를 받아가면서 인버터(123)에 저전압 대전류의 펄스파를 제공하게 된다.Inverter CO 2 welding machine 100 according to the present invention by receiving the input power (3 ° or 1 °) from the input power source 110, as shown in Figure 7 to rectify the first through the input rectifier 121 to DC the AC After the smoothing unit 122 is smoothed under the control of the PWM control unit 130 to provide a low-voltage high current pulse wave to the inverter 123.

인버터(123)에서는 IGBT 소자를 이용하여 50KHz의 고주파로 변환시키고, 여기서 발생된 AC 50KHz PULSE를 메인 트랜스(124)를 통해 원하는 전압이나 전류의 크기로 변환한다.Inverter 123 is converted to a high frequency of 50KHz using the IGBT element, and converts the AC 50KHz PULSE generated by the main transformer 124 to the desired voltage or current magnitude.

그리고, 메인 트랜스(124) 2차측에서 나온 출력을 출력 정류부(125)를 통해 다시 2차 정류하여 출력단의 리액터(126)로 평활하여 DC전류를 만든다.Then, the output from the secondary side of the main transformer 124 is rectified again through the output rectifying unit 125 to smooth the DC current by the reactor 126 of the output stage.

여기서, 출력의 크기는 인버터(123)의 턴온시간에 해당되는 펄스 폭의 량에 의해 정해지고 그 량은 피드백 전류센서(S3) 및 피드백 전압센서(S2)에 의한 피드백 량에 따라 PWM 제어부(130)에서 메인 컨트롤러부(150)의 설정된 값(기준값)과 비교되어 줄이거나 키워줌으로서 일정한(REGULATION) 출력을 가능하게 한다.Here, the magnitude of the output is determined by the amount of the pulse width corresponding to the turn-on time of the inverter 123 and the amount is the PWM control unit 130 according to the feedback amount by the feedback current sensor S3 and the feedback voltage sensor S2. In comparison with the set value (reference value) of the main controller unit 150 to reduce or increase the constant (REGULATION) output is possible.

즉, 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)는 개선된 PWM 제어부(130)에 의하여 기존의 인버터(123) 용접기에 비해 약점으로 지적되고 있는 전력 제어부(120)의 IGBT의 파손 등을 미연에 방지할 수 있도록 하는 것이다.In other words, the inverter CO 2 welding machine 100 according to the present invention is due to the improved PWM control unit 130 to prevent the damage of the IGBT of the power control unit 120, which is pointed out as a weak point compared to the conventional inverter 123 welding machine. To prevent it.

PWM(PUSE WIDTH MODULATION) 제어부(130)는 도 7에 도시된 바와 같이 2중적인 피드백 제어를 한다. 즉, 1차적으로 제 2 비교부(132)에서는 입력 전원부(110)의 입력 전류센서(S1)의 신호를 DC 변환부(135)를 통하여 직류전류로서 받고 그 전류의 량이 메인 컨트롤러부(150)에 설정된 기준값을 넘을 경우 출력파형을 줄이고, 2차적으로 제 1 비교부(131)에서 출력측 전압을 피드백 전압센서(S2)를 통하여 센싱하여 메인 컨트롤러부(150)에 설정된 기준값과 비교하여 정해진 값이 나오면 이것을 다시 제 2 비교부(132)의 출력값 이내에서 최대가 되도록 한다.PWM (PUSE WIDTH MODULATION) control unit 130 performs a double feedback control as shown in FIG. That is, the second comparator 132 receives the signal of the input current sensor S1 of the input power supply 110 as a DC current through the DC converter 135, and the amount of the current is the main controller 150. When the reference value is exceeded, the output waveform is reduced, and the first comparator 131 senses the output side voltage through the feedback voltage sensor S2 and compares it with the reference value set in the main controller 150. When it comes out, it is maximized again within the output value of the second comparator 132.

여기서, 1차적 제어의 한계는 제 3 비교부(133)에 의해 정해진다. 또한, 출력량과 관계없이 입력량이 IGBT의 위험기준에 도달될 경우 과전류 차단부(136)에서 인버터(123)의 구동, 즉, IGBT의 구동을 우선 차단할 수 있도록 한다. 따라서, 1차적인 제어의 기준은 정전류값이 되고 2차적인 제어의 기준은 정전압값이 될 수 있게 되는 것이다.Here, the limit of the primary control is determined by the third comparator 133. In addition, when the input amount reaches a risk criterion of the IGBT regardless of the output amount, the overcurrent interruption unit 136 may first block the driving of the inverter 123, that is, the driving of the IGBT. Therefore, the reference of the primary control can be a constant current value and the reference of the secondary control can be a constant voltage value.

