專利名稱：逆變直流弧焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種逆變直流弧焊機(jī)，可用于焊接鋼材，特別適用于家庭作業(yè)，裝璜，維修，屬于電焊機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
常規(guī)電焊機(jī)，主要用矽鋼片制的變壓器為主要元器件，笨重，輕的有數(shù)十公斤，重的則數(shù)百、數(shù)千公斤，一般都在車間或露天作業(yè)，電焊機(jī)使用時(shí)噪聲大，不方便，效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是發(fā)明一種省電、輕巧、使用方便的逆變直流弧焊機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種逆變直流弧焊機(jī)，其特征在于，它由背帶、小印刷電路板、散熱器、箱體、風(fēng)扇、大印刷電路板、電源電纜線、接地電纜、電焊鉗、快速接頭陰插組成，背帶置于箱體的兩端，小印刷電路板置于散熱器上，散熱器置于大印刷電路板上，大印刷電路板置于箱體的一側(cè)，風(fēng)扇置于箱體內(nèi)的后側(cè)，與大印刷電路板連接，電源電纜線置于箱體的后面板上，兩個(gè)快速接頭陰插置于箱體的前面板上，兩個(gè)快速接頭陰插與小印刷電路板連接，接地電纜、電焊鉗分別與兩個(gè)快速接頭陰插連接。
本實(shí)用新型采用IGBT等半導(dǎo)體器件，小印刷電路板使用鋁基板，能耐高壓，大大縮小了電焊機(jī)的體積和重量。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是降低成本、省電、輕巧、使用方便，使電焊機(jī)可走進(jìn)家庭。


圖1為逆變直流弧焊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為電源整流及高頻變壓器驅(qū)動(dòng)電路圖；圖3為高頻變壓器和輸出整流電路圖；圖4為兩組+15V電源電路圖；
圖5為控制芯片和電流控制電路圖；圖6為功率管驅(qū)動(dòng)電路圖；圖7為溫度保護(hù)和LED指示電路圖；圖8為逆變直流弧焊機(jī)操作面板圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例如圖1所示，為逆變直流弧焊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，由背帶1、小印刷電路板2、散熱器3、箱體4、風(fēng)扇5、大印刷電路板6、電源電纜線7、接地電纜8、電焊鉗9、快速接頭陰插10組成。
如圖2所示，為小印刷電路板2即電源整流及高頻變壓器驅(qū)動(dòng)電路由兩個(gè)電容C1、C16，一個(gè)電感L1，一個(gè)整流橋堆D16，四個(gè)功率管Q11-Q14，兩個(gè)穩(wěn)壓管D12、D13，七個(gè)電阻R1、R2、R3、R4、R5、R44、SGE組成，其中電容C1與電感L1組成EMI電路，橋堆D16把輸入的220V交流轉(zhuǎn)換為310V直流信號(hào)+HT、-HT，把此直流電壓送到其他模塊；電解電容C16用于平滑310V的直流電壓；功率管Q13、Q14向變壓器TR1初級(jí)線圈提供電源；功率管Q11、Q12接收變壓器TR1初級(jí)線圈的電流；電阻R1、R2連接驅(qū)動(dòng)信號(hào)HVG與Q13、Q14；電阻R4、R5連接驅(qū)動(dòng)信號(hào)HVG與Q11、Q12；穩(wěn)壓管D12、D13分別連接R2和R4，用于限制信號(hào)HVG、LVG的最高電壓；電阻R3、R44分別與Q12、Q11連接，用于通過(guò)功率管IGBT的電流，信號(hào)器I-sense送出。
