KR20120122271A - Digital CO2 Welding Machine with Current Servo and Anti-electric Shock Functions - Google Patents

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KR20120122271A KR1020110040328A KR20110040328A KR20120122271A KR 20120122271 A KR20120122271 A KR 20120122271A KR 1020110040328 A KR1020110040328 A KR 1020110040328A KR 20110040328 A KR20110040328 A KR 20110040328A KR 20120122271 A KR20120122271 A KR 20120122271A
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Abstract

PURPOSE: A digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock protection function is provided to allow a user to control output by pressing a remote current control switch without moving to an inverter welding machine body. CONSTITUTION: A digital CO2 welding machine(10) comprises a power supply unit(20), an inverter power supply unit(30), a pulse wave modulation circuit(40), a PWM control unit(50), an electric shock protection unit(60), and a remote control circuit(70). The PWM control unit controls the inverter power supply unit to output uniform current by corresponding pulse wave modulated through the pulse wave modulation circuit to a predetermined reference voltage. The electric shock protection unit automatically switches on power immediately when contacting a welding rod to a base material. The remote control circuit is electrically connected to the electric shock protection unit and can be controlled in output through a switch on a welding holder. [Reference numerals] (20) Power supply unit; (30) Inverter power generating unit; (32) Input rectifying unit; (36) Transformer; (38) Output rectifying unit; (39) Reactor; (40) Pulse wave modulation circuit; (50) PWM control unit; (60) Electric shock protection unit; (70) Remote control circuit; (AA) Input power; (BB) Filter; (CC) Base; (DD) Holder

Description

전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 ＣＯ2 용접기{Digital CO2 Welding Machine with Current Servo and Anti-electric Shock Functions}Digital CO2 Welding Machine with Current Servo and Anti-electric Shock Functions}

본 발명은 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 용접붙음 현상을 방지하는 Hot-start 기능을 갖도록 하고, 전격방지회로가 내장되어 있어 용접을 하지 않을 경우 즉시 자동으로 출력 전원이 OFF되어 출력전압을 없애고 용접봉을 모재에 대는 순간 즉시 자동으로 출력 전원이 ON되어 출력전압을 상승시켜 전격을 방지하고, 용접홀더 끝에 있는 리모트스위치인 전류조절 스위치를 누르면 작업자가 인버터용접기 본체까지 이동할 필요가 없이 출력조절이 가능하게 하기 위한 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기에 관한 것이다.
The present invention relates to a digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function, and more specifically, to have a hot-start function that prevents welding sticking phenomenon, when the electric shock prevention circuit is built-in, when welding is not performed. As soon as the output power is automatically turned off to eliminate the output voltage and the welding rod is applied to the base material, the output power is automatically turned on immediately to prevent the electric shock by raising the output voltage.When the current control switch at the end of the welding holder is pressed, the operator The present invention relates to a digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function to enable output regulation without moving to the inverter welding machine body.

특히, 전류제어용 가변저항과 Hot-start용 가변저항에 의해 주어지는 입력치를 받아서, 출력소자(IGBT 또는 고출력 FET)의 게이트 회로의 펄스 폭을 조정하여 전력변환 반도체인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 회로의 파손방지하기 위한 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기에 관한 것이다.
In particular, the pulse width of the gate circuit of the output element (IGBT or high output FET) is adjusted by receiving an input value given by the current control variable resistor and the hot-start variable resistor, thereby controlling the IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) circuit, which is a power conversion semiconductor. The present invention relates to a digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function to prevent damage.

일반적으로 용접은 같은 종류 또는 다른 종류의 2가지 고체재료 사이에 원자간 결합이 이루어지도록 가열 또는 가압 등의 조작을 통하여 야금적으로 접합시키는 기술을 말하며, 아크 용접과 저항 용접 및 레이저 용접 등 다양한 방법이 이용되고 있다.
In general, welding refers to a technique of joining metallurgically by heating or pressing such that atomic bonding between two kinds of solid materials of the same or different types is achieved. Various methods such as arc welding, resistance welding and laser welding are used. Is used.

여기서, 아크 용접은 아크(arc)방전에 의한 아크의 발열을 이용하는 방법으로, 용접하려는 모재와 용접 토치 사이에 아크를 발생시켜 얻어지는 열을 이용해서 모재와 용접부의 표면을 녹인 후 그 용접부에 다시 용접 토치의 금속을 녹여 넣어 상호 접합시키는 기술이며, 이러한 아크 용접은 불활성가스 아크용접 및 탄산가스 아크용접 등으로 대별되어진다.
Here, arc welding is a method of using arc heat generated by arc discharge, and melts the surface of the base material and the welded part by using the heat obtained by generating an arc between the base material to be welded and the welding torch, and then welds the welded part again. It is a technology to melt the metal of the torch and join each other, and such arc welding is roughly classified into an inert gas arc welding and a carbon dioxide arc welding.

이때, 탄산가스 아크용접은 탄산가스 또는 탄산가스를 주로 한 혼합가스를 시일드 가스로 사용하는 시일드식 아크용접 기술로서, 통상 펄스 폭 변조(PWM;Pulse Width Modulation) 제어방식을 이용하는 이산화탄소(CO2) 용접기가 주로 사용된다.
At this time, carbon dioxide arc welding is a shielded arc welding technique using carbon dioxide gas or mixed gas mainly containing carbon dioxide as a shield gas, and carbon dioxide (CO2) using a pulse width modulation (PWM) control method. Welding machine is mainly used.

이와 같은 이산화탄소(CO2) 용접기는 다수 제안되었지만, 디지털화 하여 제안된 기술은 단지 용접기 앞 패널에 디스플레이 장치를 부착해 놓고 디지털이라는 명칭을 사용하고 있는 실정이다.
Although a number of such carbon dioxide (CO2) welding machines have been proposed, digitally proposed techniques use only the digital designation with a display device attached to the front panel of the welding machine.

이와 관련하여 아날로그 기술이 적용되고 있는 분야의 기술적 한계는 이론적인 제어 알고리즘을 실현하려고 했을 때, 그 회로의 복잡성은 물론 실현이 거의 불가능하다는 것이다. 예를 들어 설정된 목표치를 추종하는 서보제어계의 실현을 위해 피드백 제어를 적용하려고 하면 그 구현 회로의 복잡성이나 제어기의 파라메터 튜닝에 대한 어려움으로 인해 그 목적을 달성할 수 없게 되는 경우가 대부분이다.
In this regard, the technical limitation of the field where analog technology is applied is that when the theoretical control algorithm is realized, the complexity of the circuit as well as the implementation is almost impossible. For example, when trying to apply feedback control to realize a servo control system that follows a set target value, the objective is often impossible to achieve due to the complexity of the implementation circuit and the difficulty of parameter tuning of the controller.