다시 말하면, 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)는 전류제어의 값이 우선적으로 제어되고 다음으로 전압제어의 값이 제어된다. 실제로 용접기 출력이 단락상태일 경우 IGBT에 흐르는 전류값이 최대가 되고 이때 신속하게 전류의 피드백 제어가 이루어지지 않으면 IGBT는 파손되고 만다.In other words, in the inverter CO 2 welding machine 100 according to the present invention, the value of the current control is controlled first and then the value of the voltage control is controlled. In fact, when the welder output is short-circuited, the current flowing through the IGBT becomes maximum, and if the feedback control of the current is not made quickly, the IGBT is broken.

전압 제어상태는 용접기 출력이 아크상태이므로 아크는 어느 정도의 저항값이 생기며 단락상태보다는 훨씬 IGBT에 부담이 덜 되며 이때의 파손위험은 적어진다.In the voltage control state, the welder output is in the arc state, so the arc has some resistance value, which is much less burdened by the IGBT than the short circuit state, and the risk of breakage is less at this time.

그리고, 위의 1차, 2차적인 제어 외에 용접기 출력의 피드백 전압센서(S2) 및 피드백 전류센서(S3)와 상관없이 용접기 입력측의 입력 전류센서(S1)의 량이 어느 기준을 넘을 경우 앞의 모든 제어보다 우선적으로 출력을 SHUT DOWN시키는 과전류 차단부(136)를 포함시켜 용접기 출력이 단락이든 아크든 어떤 상태이든 상관없이 용접기의 인버터(123)를 안전하게 작동되도록 한다.And, in addition to the above primary and secondary control, if the amount of input current sensor S1 on the input side of the welder exceeds a certain level regardless of the feedback voltage sensor S2 and the feedback current sensor S3 of the welder output, An overcurrent breaker 136 to shut down the output prior to control is included to ensure safe operation of the inverter 123 of the welder regardless of whether the welder output is short or arced.

다시 설명하면, 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)는 정전압 및 정전류의 동시제어가 가능하다. 더욱 구체적으로, 인버터 CO2용접기(100)는 정전압방식의 출력을 나타내지만 용접 와이어의 단락시에는 일정한 출력의 정전류로서 와이어를 끊어줌으로서 단락과 아크상태를 반복하여 용접이 가능해진다. 즉, 단락시에는 정전류방식의 전원장치가 되고 아크상태에서는 정전압 상태가 된다. 이는 PWM 제어부(130)에서 출력부하에 대해 민감한 전환하므로써 실현된다.In other words, the inverter CO 2 welding machine 100 according to the present invention is capable of simultaneous control of constant voltage and constant current. More specifically, the inverter CO 2 welding machine 100 exhibits a constant voltage output, but when the welding wire is shorted, the welding is possible by repeating the short circuit and the arc state by breaking the wire as a constant current of a constant output. That is, in the case of a short circuit, it becomes a constant current power supply device, and in an arc state, it becomes a constant voltage state. This is realized by switching sensitively to the output load in the PWM controller 130.

예를 들면, 도 7에서 전류의 기준값과 피드백 전류센서(S3)의 값이 일치하면 제 3 비교부(133)는 출력이 반전되어 제 2 비교부(132)에 공급되는 입력1차 전류의 량의 한계점을 적게 하여 펄스폭 제어부(137)의 량을 신속히 줄이고, 피드백 전류센서(S3)의 값이 부족하면 제 3 비교부(133)는 비반전되어 입력1차 전류의 량의 한계점에 무관하게 제 3 비교부(133)에 의해 출력전류를 내도록 한다.For example, when the reference value of the current and the value of the feedback current sensor S3 coincide with each other in FIG. 7, the output of the third comparator 133 is inverted and the amount of the input primary current supplied to the second comparator 132. By reducing the threshold of the pulse width control unit 137 to quickly reduce the amount, if the value of the feedback current sensor (S3) is insufficient, the third comparator 133 is inverted and irrespective of the threshold of the amount of the input primary current The third comparator 133 outputs the output current.