所述的大印刷電路板6由高頻變壓器和輸出整流電路、兩組+15V電源電路、控制芯片和電流控制電路、功率管驅(qū)動(dòng)電路、溫度保護(hù)和LED指示電路組成，高頻變壓器和輸出整流電路的PRIMARE1，PRIMARE2引線與小印刷電路板同名信號(hào)相接，ALIM15V-HAVT、MASSE-HAVT、ALIM15V-BAS和MASSE-BAS引線和兩組+15V電源電路中同名信號(hào)相連，兩組+15V電源電路中+15V-HUAT、MASS-HUAT引線與功率管驅(qū)動(dòng)電路中同名信號(hào)相連，兩組+15V電源電路中+15V引線與溫度保護(hù)和LED指示電路中同名信號(hào)相連，控制芯片和電流控制電路中PLUSE引線與功率管驅(qū)動(dòng)電路中同名信號(hào)相連。
如圖3所示，為高頻變壓器和輸出整流電路，由一個(gè)變壓器TR1和兩個(gè)整流二極管D5、D6組成，變壓器TR1初級(jí)線圈引線PRIMARE1，PRIMARE2與圖2中同名信號(hào)相接；次級(jí)線圈引線ALIM15V-HAVT和MASSE-HAVT與圖4中同名信號(hào)相連；次級(jí)線圈引線ALIM15V-BAS和MASSE-BAS與圖4中同名信號(hào)相連；次級(jí)線圈SECOND1和SECOND2與整流二極管D5、D6相連輸出直流電壓；信號(hào)SORTIE+和SORTIE分別與接地電纜8、電焊鉗9相連。
如圖4所示，為兩組+15V電源電路，由四個(gè)電阻R6、R7、R16、R20，三個(gè)三極管Q1、Q2、Q4，三個(gè)二極管D1、D2、D4，二個(gè)穩(wěn)壓管D7、D8，三個(gè)電容C2、C17、C18組成，整流二極管D4與三極管Q2、Q4連接，把交流信號(hào)ALIM15-HAVT和MASSE-HAVT轉(zhuǎn)為直流信號(hào)；穩(wěn)壓管D8與三極管Q2、Q4，電阻R20、R16，電容C2、C18共同組成穩(wěn)壓電路，使信號(hào)+15V-HAVT和MASSE-HAVT構(gòu)成一組+15V直流電源；整流二極管D1與三極管Q1和電阻R7連接，把交流信號(hào)ALIM15V-BAS和MASSE-BAS轉(zhuǎn)為直流信號(hào)，電阻R6、R7同穩(wěn)壓管D7，二極管D2，三極管Q1，電容C17共同組成直流穩(wěn)壓電路，輸出信號(hào)+15V和MASSE-BASS構(gòu)成一組直流信號(hào)。
如圖5所示，為控制芯片和電流控制電路，由16個(gè)電阻R21、R28-R41、R43，一個(gè)電位器P1，二個(gè)三極管Q7、Q11，九個(gè)電容C8-C13、C15、C20、C21，及一個(gè)開關(guān)S，一片集成電路芯片U2組成，電阻R28、R29、R30、R31、R32，三極管Q7和電位器P1構(gòu)成電壓可調(diào)電路，通過(guò)調(diào)整電位器P1，可以改變輸出電流的大小；電阻R36及電容C11、C12連接集成電路U2，把電位器輸出的電壓交流信號(hào)輸入到集成電路U2中，電阻R35、R40、R41、R43和電容C10、C15對(duì)來(lái)自圖1的電流信號(hào)I-sense進(jìn)行了分壓和濾波后，接到集成電路U2引腳后，形成電流反饋；三極管Q10，電阻R34、R37、R38和電容C9、集成電路U2構(gòu)成振蕩電路，作為整個(gè)電源部分的時(shí)鐘；電容C8，C2起穩(wěn)壓濾波作用，集成電路根據(jù)電位器P1和R35的反饋電壓，產(chǎn)生占空比不同的脈沖，通過(guò)電阻R21、R31分壓后，經(jīng)過(guò)信號(hào)Pluse輸出到圖5的同路信號(hào)中；開關(guān)S1與集成電路U2連接，控制集成電路U2的供電，開關(guān)閉合時(shí)，U2得電，開始工作，帶動(dòng)其他部分進(jìn)入工作狀態(tài)；開關(guān)斷開時(shí)U2掉電，所有模塊停止工作，電容C18、C21與開關(guān)S1連接，電容C18、C21輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓。