특히, 회로가 노이즈에 약할 뿐 아니라 적용하는 응용 대상 분야나 수시로 변하는 환경에 대응할 수 있는 유연성이 많이 부족한 것도 사실이다. 따라서 노이즈나 외란 및 내부 파라메터 섭동(perturbation)과 같은 시스템에 대한 강인한 제어성은 거의 기대할 수 없는 것이 사실이다.
In particular, it is true that the circuit is not only weak to noise, but also lacks a lot of flexibility to cope with an application field or a constantly changing environment. It is therefore true that robust controllability of systems such as noise, disturbances and internal parameter perturbation is hardly expected.

따라서 본 발명은 이와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 용접붙음 현상을 방지하는 Hot-start 기능을 갖도록 하고, 전격방지회로가 내장되어 있어 용접을 하지 않을 경우 즉시 자동으로 출력 전원이 OFF되어 출력전압을 없애고 용접봉을 모재에 대는 순간 즉시 자동으로 출력 전원이 ON되어 출력전압을 상승시켜 전격을 방지하고, 용접홀더 끝에 있는 리모트스위치인 전류조절 스위치를 누르면 작업자가 인버터용접기 본체까지 이동할 필요가 없이 출력조절이 가능하게 하기 위한 새로운 형태의 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기를 제공하는데 있다.
Therefore, the present invention has been proposed in view of such a situation, and has a hot-start function to prevent welding sticking phenomenon, and the built-in electric shock prevention circuit automatically output power is turned off immediately when no welding is performed and the output voltage The output power is automatically turned on as soon as the welding rod is touched to the base metal, and the output voltage is raised to prevent the electric shock. To enable this, we provide a new type of digital CO2 welder with current servo and electric shock protection.

특히, 전류제어용 가변저항과 Hot-start용 가변저항에 의해 주어지는 입력치를 받아서, 출력소자(IGBT 또는 고출력 FET)의 게이트 회로의 펄스 폭을 조정하여 전력변환 반도체인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 회로의 파손방지하기 위한 새로운 형태의 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기를 제공하는데 있다.
In particular, the pulse width of the gate circuit of the output element (IGBT or high output FET) is adjusted by receiving an input value given by the current control variable resistor and the hot-start variable resistor, thereby controlling the IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) circuit, which is a power conversion semiconductor. It is to provide a digital CO2 welding machine with a new type of current servo and electric shock prevention to prevent damage.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 콘트롤에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부와(20); 외부로부터 입력되는 교류의 입력전압을 ±20％의 범위에 이르기까지 광대역에서 안정된 아크를 출력할 수 있도록 직류의 저전압 대전류의 출력전원으로 평활하여 변환시키는 인버터 전원공급부(30)와; 상기 인버터 전원공급부(30)로부터 발생되는 전압의 오차를 톱니파(Saw tooth wave)에 비교하여 펄스파를 발생시키기 위한 펄스파 변조회로(40)와; 상기 펄스파 변조회로(40)에서 변조된 펄스파를 이미 설정된 기준전압에 일치시켜 균일한 출력전류를 출력하도록 상기 인버터 전원공급부(30)를 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(50)와; 상기 PWM 제어부(50)와 전기적으로 연결되며, 상기 인버터 전원공급(30)부로부터 공급된 전원을 사용전원으로 변환시켜 용접을 하지 않을 경우 즉시 자동으로 출력전원이 OFF되고 용접봉을 모재에 대는 순간 즉시 자동으로 출력 전원이 ON되는 전격방지를 위한 전격방지부(60)와; 상기 전격방지부(60)와 전기적으로 연결되며, 용접 홀더 상의 스위치를 통해 출력조절이 가능한 기능의 리모트 콘트롤회로(70)를 포함한 것을 특징으로 한다.
According to a feature of the present invention for achieving the above object, the power supply for supplying the power required for the control unit 20; An inverter power supply unit for smoothly converting the input voltage of AC input from the outside into an output power of DC low voltage high current so as to output a stable arc in a wide band to a range of ± 20%; A pulse wave modulation circuit 40 for generating a pulse wave by comparing an error of the voltage generated from the inverter power supply unit 30 with a saw tooth wave; A pulse width modulation (PWM) controller (50) for controlling the inverter power supply unit (30) to output a uniform output current by matching the pulse wave modulated by the pulse wave modulation circuit (40) to a preset reference voltage; It is electrically connected to the PWM control unit 50, and immediately converts the power supplied from the inverter power supply unit 30 into the used power, and when the welding is not performed, the output power is automatically turned off immediately and the electrode is immediately touched by the base material. An electric shock prevention part 60 for electric shock prevention in which the output power is automatically turned on; It is electrically connected to the electric shock prevention unit 60, it characterized in that it comprises a remote control circuit 70 of the function of output control through a switch on the welding holder.

이와 같은 본 발명에 따른 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기에서 상기 인버터 전원공급부(30)는 교류의 입력전원을 직류의 입력전원으로 변환하는 입력 정류부(32)와; 상기 입력 정류부(32)를 통하여 변환된 직류의 입력전원을 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 통하여 교류 40㎑의 고주파로 변환시키는 인버터(34)와; 상기 인버터(34)를 통하여 변환된 교류 40㎑의 고주파를 교류의 저전압 대전류의 전원으로 변환시키는 트랜스포머(36)와; 상기 트랜스포머(36)를 통하여 변환된 교류의 저전압 대전류의 전원을 직류의 저전압 대전류의 전원으로 변환시키는 출력 정류부(38)와; 상기 출력 정류부(38)를 통하여 변환된 직류의 저전압 대전류의 전원을 평활하여 부하변동에 따른 인버터(34)의 충격을 완화시키며 상기 출력 정류부(38) 및 트랜스포머(36)의 실효전류를 내려주는 리액터(39)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
In the digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function according to the present invention, the inverter power supply unit 30 includes an input rectifier 32 for converting an AC input power into an DC input power; An inverter (34) for converting the DC input power converted through the input rectifier (32) into a high frequency of 40 교류 AC through an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) element; A transformer (36) for converting a high frequency of alternating current 40 kW through the inverter (34) into a low voltage high current power source of alternating current; An output rectifier 38 for converting a low voltage high current power source of the alternating current converted through the transformer 36 into a low voltage high current source of direct current; Reactor for reducing the impact of the inverter 34 due to the load fluctuation by smoothing the power of the direct current low voltage high current converted through the output rectifier 38 and lowers the effective current of the output rectifier 38 and transformer 36 It characterized by including (39).