그리고, 도 7에서 전압의 기준값이 제 1 비교부(131)에서 비교되는 피드백 전압센서(S2)의 값보다 적으면 출력이 반전되어 제 2 비교부(132)에서 입력1차 전류의 량과 다시 비교하여 출력을 조절하여 펄스폭 제어부(137)의 량을 신속히 줄이고, 피드백 전압센서(S2)의 값이 부족하면 제 1 비교부(131)는 비반전되어 제 2 비교부(132)에서 입력1차 전류의 량과 다시 비교하여 출력을 조절하여 펄스폭 제어부(137)의 량을 신속히 늘인다. 이렇게 하여 정전압과 정전류의 값을 출력의 상태에 따라 항상 조절시켜 균일한 용접기 출력을 얻어 낼 수 있도록 한다.In addition, in FIG. 7, when the reference value of the voltage is smaller than the value of the feedback voltage sensor S2 compared in the first comparator 131, the output is inverted, and the second comparator 132 again returns the amount of the input primary current. The output of the pulse width controller 137 is rapidly reduced by comparing the output by comparing the output, and when the value of the feedback voltage sensor S2 is insufficient, the first comparator 131 is non-inverted and the input 1 is input from the second comparator 132. The output of the pulse width controller 137 is quickly increased by adjusting the output in comparison with the amount of the difference current. In this way, the values of the constant voltage and the constant current are always adjusted according to the state of the output to obtain a uniform welder output.

더불어, 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)는 PWM 제어부(130)를 하이브리드화하여 노이즈에 강하고 구조가 간단하며 조립 생산을 더욱 용이하게 하도록 한다.In addition, the inverter CO 2 welding machine 100 according to the present invention hybridizes the PWM control unit 130 to be resistant to noise, to simplify the structure, and to facilitate assembly production.

더욱 구체적으로, 도 7에서 제 1 비교부(131)와 제 2 비교부(132)는 하나의 모듈로 하이브리드화하고, 도면 중 부호 134는 피드백 전류센서(S3)인 션트(SHUNT)에서 출력전류를 감지하여 증폭하는 것으로 전류흐름을 감지하여 용접기의 작동 상태를 인식하도록 하는 기능을 가진 출력전류 증폭기로서 하이브리드화된 것이다.More specifically, in FIG. 7, the first comparator 131 and the second comparator 132 are hybridized into a single module, and reference numeral 134 in the figure indicates an output current from the shunt SHUNT, which is a feedback current sensor S3. It is a hybridized output current amplifier with the function of detecting and amplifying the current flow to detect the operating state of the welding machine.

제 3 비교부(133)는 피드백 전류센서(S3)인 출력전류 증폭기(134)를 통하여 션트로부터 제공받아 메인 컨트롤러부(150)의 전류 설정값(기준값)과 비교한 후 그 출력상태를 제 2 비교부(132)에 공급한다.The third comparator 133 is provided from the shunt through the output current amplifier 134 which is the feedback current sensor S3 and compared with the current set value (reference value) of the main controller unit 150. Supply to the comparator 132.

도면 중 부호 180은 입력전압상태를 감지하여 과전압 보호회로가 설계된 과전압 차단부이고, 부호 190은 최초 전원이 공급될 경우 순간적으로 입력전압이 높은 경우를 감안하여 동작을 지연시키는 동작 지연부이며, 부호 138은 IGBT 구동을 위한 전류 증폭부이다. 그리고, T1,T2,T3,T4는 IGBT 구동 펄스트랜스이다.In the drawing, reference numeral 180 denotes an overvoltage blocking unit for detecting an input voltage state, and an overvoltage protection circuit is designed. 138 denotes a current amplifier for driving an IGBT. T1, T2, T3, and T4 are IGBT drive pulse transformers.

인버터(123)인 IGBT 소자는 IGBT 게이트회로로서 별도의 모듈화로 접점불량에 의한 IGBT 파손을 미연에 방지할 수 있고 도 7에 도시된 바와 같이 IGBT GATE회로기판 즉, IGBT 게이트 모듈로서 별도로 제공한다.The IGBT element, which is an inverter 123, can prevent IGBT damage due to a bad contact due to a separate modularization as an IGBT gate circuit, and is separately provided as an IGBT GATE circuit board, that is, an IGBT gate module as shown in FIG.