如圖6所示功率管IGBT驅(qū)動(dòng)電路，由5個(gè)電阻R23-R27、R42，4個(gè)三極管Q5、Q6、Q8、Q9，2個(gè)電容C7C14，3個(gè)穩(wěn)壓管D9-D11組成，電阻R24、R25，電容C14，穩(wěn)壓管D9構(gòu)成穩(wěn)壓電路，把電壓降低到15V，并與直流電源+15V-HAVT相聯(lián)，在剛上電時(shí)為芯片U3供電；電阻R23，穩(wěn)壓管D10、D11和電容C7，電阻R22構(gòu)成穩(wěn)壓電路，把直流電壓穩(wěn)于+15V，并與直流電源相聯(lián)，為剛上電時(shí)微芯片U3供電；集成電路U3根據(jù)輸入脈沖信號(hào)Pluse，在第13、9引腳輸出相應(yīng)的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于高壓驅(qū)動(dòng)和低壓驅(qū)動(dòng)；三極管Q6、Q8，電阻R26、R42構(gòu)成推挽式高壓驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)過(guò)信號(hào)HVG輸出到圖2中的回路信號(hào)上；三極管Q5、Q9，電阻R27構(gòu)成推挽式高壓驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)過(guò)信號(hào)LVG輸出到圖2中的回路信號(hào)上。
如圖7所示，為溫度保護(hù)和LED指示電路，由12個(gè)電阻R8-R15、R17-R19、CTNI，5個(gè)電容C3-C6、C19，2個(gè)指示燈D14、D15，一個(gè)二極管D3，一個(gè)三極管Q3組成，指示燈D14與電阻R8組成電源指示電路，輔助直流電源電路正常工作時(shí)，此指示燈亮；電阻CTN1為NTC型熱敏電阻，安裝于鋁基電路板上，溫度升高時(shí)，電阻下降，反之電阻升高，與電阻R19、電容C3構(gòu)成溫度電壓轉(zhuǎn)換電路，電阻R10、R11、R18，電容C5構(gòu)成分壓電路，對(duì)+15V電壓信號(hào)進(jìn)行分壓，然后同溫度信號(hào)送到比較器U1A，當(dāng)溫度高過(guò)安全溫度時(shí)，比較器U1A的輸出為+15V信號(hào)，反之為0V信號(hào)；電阻R12，電容C4構(gòu)成比較器的正反饋信號(hào)，避免因?yàn)殡妷翰▌?dòng)引起比較其頻繁翻轉(zhuǎn)；電阻R17、R13，電容C19和三極管Q3構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路，在比較器輸出高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，為指示燈提供驅(qū)動(dòng)電流，使指示燈發(fā)光；電阻R9、R15、R14，二極管D3，電容C6構(gòu)成限流指示電路，當(dāng)比較器輸出+15V信號(hào)時(shí)，指示燈D15發(fā)光，表示溫度超高。
小印刷電路板2上的所有貼片元器件均由自動(dòng)貼片機(jī)安裝，經(jīng)回流焊加工，大印刷電路板6背面的所有貼片元器件，及正面的其他元器件，由自動(dòng)貼片機(jī)安裝，經(jīng)波峰焊加工，用專用檢測(cè)設(shè)備對(duì)這些零件進(jìn)行功能測(cè)試。
背帶1裝在箱體4的兩端，小印刷電路板2貼在散熱器3上，散熱器3安裝在大印刷電路板6上，大印刷電路板6裝于箱體4的一側(cè)，風(fēng)扇5用四個(gè)螺絲固定在箱體4內(nèi)的后面板上，引線接在大印刷電路板上，電源電纜線7通過(guò)線卡和護(hù)套裝在箱體4的后面板上，如圖8所示，為逆變直流弧焊機(jī)操作面板圖，在操作面板上端套上電位器旋鈕，用來(lái)調(diào)節(jié)電流，當(dāng)中安裝兩個(gè)發(fā)光二極管，下端用螺母固定兩個(gè)快速接頭陰插10，兩個(gè)快速接頭陰插10與小印刷電路板2連接，接地電纜8、電焊鉗9插在兩個(gè)快速接頭陰插10上。
使用時(shí)，將接地電纜8接地即夾在任何金屬件上，電焊鉗9裝上電焊條，接上電源，用電位器調(diào)節(jié)所需的電流，即可焊接。