이와 같은 본 발명에 따른 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기에서 상기 펄스파 변조회로(40)는 외부의 교류 입력전원을 공급받는 인버터 전원공급부(30)를 통하여 입력되는 교류전압을 제어하여 직류전압으로 정류하고 이를 회로의 각 구성요소로 공급하는 입력전압 공급부(41)와; 펄스 폭 제어를 위한 비교출력에 사용되는 기준전압을 발생하는 기준전압 발생부(42)와; 상기 입력전압 공급부(41)로부터 공급되는 입력전압에 대해서 과전압 및 저전압을 비교 감지하여 이상시 출력을 OFF시키는 입력전압 보호부(43)와; 상기 입력전압 공급부(41)에 의한 전압공급에 의해 동작되며 발진주파수의 조절을 통한 설정값과 의 비교를 통해 전력제어를 위한 출력 조정량을 결정함과 더불어 정전압/정전류를 제어하는 펄스 폭 제어부(44)와; 상기 펄스 폭 제어부(44)에서 정전압제어 및 정전류제어가 각각 가능하도록 피드백신호를 전환시키는 전압/전류 전환부(45)와; 상기 기준전압 발생부(42)에서 들어오는 조정값과 IGBT 회로의 출력을 감지하는 출력전류 감지센서(S1)인 분로(分路;SHUNT)에서 입력되는 출력전류의 증폭된 전류 피드백신호를 비교하여 그 결과를 상기 펄스 폭 제어부(44)로 출력하는 신호 비교부(46)와; 상기 출력전류 감지센서(S1)인 분로(SHUNT)에서 입력되는 출력전류를 증폭하는 전류신호 증폭부(47)와; 상기 펄스 폭 제어부(44)를 통해 출력된 출력파형을 전류 증폭하고 파형 정류하며 전력 변환하여 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 회로에 구동신호를 출력하는 IGBT 구동부(48)와; 상기 IGBT 회로 출력단의 전류 트랜스포머 센서(S2)에서 펄스신호를 받아 이를 정류/분압/조절하여 상기 펄스 폭 제어부(44)로 입력되게 하는 입력전력 정류부(49)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function according to the present invention, the pulse wave modulation circuit 40 controls an AC voltage input through an inverter power supply unit 30 that receives an external AC input power. An input voltage supply unit 41 rectifying the DC voltage and supplying the same to each component of the circuit; A reference voltage generator 42 generating a reference voltage used for the comparison output for the pulse width control; An input voltage protection part 43 which detects an overvoltage and a low voltage with respect to the input voltage supplied from the input voltage supply part 41 and turns off the output in case of abnormality; The pulse width control unit which is operated by the voltage supply by the input voltage supply unit 41 and determines the output adjustment amount for power control by comparing with the setting value through the adjustment of the oscillation frequency, and controls the constant voltage / constant current ( 44); A voltage / current switching unit 45 for switching the feedback signal to enable constant voltage control and constant current control in the pulse width control section 44; The amplified current feedback signal of the output current input from the shunt which is the output current sensor S1 for detecting the output of the IGBT circuit and the adjustment value coming from the reference voltage generator 42 is compared. A signal comparator 46 for outputting a result to the pulse width controller 44; A current signal amplifier 47 for amplifying the output current input from the shunt SHUNT which is the output current sensor S1; An IGBT driver 48 for current amplifying, waveform rectifying, and power converting the output waveform output through the pulse width controller 44 to output a driving signal to an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) circuit; And an input power rectifier 49 for receiving a pulse signal from the current transformer sensor S2 at the output terminal of the IGBT circuit, rectifying / dividing / adjusting the pulse signal and inputting the pulse signal to the pulse width controller 44.

이와 같은 본 발명에 따른 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기에서 전격방지부(60)는 용접 개시 용접 붙음을 방지하기 위해 개시 전류를 0~50A로 가변할 수 있도록 Hot-stsrt 기능을 갖도록 하고, 용접이 기 설정된 0.1초~5초 동안 이루어 지지 않을 경우 출력 전압을 50V이하로 자동 출력될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
In the digital CO2 welding machine having the current servo function and the electric shock prevention function according to the present invention, the electric shock prevention part 60 has a hot-stsrt function so that the start current can be changed to 0 to 50 A in order to prevent welding start welding. If the welding is not made for a predetermined 0.1 seconds to 5 seconds, characterized in that the output voltage can be automatically output to 50V or less.

이상과 같이 본 발명에 따른 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기에 의하면, 용접붙음 현상을 방지하는 Hot-start 기능을 갖도록 하고, 전격방지회로가 내장되어 있어 용접을 하지 않을 경우 즉시 자동으로 출력 전원이 OFF되어 출력전압을 없애고 용접봉을 모재에 대는 순간 즉시 자동으로 출력 전원이 ON되어 출력전압을 상승시켜 전격을 방지하고, 용접홀더 끝에 있는 리모트스위치인 전류조절 스위치를 누르면 작업자가 인버터용접기 본체까지 이동할 필요가 없이 출력조절이 가능하게 하는 효과가 있다.
As described above, according to the present invention, a digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function has a hot-start function for preventing welding sticking, and an electric shock prevention circuit is built in, so that automatic welding is not performed immediately. As soon as the output power is turned off to eliminate the output voltage and the welding rod is applied to the base metal, the output power is automatically turned on to increase the output voltage to prevent electric shock, and when the current control switch at the end of the welding holder is pressed, the operator presses There is an effect to enable the output can be adjusted without moving to the body.

특히, 전류제어용 가변저항과 Hot-start용 가변저항에 의해 주어지는 입력치를 받아서, 출력소자(IGBT 또는 고출력 FET)의 게이트 회로의 펄스 폭을 조정하여 전력변환 반도체인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 회로의 파손방지하기 위한 효과가 있다.
In particular, the pulse width of the gate circuit of the output element (IGBT or high output FET) is adjusted by receiving an input value given by the current control variable resistor and the hot-start variable resistor, thereby controlling the IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) circuit, which is a power conversion semiconductor. It is effective to prevent breakage.

도 1은 본 발에 따른 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기의 회로도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기에서 전격방지를 위한 회로도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기에서 펄스파 변조회로를 설명하기 위한 도면이다.1 is a configuration diagram of a digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function according to the present invention;
2 is a circuit diagram of a digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function according to a preferred embodiment of the present invention;
3 is a circuit diagram for electric shock prevention in a digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function according to a preferred embodiment of the present invention;
4 is a view for explaining a pulse wave modulation circuit in a digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 4에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, Figures 1 to 4, the same reference numerals are denoted with respect to the components performing the same function in Figures 1 to 4. In the drawings and the detailed description, detailed description of specific elements and functions of elements not directly related to the technical features of the present invention will be omitted. .

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 Hot-start 기능과 전격방지기능을 내장한 디지털 DC 아크 용접기는 콘트롤에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부(20), 인버터 전원발생부(30), 펄스파 변조회로(40), PWM 제어부(50), 전격방지부(60) 및 리모트 콘트롤회로(70)를 포함하여 이루어진다.
1 to 4, a digital DC arc welding machine having a built-in hot-start function and an electric shock prevention function according to a preferred embodiment of the present invention, a power supply unit 20 for supplying power required for control, and inverter power generation The unit 30 includes a pulse wave modulation circuit 40, a PWM control unit 50, an electric shock prevention unit 60, and a remote control circuit 70.