IGBT 게이트 모듈은 C-MOS형의 전압 구동방식으로, 만약 게이트를 단선시킨 상태에서 IGBT의 콜렉타와 에미터에 전원이 공급되면 내부 단락 상태가 되어 순간적으로 판손되고 만다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 IGBT의 게이트 모듈을 별도로 제공하여 PWM 제어부(130)에 세팅시킬 수 있도록 하여 접촉불량에 의한 IGBT 소자의 파손을 방지할 수 있도록 하는 것이다.The IGBT gate module is a C-MOS voltage driving method. If power is applied to the collector and emitter of the IGBT while the gate is disconnected, the IGBT gate module is short-circuited due to an internal short circuit. In order to prevent this phenomenon, the gate module of the IGBT is separately provided to be set in the PWM controller 130 so as to prevent damage to the IGBT element due to a poor contact.

한편, 메인 트랜스(124)를 통하여 변환된 저전압 대전류의 전원을 직류의 저전압 대전류의 전원으로 변환시키는 출력 정류부(125)는 입력 정류부(121)에서 사용되는 다이오드와는 다르게 고속 다이오드를 사용한다.On the other hand, the output rectifier 125 for converting the power of the low voltage high current converted through the main transformer 124 to the power of the low voltage high current of DC uses a high-speed diode different from the diode used in the input rectifier 121.

이 고속 다이오드는 ULTLA FAST RECOVERY 혹은 Schottky Barrier DIODE를 사용하는 데, 그 중 FAST RECOVERY DIODE는 높은 내압을 가지므로 낮은 내압용으로 사용되는 Schottky Barrier Diode에 비하여 본 발명의 인버터 CO2용접기(100)에 더욱 적합하게 적용할 수 있다.This high speed diode uses ULTLA FAST RECOVERY or Schottky Barrier DIODE, among which FAST RECOVERY DIODE has high breakdown voltage, which is more suitable for inverter CO 2 welding machine 100 of the present invention than Schottky Barrier Diode used for low breakdown voltage. It can apply suitably.

예를 들어, 30,000Hz에서 40,000Hz의 다이오드일 경우 순방향으로 TURN ON 될 때에는 아무런 문제가 안되지만 TURN OFF시 단락 전류가 크게 발생되어 잡음의 원인 및 효율저하의 원인이 되므로, 다이오드의 역회복 시간, 즉 TRR이 짧을수록 단락 전류의 발생량을 적게 할 수 있기 때문에 고속 다이오드가 적합함을 알 수 있다.For example, the diode of 30,000Hz to 40,000Hz does not cause any problem when it is turned on in the forward direction, but the short-circuit current is generated during turn-off, which causes noise and decreases efficiency. It can be seen that a high speed diode is suitable because the shorter the TRR, the smaller the amount of short circuit current can be generated.

그리고, 출력 정류부(125)를 통하여 변환된 직류의 저전압 대전류의 전원을 평활하여 부하변동에 따른 인버터(123)의 충격을 완화시키며 출력 정류부(125) 및 메인 트랜스(124)의 실효전류를 내려주는 리액터(Reactor; 126)는 입력 정류부(121)와는 다르게 평활회로로서 콘덴서를 사용하지 않고 대전류용인 리액터(126)를 사용하게 된다.In addition, by smoothing the power of the low-voltage high current of the DC converted through the output rectifier 125 to mitigate the impact of the inverter 123 due to the load fluctuations and lower the effective current of the output rectifier 125 and the main transformer 124 Reactor 126, unlike the input rectifier 121, uses a reactor 126 for a large current without using a capacitor as a smoothing circuit.

이러한 대전류용인 리액터(126)의 기본원리는 간단히 말해 직류는 통과시키고 교류의 흐름을 방해하는 역할을 하며, 평활의 목적외에 부하변동에 따른 인버터(123)의 충격을 완화시켜주기도 하며 메인 트랜스(124)와 출력 정류부(125)의 실효전류도 내려주는 작용을 하게 된다.The basic principle of the reactor 126 for such a large current simply serves to hinder the flow of alternating current and alternating the flow of alternating current, and to mitigate the impact of the inverter 123 due to load fluctuations in addition to the purpose of smoothing. And the effective current of the output rectifier 125 is also lowered.

