專利名稱：節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種功率輸出電路，特別涉及的是一種應(yīng)用在節(jié)能逆 變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出電路。
背景技術(shù)：
交流孤焊機(jī)是企業(yè)中的大耗能設(shè)備。以一個(gè)大型鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)為例，往
往高能耗的交流弧焊機(jī)(如BXI-500型)要達(dá)到近百臺(tái)，并且在實(shí)際使用中， 操作人員手持焊鉗現(xiàn)場作業(yè)，焊接電流調(diào)節(jié)范圍窄，動(dòng)特性差，并在操作過程 中焊弧易飛濺，電能無功損耗大，效率低，這些缺陷不利于控制的企業(yè)能源消
的電氣特性決定的。
鑒于上述缺陷，本實(shí)用新型創(chuàng)作者經(jīng)過長時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得本創(chuàng)造。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出 電路，用以克服上述缺陷。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案在于，提供節(jié)能逆變式直流 電子弧焊機(jī)的功率輸出電路，其包括
一驅(qū)動(dòng)自鎖輸出電路，其具有兩個(gè)輸入端，用以接收兩路相差為180度的 脈寬調(diào)制信號(hào)；
一IGBT全橋輸出電路，其包括 一整流濾波子電路、IGBT全橋子電路、 一次側(cè)串聯(lián)繞組和二次側(cè)并聯(lián)繞組，所述的IGBT全橋輸出電路與所述的驅(qū)動(dòng)自 鎖輸出電路的輸出端相連接，并最終輸出直流電壓。
其中，所述驅(qū)動(dòng)自鎖輸出電路由兩個(gè)處理子電路組成，其中每一處理子電 路包括兩個(gè)相互連接的光耦隔離集成電路，每 一 所述的光耦隔離集成電路接收一 路所述的脈寬調(diào)制信號(hào)；
三個(gè)MOS管，其中兩個(gè)所述MOS管的柵極相連接，另一個(gè)所述MOS管 的々冊(cè)才及和所述的光耦隔離集成電路相連"t妄； 兩個(gè)穩(wěn)壓管，其設(shè)置在所述的輸出端。 所述的IGBT全橋子電路包括
四組三極管和二極管，每組中所述的二極管兩端與所述的三極管的發(fā)射極 和集電極相連接；
四組電容和電阻，每組中所述的電容與電阻串聯(lián)的電阻，并聯(lián)于每一所述 的二才及管的兩端。
所述的整流濾波子電路為設(shè)置于兩個(gè)電容，其中每一電容分別設(shè)置在每兩 組所述三才及管的兩端。
所述的一次側(cè)串聯(lián)繞組是由四個(gè)繞組串聯(lián)而成。 所述的二次側(cè)并聯(lián)繞組是由四個(gè)繞組并聯(lián)而成。
較佳的，所述的二次側(cè)并聯(lián)繞組的一輸出端串聯(lián)一電感，在兩個(gè)輸出端并 聯(lián)有一電容。
與現(xiàn)有技術(shù)比較本實(shí)用新型的有益效果在于，焊接電流調(diào)節(jié)范圍寬，動(dòng)特 性好，焊接時(shí)電弧穩(wěn)定，并且同傳統(tǒng)交流弧焊機(jī)相比，其高效節(jié)能。


圖1為本實(shí)用新型節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出電路中驅(qū)動(dòng)自鎖 輸出電路的電^各圖2為本實(shí)用新型節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出電路中IGBT全橋 輸出電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。 所述的功率輸出電路包括 一驅(qū)動(dòng)自鎖輸出電路，其具有兩個(gè)輸入端，用
以接收兩路相位差為180度的脈寬調(diào)制信號(hào)；
一IGBT全橋輸出電路，其包括 一整流濾波子電路、IGBT全橋子電路、