인버터 전원발생부(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 교류의 220 eV입력전원을 직류의 입력전원으로 변환하는 입력정류부(32)와, 입력정류부(32)를 통하여 변환된 직류의 입력전원을 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)소자를 통하여 교류 40㎑의 고주파로 변환시키는 인버터(34)와, 인버터(34)를 통하여 변환된 교류 40㎑의 고주파를 교류의 저전압 대전류의 전원으로 변환시키는 트랜스포머(36)와, 트랜스포머(36)를 통하여 변환된 교류의 저전압 대전류의 전원을 직류의 저전압 대전류의 전원으로 변환시키는 출력정류부(38)와, 출력정류부(38)를 통하여 변환된 직류의 저전압 대전류의 전원을 평활하여 부하변동에 따른 인버터(34)의 충격을 완화시키며 출력정류부(38) 및 트랜스포머(36)의 실효전류를 내려주는 리액터(39)로 이루어진다.
2 and 3, the inverter power generating unit 30 includes an input rectifying unit 32 for converting 220 eV input power of AC into an input power of DC and a direct current of the DC converted through the input rectifying unit 32. An inverter 34 for converting an input power source into a high frequency alternating current of 40 mA through an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) element, and a high frequency of 40 mA alternating current converted through an inverter 34 into a low voltage high current power source of alternating current. An output rectifier 38 for converting the low voltage high current of the alternating current converted through the transformer 36 and the transformer 36 into a low voltage high current power of the direct current, and the low voltage high current of the direct current converted through the output rectifying unit 38. Reducing the impact of the inverter 34 due to the load fluctuation by smoothing the power supply of the rectifier 38 and the reactor (39) for reducing the effective current of the transformer (36).

또한, 인버터 전원발생부(30)에서 입력 정류부(32)는 입력전원을 받아 전원차단기(NFB)인 입력스위치을 거쳐 외부로 송출되는 잡음을 줄이기 위한 입력필터부에 의하여 필터링된 교류의 입력전원을 직류의 입력전원으로 변환하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 컨버터(Converter)로서 정류용 다이오드모듈과 콘덴서(Condenser 및 capacitor)를 포함한다.
In addition, the inverter rectifier 32 in the inverter power generating unit 30 receives the input power and the input power of the AC filtered by the input filter unit to reduce the noise transmitted to the outside through the input switch which is a power circuit breaker (NFB) In order to convert to the input power of the, as shown in Fig. 2 (Converter) includes a rectifying diode module and a capacitor (Condenser and capacitor).

한편, 입력 정류부(32)에서 정류용 다이오드모듈은 3상 브리지 다이오드로서 3상전원을 양파정류하는 6개의 다이오드가 복합되어 구성되고, 이때 사용되는 콘덴서는 평활콘덴서로 극성이 있으며 그 작용으로는 불규칙적인 교류상태를 직류상태로 만들어주는 역할을 한다.
On the other hand, the rectifier diode module in the input rectifying unit 32 is a three-phase bridge diode is composed of six diodes to rectify the three-phase power source, the capacitor used is a smoothing capacitor has a polarity and irregular in its action It plays a role to make AC state into DC state.

그리고, 입력 정류부(32)에서 인버터(34)는 입력 정류부(32)를 통하여 변환된 직류의 입력전원을 교류 40㎑의 고주파로 변환시키는 IGBT형 인버터(Inverter) 소자로서, PNP트랜지스터와 MOSFET를 접속한 모놀릭 BI-MOS트랜지스터(Monolithic BI-MOS Transistor)를 사용하는 것이 바람직하다. 이 IGBT형 인버터(Inverter) 소자는 또다른 트랜지스터가 유용하게 적용할 수 있지만 POWER MOSFET와 같이 게이트의 전압신호만으로 ON/OFF 상태를 제어할 수 있기 때문이다. 즉, 인버터(34)는 4개의 각 IGBT의 턴온시간을 조절함으로써 출력전압의 크기를 변화시킬 수 있고, 더불어 이것이 곧 PWM 방식을 통하여 원하는 주파수인 교류 40㎑로 변환할 수 있기 때문이다.
In the input rectifying unit 32, the inverter 34 is an IGBT type inverter (Inverter) element for converting the DC input power converted through the input rectifying unit 32 into a high frequency of 40 교류 AC, and connects a PNP transistor and a MOSFET. It is preferable to use a monolithic BI-MOS transistor. This IGBT type inverter device is useful for another transistor, but like the power MOSFET, the ON / OFF state can be controlled only by the voltage signal of the gate. That is, the inverter 34 can change the magnitude of the output voltage by adjusting the turn-on time of each of the four IGBTs, and this can be converted to the desired frequency of alternating current 40 kW through the PWM method.

인버터 전원발생부(30)에서 인버터(34)의 출력측에 연결된 트랜스포머(36)는 IGBT형 인버터(34)를 통하여 변환된 교류 40㎑의 고주파를 저전압 대전류의 전원으로 변환시킨다. 트랜스포머(36)는 전자유도작용을 이용하여 교류전압 및 전류의 값을 바꾸는 것으로서 1차와 2차간의 변압비를 조정하여 원하는 용접전류를 얻을 수 있다.
The transformer 36 connected to the output side of the inverter 34 in the inverter power generator 30 converts the high frequency of AC 40 kHz converted through the IGBT type inverter 34 into a low voltage high current power source. The transformer 36 changes the AC voltage and the current value by using an electron induction action, and thus, a desired welding current can be obtained by adjusting the transformer ratio between the primary and secondary.

이로써, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 아크용접기(10)에서는 인버터의 특성인 소형화 및 경량화가 될 수 있고, 아크발생의 시작이나 중지가 단시간 내에 용접기(10)의 2차 무부하 전압을 안전전압 이하로 유지하여 작업자를 보호한다.
Thus, in the digital arc welder 10 according to the preferred embodiment of the present invention, the characteristics of the inverter can be reduced in size and weight, and the start or stop of arc generation in a short time the second no-load voltage of the welder 10 to the safety voltage Keep below to protect the worker.