이러한 작용은 부하의 특성을 결정짓는 주요한 요인이 되기 때문에 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)에 적용된 전력 제어부(120)에서는 대전류용 리액터(126)가 유용하게 활용될 수 있다.Since this action is a major factor in determining the characteristics of the load, the large current reactor 126 may be usefully used in the power control unit 120 applied to the inverter CO 2 welder 100 according to the present invention.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)는 전류모드의 PWM 제어부(130)와 주변 회로를 하이브리드화하여 노이즈에 강하게 하고 조립생산을 단순하게 할 수 있으며, 더불어 피드백 전류센서(S3)로부터 출력전류를 받아들여 증폭하는 전류 증폭부(138)를 하이브리드화하여 노이즈에 강하고 조립생산을 간소하게 할 수 있으며, 전류제어 방식으로 입력 전원부(110)에 입력 전류센서(S1)를 세팅시키고 출력측에 피드백 전류센서(S3) 및 피드백 전압센서(S2)를 설치한 후 PWM 제어부(130) 내에 제 1 비교부(131), 제 2 비교부(132), 제 3 비교부(133)를 구비시켜 비교제어에 의한 안전장치를 더욱 강화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the inverter CO 2 welding machine 100 according to the present invention can hybridize the PWM control unit 130 and the peripheral circuit in the current mode to be strong in noise and simplify assembly production, and also provide a feedback current sensor (S3). The current amplification unit 138, which receives and amplifies the output current from the hybridization, is resistant to noise and can simplify assembly production.The input current sensor S1 is set in the input power supply unit 110 by a current control method. After installing the feedback current sensor S3 and the feedback voltage sensor S2 on the output side, the first control unit 131, the second comparison unit 132, and the third comparison unit 133 are provided in the PWM control unit 130. It is effective to reinforce the safety device by comparison control.

그리고, 인버터(123)로 활용되는 IGBT 소자를 별도로 모듈화하여 접점불량에 의한 IGBT의 파손을 방지할 수 있다.In addition, the IGBT device utilized as the inverter 123 may be separately modularized to prevent damage to the IGBT due to a bad contact.

즉, 본 발명에 따른 인버터 CO2용접기(100)는 기존의 인버터 용접기에 비해 전력 제어부(120)에 적용된 인버터(123)의 손상, 구체적으로 IGBT의 파손 등에 대한 충분한 보호를 가능하게 하고, 인버터 CO2용접기(100)의 용접품질의 강점인 정전압/정전류의 동시제어를 가능하게 하며, PWM 제어부(130)의 하이브리드화를 통하여 노이즈에 강하고 구조가 간단하여 조립생산을 또한 가능하게 하고, PWM 제어부(130)가 기존의 인버터 용접기가 용접특성상 부득이 출력의 단락 단선 상태의 연속에 의해 스트레스를 받고 순간 피드백의 센싱 에러가 발생될 경우 치명적으로 손상되는 전력 제어부(120)의 IGBT의 파손 등에 대한 2중적인 보호를 가능하게 하며, 인버터 용접기의 용접품질의 향상을 위한 정전압/정전류의 동시제어가 가능하도록 하여 균일한 출력 상태를 구현할 수 있도록 하는 탁월한 효과가 있다.That is, the inverter CO 2 welder 100 according to the present invention enables sufficient protection against damage of the inverter 123 applied to the power control unit 120, specifically, damage of the IGBT, compared to the conventional inverter welder, and the inverter CO 2. 2 enables simultaneous control of constant voltage / constant current, which is a strength of welding quality of the welding machine 100, and is also resistant to noise and simple structure through hybridization of the PWM control unit 130, thus enabling assembly production, and PWM control unit ( 130) The conventional inverter welding machine is a double protection against the IGBT damage of the power control unit 120, which is fatally damaged when the stress of the short-circuit disconnection state of the output is inevitable due to the welding characteristics and a sensing error of the instantaneous feedback occurs. It enables the protection and enables the simultaneous control of constant voltage and constant current to improve the welding quality of inverter welding machine. So that it is highly effective.

