TWI827074B - 電焊設備之電力驅動裝置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本發明為有關一種電焊設備之電力驅動裝置及其方法，主要結構包括一設備主體，設備主體上連接有一負極連接件、一正極連接件、及至少一電源供應元件，設備主體內設有一處理元件、一輸入電源感測元件、複數電源控制組件、及一輸出電源感測元件，其中各電源控制組件包含有一電源控制電路及一整流濾波器。藉此，使用者可將電源供應元件得到的電源傳送至電源控制組件中，並經由輸入電源感測元件將輸入電源的狀態傳送至處理元件中，使處理元件以此控制電源控制組件調整電源之狀態，來穩定輸出的電流。
Description
本發明為提供一種供電更加穩定的電焊設備之電力驅動裝置及其方法。
按，所謂的電焊設備是先將正負兩極連接於焊料與被焊物上，經由電力產生出的能量，配合加熱與加壓的效果，即兩極在短路狀態下來產生的高溫電弧，進而熔化焊料或被焊物，並透過材料本身的特性，將彼此焊接在一起的設備。
因此，一般的電焊設備都會具有焊料、供應電源、電焊鉗、及接地鉗組成，才能經由上述之方式，來配合電能電壓的方式來進行熔解結合的動作，但此種電焊設備並不能根據給予的電流進行控制，讓電流能夠穩定的輸出，因此若是瞬間的電流過大或過小時，會直接反應到電焊鉗及接地鉗上，所以可能產生焊接失敗的狀況。
而市面上為因應電流改變的問題，設計出切換式的電焊機，能調整輸出電流以及直流輸出的效果，但不論是何種電焊機，都無法直接透過大電池來直接給予電流，需要架設發電機或是拉很遠的電源線來供應電源，在使用上會相當的麻煩。
是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之申請人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。
故，本發明之發明人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種能使電源供應更加穩定的電焊設備之電力驅動裝置及其方法的發明
專利者。
本發明之主要目的在於：經由處理元件配合電源控制組件調整電源，藉此穩定使用時的電源狀況。
為達成上述目的，本發明之主要結構包括：一設備主體、一可拆卸式連接於設備主體上的負極連接件、一可拆卸式連接於設備主體上的正極連接件、至少一連接於設備主體上的電源供應元件、一設於設備主體內的處理元件、一設於設備主體內並與處理元件及電源供應元件相連接的輸入電源感測元件、複數設於設備主體內與處理元件資訊連接且相互並聯的電源控制組件、及一設於設備主體內的輸出電源感測元件，其中各電源控制組件包含有一電源控制電路及一與電源控制電路相連接之整流濾波器。
藉由上述之結構，當需要電焊時需先將正極連接件及負極連接件安裝連接於設備主體上，並將負極連接件連接於一被焊物上，再將一正極連接件連接一焊料，之後再將電源由電源供應元件導入設備主體之中，而設備主體之中的電源會導入各電源控制組件內，同時輸入電源感測元件會感測電源之狀態並傳送入處理元件之中。
處理元件則會控制各電源控制組件中的電源控制電路來調整電源的輸出狀態，並配合整流濾波器將電源轉換成對應的直流電，藉此將所對應的輸出電流傳遞給負極連接件及正極連接件來進行焊接動作，而輸出電源感測元件則會即時感測輸出的電源是否為正確的電源，以即時針對輸出的電源狀況來改變電源控制組件的調整狀況，如此一來當輸入的電源有所改變時，就能即時自動去改變輸出的電源，藉此提高電源供應上的穩定性，並因為透過此種並聯的電源控制組件，才能穩定的使用電源供應元件。
藉由上述技術，可針對習用的電焊設備無法即時調整供應電源的問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。
1:設備主體
11:負極連接件
12:正極連接件
13:電源供應元件
131:電流供應轉換器
132:外部連接插頭
14:顯示元件
15:調控元件
2:處理元件
3:輸入電源感測元件
4:電源控制組件
41:電源控制電路
42:整流濾波器
5:輸出電源感測元件
61:被焊物
62:焊料
第一圖 係為本發明較佳實施例之立體透視圖。
第二圖 係為本發明較佳實施例之結構方塊示意圖。
第三圖 係為本發明較佳實施例之步驟流程圖。
第四圖 係為本發明較佳實施例之作動方塊示意圖。
第五圖 係為本發明較佳實施例之焊接示意圖。
第六圖 係為本發明再一較佳實施例之立體透視圖。
第七圖 係為本發明再一較佳實施例之調整示意圖。
第八圖 係為本發明又一較佳實施例之立體透視圖。
為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。
請參閱第一圖至第五圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖至焊接示意圖，由圖中可清楚看出本發明係包括：
一設備主體1；
一可拆卸式連接於設備主體1上的負極連接件11，本實施例之負極連接件11以接地鉗作為舉例；
一可拆卸式連接於設備主體1上的正極連接件12，本實施例之正極連接件12以電焊鉗作為舉例；