權(quán)利要求1.一種逆變直流弧焊機(jī)，其特征在于，它由背帶(1)、小印刷電路板(2)、散熱器(3)、箱體(4)、風(fēng)扇(5)、大印刷電路板(6)、電源電纜線(7)、接地電纜(8)、電焊鉗(9)、快速接頭陰插(10)組成，背帶(1)置于箱體(4)的兩端，小印刷電路板(2)置于散熱器(3)上，散熱器(3)置于大印刷電路板(6)上，大印刷電路板(6)置于箱體(4)的一側(cè)，風(fēng)扇(5)置于箱體(4)內(nèi)的后側(cè)，與大印刷電路板(6)連接，電源電纜線(7)置于箱體(4)的后面板上，兩個(gè)快速接頭陰插(10)置于箱體(4)的前面板上，兩個(gè)快速接頭陰插(10)與小印刷電路板(2)連接，接地電纜(8)、電焊鉗(9)分別與兩個(gè)快速接頭陰插(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變直流弧焊機(jī)，其特征在于，所述的小印刷電路板(2)為電源整流及高頻變壓器驅(qū)動(dòng)電路，由兩個(gè)電容C1、C16，一個(gè)電感L1，一個(gè)整流橋堆D16，四個(gè)功率管Q11-Q14，兩個(gè)穩(wěn)壓管D12、D13，七個(gè)電阻R1-R5、R44、SGE組成，電容C1與電感L1組成EMI電路，電阻R1、R2連接驅(qū)動(dòng)信號(hào)HVG與Q13、Q14；電阻R4、R5連接驅(qū)動(dòng)信號(hào)HVG與Q11、Q12，穩(wěn)壓管D12、D13分別連接R2和R4，電阻R3、R44分別與Q12、Q11連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變直流弧焊機(jī)，其特征在于，所述的大印刷電路板(6)由高頻變壓器和輸出整流電路、兩組+15V電源電路、控制芯片和電流控制電路、功率管驅(qū)動(dòng)電路、溫度保護(hù)和LED指示電路組成，高頻變壓器和輸出整流電路的PRIMARE1，PRIMARE2引線與小印刷電路板同名信號(hào)相接，ALIM15V-HAVT、MASSE-HAVT、ALIM15V-BAS和MASSE-BAS引線和兩組+15V電源電路中同名信號(hào)相連，兩組+15V電源電路中+15V-HUAT、MASS-HUAT引線與功率管驅(qū)動(dòng)電路中同名信號(hào)相連，兩組+15V電源電路中+15V引線與溫度保護(hù)和LED指示電路中同名信號(hào)相連，控制芯片和電流控制電路中PLUSE引線與功率管驅(qū)動(dòng)電路中同名信號(hào)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的逆變直流弧焊機(jī)，其特征在于，所述的高頻變壓器和輸出整流電路由一個(gè)變壓器TR1和兩個(gè)整流二極管D5、D6組成，變壓器TR1初級(jí)線圈引線PRIMARE1，PRIMARE2與電源整流及高頻變壓器驅(qū)動(dòng)電路中同名信號(hào)相接；次級(jí)線圈引線ALIM15V-HAVT和MASSE-HAVT與兩組+15V電源電路中同名信號(hào)相連；次級(jí)線圈引線ALIM15V-BAS和MASSE-BAS與兩組+15V電源電路中同名信號(hào)相連；次級(jí)線圈SECOND1和SECOND2與整流二極管D5，D6連接；信號(hào)SORTIE+和SORTIE分別與接地電纜(8)、電焊鉗(9)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的逆變直流弧焊機(jī)，其特征在于，所述的兩組+15V電源電路由四個(gè)電阻R6、R7、R16、R20，三個(gè)三極管Q1、Q2、Q4，三個(gè)二極管D1、D2、D4，二個(gè)穩(wěn)壓管D7、D8，三個(gè)電容C2、C17、C18組成，整流二極管D4與三極管Q2、Q4連接，穩(wěn)壓管D8與三極管Q2、Q4，電阻R20、R16，電容C2、C18共同組成穩(wěn)壓電路，整流二極管D1與三極管Q1和電阻R7連接，電阻R6、R7同穩(wěn)壓管D7，二極管D2，三極管Q1，電容C17共同組成直流穩(wěn)壓電路，輸出信號(hào)+15V和MASSE-BASS構(gòu)成一組直流信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的逆變直流弧焊機(jī)，其特征在于，所述的控制芯片和電流控制電路由16個(gè)電阻R21、R28-R41、R43，一個(gè)電位器P1，二個(gè)三極管Q7、Q11，九個(gè)電容C8-C13、C15、C20、C21，及一個(gè)開關(guān)S，一