Claims (3)

외부로부터 입력되는 교류의 입력전원을 저전류로부터 고전류에 이르기까지 광대역에서 안정된 아크를 출력할 수 있도록 직류의 저전압 대전류의 출력전원으로 평활한 후 교류의 고주파로 변환시키는 인버터(123)를 구비한 전력 제어부(120)와, 상기 전력 제어부(120)로부터 제공되는 전압의 오차를 검출하여 펄스파를 발생시킨 다음 이미 설정된 기준값에 일치시켜 균일한 출력전류를 출력하도록 제어하는 PWM 제어부(130)를 포함하여 이루어진 인버터 CO2용접기(100)에 있어서,Power having an inverter 123 for smoothing the input power of AC input from the outside to a high voltage of direct current of low voltage and high current so as to output a stable arc over a wide range from low current to high current And a PWM controller 130 which detects an error of the voltage provided from the power controller 120 to generate a pulse wave, and then outputs a uniform output current by matching a preset reference value. In the inverter CO 2 welder 100 made, 상기 전력 제어부(120)의 입력측 전류를 감지하는 입력 전류센서(S1)와,An input current sensor S1 sensing an input side current of the power control unit 120; 상기 입력 전류센서(S1)에서 감지된 전류를 직류로 변환시키는 DC 변환부(135)와,A DC converter 135 for converting the current sensed by the input current sensor S1 into direct current; 상기 입력 전류센서(S1)의 신호를 상기 DC 변환부(135)를 통하여 직류전류로서 받고 그 전류의 량이 기준값을 넘을 경우 출력파형을 줄여 1차 제어하는 제 2 비교부(132)와,A second comparator 132 which receives the signal of the input current sensor S1 as a DC current through the DC converter 135 and reduces the output waveform first if the amount of the current exceeds a reference value; 상기 전력 제어부(120)의 출력측 전압를 감지하는 피드백 전압센서(S2)와,A feedback voltage sensor S2 for sensing an output side voltage of the power control unit 120; 상기 전력 제어부(120)의 출력측 전압을 상기 피드백 전압센서(S2)를 통하여 센싱하여 전압의 기준값과 비교하여 정해진 값이 나오면 이것을 다시 상기 제 2 비교부(132)의 출력값 이내에서 최대가 되도록 2차 제어하는 제 1 비교부(131)와,When the output side voltage of the power control unit 120 is sensed through the feedback voltage sensor S2 and compared with the reference value of the voltage, and the predetermined value is obtained, the second side is maximized within the output value of the second comparator 132. A first comparator 131 for controlling; 상기 전력 제어부(120)의 출력측 전류를 감지하는 피드백 전류센서(S3)와,Feedback current sensor (S3) for detecting the output side current of the power control unit 120, 상기 피드백 전류센서(S3)의 값이 전류의 기준값에 일치하면 출력이 반전되어 상기 제 2 비교부(132)에 공급되는 입력1차 전류의 량의 한계점을 적게 하여 펄스제어의 량을 신속히 줄이고, 상기 피드백 전류센서(S3)의 값이 부족하면 비반전되어 입력1차 전류의 량의 한계점에 무관하게 출력전류를 내도록 제어하는 제 3 비교부(133)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터 CO2용접기(100).When the value of the feedback current sensor S3 matches the reference value of the current, the output is inverted to decrease the amount of pulse control by reducing the threshold of the amount of the input primary current supplied to the second comparator 132, When the value of the feedback current sensor (S3) is insufficient, the inverter CO 2 characterized in that it is non-inverted to control the output current irrespective of the limit of the amount of the input primary current. Welder 100. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전력 제어부(120)의 출력량과 관계없이 상기 DC 변환부(135)를 통하여 직류화된 입력측 전류량이 과전류가 될 경우 우선적으로 차단하는 과전류 차단부(136)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터 CO2용접기(100).Inverter, characterized in that it further comprises an over-current cut-off unit 136 to cut off preferentially when the amount of current inputted through the DC converter 135 is an overcurrent regardless of the output amount of the power control unit 120 CO 2 welder (100). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인버터(123)는 별도로 제작되어 상기 PWM 제어부(130)에 착탈 가능하게 접속되는 IGBT 게이트 모듈인 것을 특징으로 하는 인버터 CO2용접기(100).Inverter 123 is an inverter CO 2 welder (100), characterized in that the IGBT gate module that is manufactured separately and detachably connected to the PWM control unit (130).
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