至少一設於設備主體1上的電源供應元件13，本實施例之電源供應元件13以連接於設備主體1上的大容量電池作為舉例；
一設於設備主體1內的處理元件2，本實施例以設於設備主體1內的處理器作為舉例；
一設於設備主體1內並與處理元件2及電源供應元件13相連接的輸入電源感測元件3，本實施例之輸入電源感測元件3以電壓電流檢測器作為舉例；
複數設於設備主體1內且相互並聯的電源控制組件4，電源控制組件4會與處理元件2資訊連接，以及與電源供應元件13電性連接，而各電源控制組件4包含有一電源控制電路41及一與電源控制電路41相連接的整流濾波器42，而該電源控制電路41係與該電源供應元件13電性連接，而該整流濾波器42係與該負極連接件11及該正極連接件12電性連接；及
一設於設備主體1內的輸出電源感測元件5，輸出電源感測元件5會與電源控制組件4電性連接，以及與該處理元件2資訊連接，本實施例之
輸出電源感測元件5以電壓電流檢測器作為舉例。
藉由上述之說明，已可了解本技術之結構，而依據這個結構之對應配合，即可達到自動調整電源以使電源更加穩定的優勢，而詳細之解說將於下述說明。
而本發明電焊設備之電力驅動方法，其步驟包含：
(a)焊接物連接步驟：將一設備主體1上的一負極連接件11連接一被焊物61，以及將一正極連接件12連接一焊料62；
(b)電源連接步驟：將電源由一電源供應元件13導入該設備主體1的複數電源控制組件4內，並經由一輸入電源感測元件3感測電源之狀態並傳送入一處理元件2內；
(c)電源調整步驟：該處理元件2係根據電源之狀態控制相互並聯之各該電源控制組件4中的一電源控制電路41及一整流濾波器42來調整電源的輸出狀態；及
(d)電源監控步驟：經由一輸出電源感測元件5感測經該些電源控制組件4調整後之電源狀態，並傳送至該處理元件2內進行監控動作，並使該負極連接件11及該正極連接件12進行電焊動作。
由上述步驟可得知，若未使用時，使用者可將負極連接件11及正極連接件12分開放置，當需要焊接時，可先將負極連接件11及正極連接件12連接於設備主體1上，並將負極連接件11連接放置被焊物61(本實施例以金屬片作為舉例)的金屬桌面上，以及將正極連接件12連接有一焊料62(本實施例以焊條作為舉例)。
之後可經由電源供應元件13將電源導入設備主體1之中，而設備主體1中的電源會進入各電源控制組件4之中，此時輸入電源感測元件3會感測輸入電源的狀態，處理元件2則會根據輸入電源的狀態來進行調整動作，調整方式為經由處理元件2控制各電源控制組件4中的電源控制電路41來調整輸入電源的電流與電壓，本實施例中，電源控制電路41係為H橋電路、半橋電路、或同步切換電路其中之一者，而並以H橋電路(或稱全橋架構電路)作為舉例，但其並不設限，亦可使用上述之半橋電路或同步切換電路，或用多組電路相互串接而成，其中H橋電路(或稱全橋架構電路)乃由多顆MOSFET(金屬氧化物半導體場效電晶體)電子零件組成，可用於調整輸入電源的電壓及電
流，並再透過整流濾波器42將電流轉換成能給予負極連接件11及正極連接件12使用的直流電，由於是透過多組電源控制組件4進行調整，因此調整效果會更加穩定，並且因為直接透過處理元件2自動控制並分配調整的電流，所以在使用上更有效率，例如輸入的總電流為500A(安培)，而輸出所需的電流為100A(安培)，而本實施例之電源控制組件4為五組，因此每組會分別接收到100A(安培)的電流，並透過5比1的轉換比例將各組的輸出電流調整為20A，即可總和輸出100A(安培)的電流。
之後經電源控制組件4的輸出電源則會導入負極連接件11及正極連接件12之中，以將焊料62焊接於被焊物61之上，此時輸出電源感測元件5則會即時監控輸出電源的狀況，以根據各種狀況使處理元件2即時調整電源控制電路41的調控動作，例如當電流不穩定而導致電流突然過大時，若電源控制電路41的轉換比例未即時調整的話，則會使得輸出的電流也會大幅增加，此時輸出電源感測元件5則會將此數據傳送至處理元件2中，處理元件2則會控制電源控制電路41改變轉換比例，以使得輸出的電流能夠穩定而不會任意改變，例如輸入的總電流改變突然增大為700A(安培)時，若電源控制電路41的轉換比例未改變的話，則總輸出電流則會增大到140A(安培)，故此時處理元件2則會控制電源控制電路41將轉換比例調整為7比1，藉此讓總輸出電流仍能維持在100A(安培)的狀況，以達到穩定電流的效果。且因為本案乃使用此種並聯式的電源控制組件4，才能穩定的連接並使用大電流的電池，以提高整體使用上的方便性。
再請同時配合參閱第六圖及第七圖所示，係為本發明再一較佳實施例之立體透視圖及調整示意圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，於本實施例之中，會於設備主體1上設有連接處理元件2的一顯示元件14及一調控元件15，而顯示元件14以設於設備主體1上的顯示屏作為舉例，調控元件15則以可旋轉的旋鈕作為舉例。
且本實施例之電源供應元件13內具有一電流供應轉換器131，以及一外部連接插頭132，如此當電源供應元件13內的電源不足時，能直接透過連接市電的方式來補充電源，並同時經由電流供應轉換器131將市電轉換成能使用的電流供給設備主體1。