펄스파 변조회로(40)는 도 4에서 보는 바와 같이 외부의 교류 입력전원을 공급받는 인버터 전원공급부(30)를 통하여 입력되는 교류전압을 제어하여 직류전압으로 정류하고 이를 회로의 각 구성요소로 공급하는 입력전압 공급부(41)와, 펄스 폭 제어를 위한 비교출력에 사용되는 기준전압을 발생하는 기준전압 발생부(42)와, 입력전압 공급부(41)로부터 공급되는 입력전압에 대해서 과전압 및 저전압을 비교 감지하여 이상시 출력을 OFF시키는 입력전압 보호부(43)와, 입력전압 공급부(41)에 의한 전압공급에 의해 동작되며 발진주파수의 조절을 통한 설정값과의 비교를 통해 전력제어를 위한 출력 조정량을 결정함과 더불어 정전압/정전류를 제어하는 펄스 폭 제어부(44)와, 펄스 폭 제어부(44)에서 정전압제어 및 정전류제어가 각각 가능하도록 피드백신호를 전환시키는 전압/전류 전환부(45)와, 기준전압 발생부(42)에서 들어오는 조정값과 IGBT 회로의 출력을 감지하는 출력전류 감지센서(S1)인 분로(分路;SHUNT)에서 입력되는 출력전류의 증폭된 전류 피드백신호를 비교하여 그 결과를 펄스 폭 제어부(44)로 출력하는 신호 비교부(46)와, 출력전류 감지센서(S1)인 분로(SHUNT)에서 입력되는 출력전류를 증폭하는 전류신호 증폭부(47)와, 펄스 폭 제어부(44)를 통해 출력된 출력파형을 전류 증폭하고 파형 정류하며 전력 변환하여 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 회로에 구동신호를 출력하는 IGBT 구동부(48)와, IGBT 회로 출력단의 전류 트랜스포머 센서(S2)에서 펄스신호를 받아 이를 정류/분압/조절하여 상기 펄스 폭 제어부(44)로 입력되게 하는 입력전력 정류부(49)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
As shown in FIG. 4, the pulse wave modulation circuit 40 controls an AC voltage input through an inverter power supply unit 30 receiving an external AC input power, rectifies the DC voltage, and supplies the same to each component of the circuit. The overvoltage and undervoltage are applied to the input voltage supply unit 41, the reference voltage generator 42 generating the reference voltage used for the comparison output for pulse width control, and the input voltage supplied from the input voltage supply unit 41. The input voltage protection part 43 which detects the comparison and turns off the output in case of abnormality, and is operated by the voltage supply by the input voltage supply part 41 and outputs for power control by comparing with the setting value by adjusting the oscillation frequency. In addition to determining the adjustment amount, the pulse width control unit 44 for controlling the constant voltage / constant current and the pulse width control unit 44 transmit the feedback signal to enable the constant voltage control and the constant current control, respectively. The output current input from the shunt which is an output current detection sensor S1 for sensing the adjustment value coming from the voltage / current switching unit 45 and the reference voltage generator 42 and the output of the IGBT circuit. Current amplifying the output current input from the signal comparing unit 46 for comparing the amplified current feedback signal of the output signal to the pulse width control section 44 and the shunt SHUNT which is the output current sensor S1. An IGBT driver 48 for current amplifying, waveform rectifying, and power converting the output waveform output through the signal amplifier 47 and the pulse width controller 44 to output a drive signal to an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) circuit; And an input power rectifier 49 for receiving a pulse signal from the current transformer sensor S2 at the output terminal of the IGBT circuit, rectifying / dividing / adjusting the pulse signal and inputting the pulse signal to the pulse width controller 44.

한편, 상기의 펄스파 변조회로(40)에서 메인 컨트롤러부는 사용자의 조작에 의하여 선택된 용접 파라미터(parameter)를 연산 처리하여 최적의 희망 용접전압 및 희망 용접전류로 출력되도록 제어하는 것이며, IGBT 회로는 본 발명의 펄스파 변조 회로의 출력신호를 받아 인버터(inverter) 기능, 즉 펄스파 변조 회로에서 제공된 저전압 대전류의 출력전원을 원하는 주파수로 변환시켜 교류화하는 것이다.
On the other hand, in the pulse wave modulation circuit 40, the main controller unit controls to output the optimum desired welding voltage and the desired welding current by calculating and processing a welding parameter selected by a user's operation. It receives the output signal of the pulse wave modulation circuit of the present invention and converts the inverter power, that is, the output power of the low voltage and high current provided from the pulse wave modulation circuit into a desired frequency and is altered.

PWM 제어부(50)는 펄스파 변조회로(40)에서 변조된 펄스파를 이미 설정된 기준전압에 일치시켜 균일한 출력전류를 출력하도록 인버터 전원공급부(30)를 제어한다.
The PWM controller 50 controls the inverter power supply unit 30 to output a uniform output current by matching the pulse wave modulated by the pulse wave modulation circuit 40 to a preset reference voltage.

더불어, 트랜스포머(36)를 통하여 변환된 저전압 대전류의 전원을 직류의 저전압 대전류의 전원으로 변환시키는 출력 정류부(38)는 입력 정류부(32)에서 사용되는 다이오드는 고속의 다이오드를 사용한다. 이 고속다이오드는 고속의 회복시간(ULTLA FAST RECOVERY)을 갖는 데, 이것은 높은 내압을 가지며 고속의 펄스파형을 정류하는데 용이하기 때문이다.
In addition, the output rectifier 38 for converting the low voltage high current power converted through the transformer 36 into a low voltage high current power source of direct current uses a high speed diode as the diode used in the input rectifier 32. This high speed diode has a fast recovery time (ULTLA FAST RECOVERY) because it has a high breakdown voltage and is easy to rectify a high speed pulse waveform.

그리고, 출력 정류부(38)를 통하여 변환된 직류의 저전압 대전류의 전원을 평활하여 부하변동에 따른 인버터(34)의 충격을 완화시키며 출력 정류부(38) 및 트랜스포머(36)의 실효전류를 내려주는 리액터(39, Reactor)는 입력 정류부(32)와 다르게 평활회로로서 콘덴서를 사용하지 않고 대전류용인 리액터(39)를 사용하게 된다. 이러한 대전류용인 리액터(39)의 기본원리는 간단히 말해 직류는 통과시키고 교류의 흐름을 방해하는 역할을 하며, 평활의 목적 외에 부하변동에 따른 인버터(34)의 충격을 완화시켜주기도 하며 트랜스포머(36)와 출력 정류부(38)의 실효전류도 내려주는 작용을 하게 된다.
In addition, the reactor for reducing the impact of the inverter 34 due to load fluctuation by smoothing the DC low voltage high current power converted through the output rectifying unit 38 and lowering the effective current of the output rectifying unit 38 and the transformer 36. Reactor 39, unlike the input rectifier 32, uses a reactor 39 for a large current without using a capacitor as a smoothing circuit. The basic principle of the reactor 39 for such a large current simply acts as a direct current to pass through and hinders the flow of alternating current, and in addition to the purpose of smoothing, to mitigate the impact of the inverter 34 due to load fluctuations and the transformer 36. And also lower the effective current of the output rectifier 38.

한편, PWM 제어부(50)는 통상의 기술 구성으로 이루어질 수 있으므로, 그 세부 회로 및 기능에 대하여는 생략한다.
On the other hand, since the PWM control unit 50 can be made of a conventional technical configuration, detailed circuits and functions thereof will be omitted.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 아크용접기의 전격방지부에 관한 회로도이다.
3 is a circuit diagram of an electric shock prevention unit of a digital arc welder according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 아크용접기(10)는 용접 작업시 안전의 주요요소가 되는 전격방지부(60)는 브리지다이오드(BD1, 62)와, 비교기(U1:A, 64), 포토커플러(PH1, 66)를 주요구성으로 하고, 콘넥타 CN2(601)에서 공급되는 교류를 공급전원으로 하며, 이 공급전원을 저항 R5와 R6(621, 622)을 통해 전압을 분압하여 비교기(U1:A, 64)의 (-)단에 고정된 전압값으로 기준전압을 형성한다.
In the digital arc welder 10 according to the preferred embodiment of the present invention, the electric shock prevention part 60, which is the main element of safety during welding work, includes the bridge diodes BD1 and 62, the comparators U1: A and 64, and the photo. The main components of the coupler (PH1, 66), the AC power supplied from the connector CN2 (601) as a supply power supply, this supply power is divided by a voltage through the resistors R5 and R6 (621, 622) and comparator (U1: A reference voltage is formed at a fixed voltage value at the negative end of A, 64).