片集成電路芯片U2組成，電阻R28、R29、R30、R31、R32，三極管Q7和電位器P1構(gòu)成電壓可調(diào)電路，電阻R36及電容C11、C12連接集成電路U2，電阻R35、R40、R41、R43和電容C10、C15組成電路一端連接電源整流及高頻變壓器驅(qū)動(dòng)電路的電流信號(hào)I-sense，另一段接到集成電路U2引腳后形成電流反饋，三極管Q10，電阻R34、R37、R38和電容C9、集成電路U2構(gòu)成振蕩電路，集成電路U2通過(guò)電阻R21、R33與功率管IGBT驅(qū)動(dòng)電路的同路信號(hào)連接，開關(guān)S1與集成電路U2連接，電容C18、C21與開關(guān)S1連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的逆變直流弧焊機(jī)，其特征在于，所述的功率管IGBT驅(qū)動(dòng)電路由5個(gè)電阻R23-R27、R42，4個(gè)三極管Q5、Q6、Q8、Q9，2個(gè)電容C7、C14，3個(gè)穩(wěn)壓管D9-D11組成，電阻R24、R25，電容C14，穩(wěn)壓管D9構(gòu)成穩(wěn)壓電路，并與直流電源+15HVAT相聯(lián)，電阻R23，穩(wěn)壓管D10、D11和電容C7，電阻R22構(gòu)成穩(wěn)壓電路，并與直流電源相聯(lián)，集成電路U3第13引腳與電阻R26連接，第9引腳與電阻R27連接，三極管Q6、Q8，電阻R26、R42構(gòu)成推挽式高壓驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)過(guò)信號(hào)HVG與電源整流及高頻變壓器驅(qū)動(dòng)電路圖中的回路信號(hào)連接；三極管Q5、Q9，電阻R27構(gòu)成推挽式高壓驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)過(guò)信號(hào)LVG與電源整流及高頻變壓器驅(qū)動(dòng)電路中的回路信號(hào)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的逆變直流弧焊機(jī)，其特征在于，所述的溫度保護(hù)和LED指示電路，由12個(gè)電阻R8-R15、R17-R19、CTNI，5個(gè)電容C3-C6、C19，2個(gè)指示燈D14、D15，一個(gè)二極管D3，一個(gè)三極管Q3組成，指示燈D14與電阻R8組成電源指示電路，電阻CTN1與電阻R19、電容C3構(gòu)成溫度電壓轉(zhuǎn)換電路，電阻R10、R11、R18，電容C5構(gòu)成分壓電路與比較器U1A連接，電阻R12，電容C4構(gòu)成比較器的正反饋信號(hào)，電阻R17、R13，電容C19和三極管Q3構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路，電阻R9R15、R14，二極管D3，電容C6構(gòu)成限流指示電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種逆變直流弧焊機(jī)，其特征在于，它由背帶、小印刷電路板、散熱器、箱體、風(fēng)扇、大印刷電路板、電源電纜線、接地電纜、電焊鉗、快速接頭陰插組成，背帶置于箱體的兩端，小印刷電路板置于散熱器上，散熱器置于大印刷電路板上，大印刷電路板置于箱體的一側(cè)，風(fēng)扇置于箱體內(nèi)的后側(cè)，與大印刷電路板連接，電源電纜線置于箱體的后面板上，兩個(gè)快速接頭陰插置于箱體的前面板上，兩個(gè)快速接頭陰插與小印刷電路板連接，接地電纜、電焊鉗分別與兩個(gè)快速接頭陰插連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是省電、輕巧、使用方便，使電焊機(jī)可走進(jìn)家庭。
文檔編號(hào)B23K9/09GK2714227SQ20042002111
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月22日
發(fā)明者王保輝 申請(qǐng)人:上海廣為杰士電源有限公司