故本實施例之電焊設備之電力驅動方法，其步驟包含：
(a)焊接物連接步驟：將一設備主體1上的一負極連接件11連接一被焊物61，以及將一正極連接件12連接一焊料；
(b)電源連接步驟：將電源由一電源供應元件13導入該設備主體1的複數電源控制組件4內，並經由一輸入電源感測元件3感測電源之狀態並傳送入一處理元件2內；
(c)電源調整步驟：該處理元件2係根據電源之狀態控制相互並聯之各該電源控制組件4中的一電源控制電路41及一整流濾波器42來調整電源的輸出狀態；及
(d)電源監控步驟：經由一輸出電源感測元件5感測經該些電源控制組件4調整後之電源狀態，並傳送至該處理元件2內進行監控動作，並使該負極連接件11及該正極連接件12進行電焊動作，並經由該設備主體1上之一顯示元件14顯示電源之狀態及經由該設備主體1上之一調控元件15控制電源之狀態。
如此使用者即可經由顯示元件14觀察到電源的使用狀態，並透過調控元件15來控制處理元件2，例如開啟、關閉、或改變電流量，藉此提高使用的方便性。
再請同時配合參閱第八圖所示，係為本發明又一較佳實施例之立體透視圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，於本實施例之中，將設備主體1連接複數的電源供應元件13作為舉例，藉此表示電源供應元件13的數量並不設限，能透過相互並聯的方式提供給設備主體1足夠的電源。
惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。
綜上所述，本發明之電焊設備之電力驅動裝置及其方法於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本發明，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。
1:設備主體
11:負極連接件
12:正極連接件
13:電源供應元件
2:處理元件
3:輸入電源感測元件
4:電源控制組件
5:輸出電源感測元件
Claims (10)
- 一種電焊設備之電力驅動裝置，其主要包含：一設備主體；一負極連接件，該負極連接件可拆卸式連接於該設備主體上；一正極連接件，該正極連接件可拆卸式連接於該設備主體上，以配合該負極連接件進行電焊動作；至少一電源供應元件，該電源供應元件連接於該設備主體上，且該電源供應元件係為電池；一處理元件，該處理元件設於該設備主體內；一輸入電源感測元件，該輸入電源感測元件設於該設備主體內，並與該處理元件及該電源供應元件相連接；複數電源控制組件，該些電源控制組件相互並聯及設置於該設備主體內，並與該處理元件資訊連接，以及與該電源供應元件電性連接，且各該電源控制組件包含有一電源控制電路及一與該電源控制電路相連接之整流濾波器，而該電源控制電路係與該電源供應元件電性連接，而該整流濾波器係與該負極連接件及該正極連接件電性連接；及一輸出電源感測元件，該輸出電源感測元件設於該設備主體內，並與該些電源控制組件電性連接，以及與該處理元件資訊連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之電焊設備之電力驅動裝置，其中該設備主體上具有一顯示元件，該顯示元件係與該處理元件資訊連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之電焊設備之電力驅動裝置，其中該設備主體上具有一調控元件，該調控元件係與該處理元件資訊連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之電焊設備之電力驅動裝置，其中該電源供應元件內具有一電流供應轉換器。
- 如申請專利範圍第1項所述之電焊設備之電力驅動裝置，其中該電源控制電路係為H橋電路、半橋電路、或同步切換電路其中之一者。
- 一種電焊設備之電力驅動方法，其步驟包括：(a)將一設備主體上的一負極連接件連接一被焊物，以及將一正極連接件連接一焊料；(b)將電源由一電源供應元件導入該設備主體的複數電源控制組件內，並經由 一輸入電源感測元件感測電源之狀態並傳送入一處理元件內，且該電源供應元件係為電池；(c)該處理元件係根據電源之狀態控制相互並聯之各該電源控制組件中的一電源控制電路及一整流濾波器來調整電源的輸出狀態；及(d)經由一輸出電源感測元件感測經該些電源控制組件調整後之電源狀態，並傳送至該處理元件內進行監控動作，並使該負極連接件及該正極連接件進行電焊動作。
- 如申請專利範圍第6項所述之電焊設備之電力驅動方法，其中該步驟(d)之中，係經由該設備主體上之一顯示元件顯示電源之狀態。
- 如申請專利範圍第6項所述之電焊設備之電力驅動方法，其中該步驟(d)之中，係經由該設備主體上之一調控元件控制電源之狀態。
- 如申請專利範圍第6項所述之電焊設備之電力驅動方法，其中該電源供應元件內具有一電流供應轉換器。
- 如申請專利範圍第6項所述之電焊設備之電力驅動方法，其中該電源控制電路係為H橋電路、半橋電路、或同步切換電路其中之一者。
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