그리고 전격방지부(60)에서 콘넥타(CN1, 602)에서 들어오는 전압은 디지털 아크용접기(10)의 출력단(E)에 같이 연결되어 있고, 전격방지회로에서 다이오드D1(603)과 R1(604)으로 연결되어 비교기(U1:A, 64)의 (+)단에 입력되는 전압이 입력전압으로 되고, 비교기(U1:A, 64)를 통해 입력되는 (+) 전압이 클 경우 비교기(U1:A, 64)의 출력은 (+)DC가 되어 포토커플러 PH1(66)를 ON 시킨다. 이때, 포토커플러PH1(66)의 출력단 PIN5는 LOW가 되고 반전게이트인버터 U2:D, 662) 의 출력은 HIGH가 되어 전격방지회로의 제어를 위한 용접전류가 출력되도록 자동으로 지시하게 된다. 만약 정상 동작되는 전격방지부(60)의 용접을 하지 않는 상태일 경우는 반대가 된다.
In addition, the voltage coming from the connectors CN1 and 602 in the electric shock prevention unit 60 is connected to the output terminal E of the digital arc welder 10 together with the diodes D1 603 and R1 604 in the electric shock prevention circuit. When the voltage input to the (+) terminal of the comparators (U1: A, 64) is connected to the input voltage, and the (+) voltage input through the comparators (U1: A, 64) is large, the comparator (U1: A, The output of 64 becomes (+) DC to turn on photocoupler PH1 (66). At this time, the output terminal PIN5 of the photocoupler PH1 66 is LOW and the output of the inverting gate inverters U2: D, 662 is HIGH to automatically instruct the welding current for the control of the electric shock prevention circuit. If the state of the normal operation of the electric shock prevention unit 60 is not in the opposite state.

전격방지부(60)에서 콘넥타 CN1(601)으로 들어오는 전원은 전압을 읽는 것이 아니라 저항값을 읽어 그 차이를 나타나게 한다. 즉 전압은 비록 출력단자에 연결되어 있지만 다이오드D1(603)에 의해 출력전압은 못 들어오고 다만 용접중일 때에 저항값은 쇼트(Short)에 가까운 낮은 저항값으로 인해 R1(604)의 값이 아주 적어 비교기(U1:A, 64)의 (+) 단자를 기준전압보다 높게 만들게 된다.
The power supply coming into the connector CN1 601 from the electric shock prevention unit 60 does not read the voltage but reads the resistance value to show the difference. In other words, although the voltage is connected to the output terminal, the output voltage cannot be received by the diode D1 603, but the resistance value is very small due to the low resistance value close to the short when welding. The positive terminal of the comparators (U1: A, 64) is made higher than the reference voltage.

한편, 디지털 아크용접기의 전격방지를 제어하기 위한 전격방지부(60)에서 콘넥타 CN3(605)는 PWM 제어부(50)에 연결되는 단자로 PWM의 기능은 앞에서 언급된바 상세히 기술하지 않는다.
On the other hand, the connector CN3 (605) in the electric shock prevention unit 60 for controlling the electric shock prevention of the digital arc welder as a terminal connected to the PWM control unit 50, the function of the PWM is not described in detail as described above.

그러나 콘넥타 CN3(605)에서 TH는 온도과열센서에서 오는 신호로 만약 이 신호가 HIGH가 될 경우 트랜지스터 Q1과 Q2(606. 607)를 동작시켜, 트랜지스터 Q2(507)가 ON되면 콘넥타 CN4(608)에 연결된 TH신호의 전면LED램프(도시 안됨)를 점등하게 되고, 트랜지스터 Q1(606)이 ON되면 반전게이트인버터(U2:E, 664)의 입력을 LOW가 되게 하여 콘넥타 CN3의 EN을 HIGH로 만들어서 PWM의 출력이 정지(STOP)되게 한다.
However, TH in connector CN3 (605) is a signal from the temperature overheat sensor. If this signal becomes HIGH, transistors Q1 and Q2 (606. 607) are operated. When transistor Q2 (507) is turned on, connector CN4 (608) The front LED lamp (not shown) of the TH signal connected to the LED is turned on.When the transistor Q1 (606) is turned ON, the input of the inverting gate inverters (U2: E, 664) is turned LOW to make the connector CN3 EN high. Allow the output of the PWM to stop (STOP).

콘넥타 CN3(605)의 CO는 용접작업이 개시되면 HIGH신호가 들어오며, 먼저 콘넥타 CN4(608)에 연결된 CO신호의 전면 LED램프를 점등하게 되고 반전게이트인버터(U2:C, 610)를 통해 반전하여 신호가 딜레이 되어, 초기에 용접전류의 크기를 세게 해 주다가 본 신호가 들어오면 초기전류를 없애게 되고 VR2의 값만 출력하게 된다. VR2는 Hot-start 기능과 전격방지기능을 내장한 디지털 DC 아크 용접기 전면의 전류조절볼륨과 콘넥타 CN6(612)의 리모트 콘넥타를 통해 그 값이 조절하게 되어진다.
The CO signal of the connector CN3 (605) is turned on when the welding operation is started, and the front LED lamp of the CO signal connected to the connector CN4 (608) is turned on first, and is reversed through the inverting gate inverters (U2: C, 610). As the signal is delayed, the welding current is initially increased, and when this signal is received, the initial current is removed and only the value of VR2 is output. VR2 is controlled by the current control volume on the front of the digital DC arc welding machine with hot-start function and electric shock prevention function and the remote connector of connector CN6 (612).

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 Hot-start 기능과 전격방지기능을 내장한 디지털 DC 아크 용접기(10)의 전격전압의 콘트롤에 관한 전격방지부(60)에서 릴레이는 리모트콘트롤시에 ON되어 외부 리모트 스위치와 연결된다.
In addition, in the electric shock prevention unit 60 for controlling the electric shock voltage of the digital DC arc welding machine 10 incorporating the hot-start function and the electric shock prevention function according to the preferred embodiment of the present invention, the relay is turned on at the time of remote control. Connected to an external remote switch.

또한, 반전게이트인버터 U2:B, 613)는 용접중에는 자동스타트 기능으로 인해 용접아크의 끊김을 방해하지 않도록 보상하는 역할로서 전격방지부(60)와 상관없이 CO신호가 LOW이면 반전게이트인버터U2:F, 614)출력을 지연시켜 전격방지신호로 인해 아크가 바로 OFF되는 것을 방지한다.
In addition, the inverting gate inverters U2: B and 613 serve to compensate the interruption of the welding arc due to the automatic start function during welding. Inverting gate inverter U2 when the CO signal is low regardless of the electric shock prevention unit 60: F, 614) delays the output to prevent the arc from turning off immediately due to the lightning protection signal.

이에 따라 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 Hot-start 기능과 전격방지기능을 내장한 디지털 DC 아크 용접기(10)는 전격방지기가 내장되어 있어, 바꾸어 말하면 외부로 별도로 부착되는 전격방지기가 필요가 없고, 외면에 돌출부가 없으므로 용접을 하지 않을 경우 즉시 자동으로 출력전원이 OFF되고 용접봉을 모재에 대는 순간 즉시 자동으로 출력전원이 ON되어 전격을 방지할 수 있다.
Accordingly, the digital DC arc welding machine 10 having a built-in hot-start function and an electric shock prevention function according to a preferred embodiment of the present invention has an electric shock suppressor, that is, there is no need for an electric shock protector attached to the outside. Since there is no protrusion on the outside, the output power is automatically turned off immediately when not welding, and the output power is automatically turned on immediately when the welding rod is applied to the base material to prevent electric shock.

한편, 전격방지부(60)는 용접 개시 용접 붙음을 방지하기 위해 개시 전류를 0~50A로 가변할 수 있도록 Hot-stsrt 기능을 갖도록 하고, 용접이 기 설정된 0.1초~5초 동안 이루어 지지 않을 경우 출력 전압을 50V이하로 자동 출력될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
On the other hand, the electric shock prevention unit 60 has a hot-stsrt function to change the starting current to 0 ~ 50A to prevent welding start welding sticking, when the welding is not made for a predetermined 0.1 seconds to 5 seconds Characterized in that the output voltage can be automatically output to less than 50V.

리모트콘트롤회로(70)는 전원공급부(20)에 대하여 전격방지부(60)를 사이에 두고 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(50)에 연결하여, 인버터 전원발생부(30)의 IGBT(34)을 PWM 제어하여 출력단에서 용접재료의 종류 및 두께에 따라 용접전류를 리모트콘트롤한다.
The remote control circuit 70 is connected to a pulse width modulation (PWM) control unit 50 for controlling the power supply unit 20 with the electric shock prevention unit 60 therebetween, and the IGBT (of the inverter power generation unit 30). 34) PWM control to remote control the welding current in the output terminal according to the type and thickness of welding material.

이상과 같이 본 발명에 따른 Hot-start 기능과 전격방지기능을 내장한 디지털 DC 아크 용접기에 의하면, 용접붙음 현상을 방지하는 Hot-start 기능을 갖도록 하고, 전격방지회로가 내장되어 있어 용접을 하지 않을 경우 즉시 자동으로 출력 전원이 OFF되어 출력전압을 없애고 용접봉을 모재에 대는 순간 즉시 자동으로 출력 전원이 ON되어 출력전압을 상승시켜 전격을 방지하고, 용접홀더 끝에 있는 리모트스위치인 전류조절 스위치를 누르면 작업자가 인버터용접기 본체까지 이동할 필요가 없이 출력조절이 가능하게 하는 효과가 있다.
As described above, according to the digital DC arc welding machine incorporating the hot-start function and the electric shock prevention function according to the present invention, it has a hot-start function that prevents welding sticking phenomenon, and the electric shock prevention circuit is built in so as not to weld. In this case, the output power is automatically turned off immediately to eliminate the output voltage and as soon as the electrode is touched to the base material, the output power is automatically turned on to increase the output voltage to prevent electric shock and the operator presses the current control switch which is the remote switch at the end of the welding holder. There is an effect that the output can be adjusted without having to move to the inverter welder body.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 Hot-start 기능과 전격방지기능을 내장한 디지털 DC 아크 용접기를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.As described above, the digital DC arc welding machine having a built-in hot-start function and an electric shock prevention function according to a preferred embodiment of the present invention is shown according to the above description and drawings, but this is merely described as an example. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit.

10 : 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기
20 : 전원 공급부 30 : 인버터 전원발생부
32 : 입력 정류부 34 : 인버터
36 : 트랜스포머 38 : 출력 정류부
39 : 리액터 40 : 펄스파 변조회로
41 : 입력전압공급부 42 : 기준전압발생부
43 : 입력전압 보호부 44 : 펄스 폭 제어부
45 : 전압/전류 전환부 46 : 신호 비교부
47 : 전류신호 증폭부 48 : IGBT 구동부
49 : 입력전력 정류부 50 : PWM 제어부
60 : 전격방지부 70 : 리모트 콘트롤회로10: Digital CO2 welding machine with current servo and electric shock prevention
20: power supply unit 30: inverter power generation unit
32: input rectifier 34: inverter
36: transformer 38: output rectifier
39 reactor 40 pulse wave modulation circuit
41: input voltage supply unit 42: reference voltage generation unit
43: input voltage protection unit 44: pulse width control unit
45: voltage / current switching unit 46: signal comparison unit
47: current signal amplifier 48: IGBT driver
49: input power rectifier 50: PWM controller
60: electric shock prevention unit 70: remote control circuit

Claims (4)

콘트롤에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부와(20);
외부로부터 입력되는 교류의 입력전압을 ±20％의 범위에 이르기까지 광대역에서 안정된 아크를 출력할 수 있도록 직류의 저전압 대전류의 출력전원으로 평활하여 변환시키는 인버터 전원공급부(30)와;
상기 인버터 전원공급부(30)로부터 발생되는 전압의 오차를 톱니파(Saw tooth wave)에 비교하여 펄스파를 발생시키기 위한 펄스파 변조회로(40)와;
상기 펄스파 변조회로(40)에서 변조된 펄스파를 이미 설정된 기준전압에 일치시켜 균일한 출력전류를 출력하도록 상기 인버터 전원공급부(30)를 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(50)와;
상기 PWM 제어부(50)와 전기적으로 연결되며, 상기 인버터 전원공급(30)부로부터 공급된 전원을 사용전원으로 변환시켜 용접을 하지 않을 경우 즉시 자동으로 출력전원이 OFF되고 용접봉을 모재에 대는 순간 즉시 자동으로 출력 전원이 ON되는 전격방지를 위한 전격방지부(60)와;
상기 전격방지부(60)와 전기적으로 연결되며, 용접 홀더 상의 스위치를 통해 출력조절이 가능한 기능의 리모트 콘트롤회로(70)를 포함한 것을 특징으로 하는 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기.
A power supply unit 20 for supplying power required for control;
An inverter power supply unit for smoothly converting the input voltage of AC input from the outside into an output power of DC low voltage high current so as to output a stable arc in a wide band to a range of ± 20%;
A pulse wave modulation circuit 40 for generating a pulse wave by comparing an error of the voltage generated from the inverter power supply unit 30 with a saw tooth wave;
A pulse width modulation (PWM) controller (50) for controlling the inverter power supply unit (30) to output a uniform output current by matching the pulse wave modulated by the pulse wave modulation circuit (40) to a preset reference voltage;
It is electrically connected to the PWM control unit 50, and immediately converts the power supplied from the inverter power supply unit 30 into the used power, and when the welding is not performed, the output power is automatically turned off immediately and the electrode is immediately touched by the base material. An electric shock prevention part 60 for electric shock prevention in which the output power is automatically turned on;
Electrically connected with the electric shock prevention unit 60, the digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function, characterized in that it comprises a remote control circuit 70 of the function of output control through a switch on the welding holder.
제 1 항에 있어서,
상기 인버터 전원공급부(30)는 교류의 입력전원을 직류의 입력전원으로 변환하는 입력 정류부(32)와;
상기 입력 정류부(32)를 통하여 변환된 직류의 입력전원을 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 통하여 교류 40㎑의 고주파로 변환시키는 인버터(34)와;
상기 인버터(34)를 통하여 변환된 교류 40㎑의 고주파를 교류의 저전압 대전류의 전원으로 변환시키는 트랜스포머(36)와;
상기 트랜스포머(36)를 통하여 변환된 교류의 저전압 대전류의 전원을 직류의 저전압 대전류의 전원으로 변환시키는 출력 정류부(38)와;
상기 출력 정류부(38)를 통하여 변환된 직류의 저전압 대전류의 전원을 평활하여 부하변동에 따른 인버터(34)의 충격을 완화시키며 상기 출력 정류부(38) 및 트랜스포머(36)의 실효전류를 내려주는 리액터(39)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기.
The method of claim 1,
The inverter power supply unit 30 includes an input rectifier 32 for converting AC input power into DC input power;
An inverter (34) for converting the DC input power converted through the input rectifier (32) into a high frequency of 40 교류 AC through an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) element;
A transformer (36) for converting a high frequency of alternating current 40 kW through the inverter (34) into a low voltage high current power source of alternating current;
An output rectifier 38 for converting a low voltage high current power source of the alternating current converted through the transformer 36 into a low voltage high current source of direct current;
Reactor for reducing the impact of the inverter 34 due to the load fluctuation by smoothing the power of the direct current low voltage high current converted through the output rectifier 38 and lowers the effective current of the output rectifier 38 and transformer 36 Digital CO2 welding machine having a current servo function and an electric shock prevention function, characterized in that comprises (39).
제 1 항에 있어서,
상기 펄스파 변조회로(40)는 외부의 교류 입력전원을 공급받는 인버터 전원공급부(30)를 통하여 입력되는 교류전압을 제어하여 직류전압으로 정류하고 이를 회로의 각 구성요소로 공급하는 입력전압 공급부(41)와;
펄스 폭 제어를 위한 비교출력에 사용되는 기준전압을 발생하는 기준전압 발생부(42)와;
상기 입력전압 공급부(41)로부터 공급되는 입력전압에 대해서 과전압 및 저전압을 비교 감지하여 이상시 출력을 OFF시키는 입력전압 보호부(43)와;
상기 입력전압 공급부(41)에 의한 전압공급에 의해 동작되며 발진주파수의 조절을 통한 설정값과 의 비교를 통해 전력제어를 위한 출력 조정량을 결정함과 더불어 정전압/정전류를 제어하는 펄스 폭 제어부(44)와;
상기 펄스 폭 제어부(44)에서 정전압제어 및 정전류제어가 각각 가능하도록 피드백신호를 전환시키는 전압/전류 전환부(45)와;
상기 기준전압 발생부(42)에서 들어오는 조정값과 IGBT 회로의 출력을 감지하는 출력전류 감지센서(S1)인 분로(分路;SHUNT)에서 입력되는 출력전류의 증폭된 전류 피드백신호를 비교하여 그 결과를 상기 펄스 폭 제어부(44)로 출력하는 신호 비교부(46)와;
상기 출력전류 감지센서(S1)인 분로(SHUNT)에서 입력되는 출력전류를 증폭하는 전류신호 증폭부(47)와;
상기 펄스 폭 제어부(44)를 통해 출력된 출력파형을 전류 증폭하고 파형 정류하며 전력 변환하여 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 회로에 구동신호를 출력하는 IGBT 구동부(48)와;
상기 IGBT 회로 출력단의 전류 트랜스포머 센서(S2)에서 펄스신호를 받아 이를 정류/분압/조절하여 상기 펄스 폭 제어부(44)로 입력되게 하는 입력전력 정류부(49)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기.
The method of claim 1,
The pulse wave modulation circuit 40 controls an AC voltage input through an inverter power supply unit 30 that receives an external AC input power to rectify the DC voltage into a DC voltage and supply the same to each component of the circuit. 41);
A reference voltage generator 42 generating a reference voltage used for the comparison output for the pulse width control;
An input voltage protection part 43 which detects an overvoltage and a low voltage with respect to the input voltage supplied from the input voltage supply part 41 and turns off the output in case of abnormality;
The pulse width control unit which is operated by the voltage supply by the input voltage supply unit 41 and determines the output adjustment amount for power control by comparing with the setting value through the adjustment of the oscillation frequency, and controls the constant voltage / constant current ( 44);
A voltage / current switching unit 45 for switching the feedback signal to enable constant voltage control and constant current control in the pulse width control section 44;
The amplified current feedback signal of the output current input from the shunt which is the output current sensor S1 for detecting the output of the IGBT circuit and the adjustment value coming from the reference voltage generator 42 is compared. A signal comparator 46 for outputting a result to the pulse width controller 44;
A current signal amplifier 47 for amplifying the output current input from the shunt SHUNT which is the output current sensor S1;
An IGBT driver 48 for current amplifying, waveform rectifying, and power converting the output waveform output through the pulse width controller 44 to output a driving signal to an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) circuit;
A current servo function comprising an input power rectifying unit (49) for receiving a pulse signal from the current transformer sensor (S2) of the output terminal of the IGBT circuit and rectifying / dividing / adjusting it to be input to the pulse width controller (44). CO2 welding machine with anti-shock and lightning protection.
제 1 항에 있어서,
전격방지부(60)는 용접 개시 용접 붙음을 방지하기 위해 개시 전류를 0~50A로 가변할 수 있도록 Hot-stsrt 기능을 갖도록 하고, 용접이 기 설정된 0.1초~5초 동안 이루어 지지 않을 경우 출력 전압을 50V이하로 자동 출력될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전류서보기능과 전격방지기능을 가진 디지털 CO2 용접기.The method of claim 1,
The electric shock prevention part 60 has a hot-stsrt function so that the start current can be changed from 0 to 50 A in order to prevent welding start welding, and the output voltage when the welding is not made for a preset 0.1 second to 5 seconds. Digital CO2 welding machine with current servo function and electric shock prevention function, which can automatically output below 50V.
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