一次側(cè)串耳關(guān)繞組和二次側(cè)并聯(lián)繞組，所述的IGBT全橋輸出電路與所述的驅(qū)動(dòng)自鎖輸出電路的輸出端相連接，并最終輸出直流電壓。
請(qǐng)參閱圖1所示，其為本實(shí)用新型節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出 電路中驅(qū)動(dòng)自鎖輸出電路的電路圖，所述驅(qū)動(dòng)自鎖輸出電路由兩個(gè)處理子電路
組成，其中第一處理子電路包括兩個(gè)光耦隔離集成電路U102、 U103,其中所 述的光耦隔離集成電路U102第2腳接收一路脈沖調(diào)制信號(hào)PWM1,所述的光耦 隔離集成電路U103第2腳與所述的光耦隔離集成電路U102第3腳相連接；所 述的光耦隔離集成電路U102的第8腳分別和電容C06和電容C05的陽極相連 接；同時(shí)也和MOS管Q09的源極相連接；第5腳接地并和所述的電容C06和 電容C05的陰極相連接；第6腳和第7腳相連接，并分別和MOS管Q09的柵 極和MOS管Q07柵極相連接；所述的MOS管Q08的源極與所述的MOS管Q07 柵極相連接，其漏極接地；在所述的輸出端Gl和地AGND之間設(shè)置有兩個(gè)穩(wěn) 壓管D5、 D6。
所述的光耦隔離集成電路U103的第6、第7以及第8腳所連接的元器件是 與所述的光耦隔離集成電路U102第6、第7以及第8腳相同的。
對(duì)于第二處理子電路包括兩個(gè)光耦隔離集成電路UIOO、 U101,其和其他 器件的結(jié)合方式是和上述兩個(gè)光耦隔離集成電路U102、 U103 —致的；僅僅是 所述的第二處理子電路輸入的脈沖調(diào)制信號(hào)PWM2和所述的脈沖調(diào)制信號(hào) PWM1之間的相位差是180度。
工作過程為將兩^各相差180度相位的脈寬調(diào)制信號(hào)PWM1和PWM2接入， 其中，PWM1信號(hào)分別輸入給光耦隔離集成電路U102、光耦隔離集成電路U103 第2腳和第3腳，PWM2信號(hào)分別輸入給光耦隔離集成電路U100第2腳。當(dāng) PWM1信號(hào)為正脈沖矩形波信號(hào)時(shí)，光耦隔離集成電路U102第6、 7腳輸出高 電位，同時(shí)M0S管Q9導(dǎo)通，MOS管Q8導(dǎo)通，MOS管Q7截止，MOS管Q9 導(dǎo)通輸出高電位經(jīng)電阻R08輸出到輸出端Gl,當(dāng)PWM1信號(hào)為零電位或負(fù)電 位信號(hào)時(shí)光耦隔離集成電路U102第6、 7腳輸出低電位，同時(shí)MOS管Q08、 MOS管Q09截止，MOS管Q07導(dǎo)通后將Gl與AGND自鎖短接，嚴(yán)防誤干擾 信號(hào)給輸出端G1，從而保護(hù)住IGBT全橋輸出電路上下橋臂，避免誤導(dǎo)通現(xiàn)象 發(fā)生，同理可知PWM1控制工作原理同上這里就不再贅述了 。
另外穩(wěn)壓管D5、穩(wěn)壓管D6、穩(wěn)壓管D7、穩(wěn)壓管D8是保護(hù)過壓現(xiàn)象產(chǎn)生 而損壞IGBT全橋輸出電5^的控制極，電阻R07、電阻R10是輸出端Gl、 G4 ;故電電阻；電容C05、電容C06、電容C07、電容C08是濾波電容，電阻R09、電阻R012是偏置電阻；電阻R08、電阻R011是限流電阻。所述的驅(qū)動(dòng)自鎖電 路的輸出端G1-AGND、 G2-BGND、 G3-DGND、 G4-BGND分別與IGBT全橋輸 出電路的控制端G1-AGND、 G2-BGND、 G3-DGND、 G4-BGND對(duì)應(yīng)連接。
請(qǐng)參閱圖2所示，其為本實(shí)用新型節(jié)能逆變式直流電子孤焊機(jī)的功率輸出 電路中IGBT全橋輸出電路的電路圖；其包括四組三極管和二極管，每組中所 述的二極管兩端與所述的三極管的發(fā)射極和集電極相連接；其中每組二極管集 電極與另一組二極管的發(fā)射極相連接，還包括串聯(lián)的電容和電阻，所述的電 容的另一端和所述二極管的集電極相連接，所述的電阻的另一端與所述的發(fā)射 極相連接；其中每一二極管的基極以及發(fā)射極作為輸入而與上述的驅(qū)動(dòng)自鎖輸 出電路的四路輸出相連接。
還包括高頻磁芯變壓器的 一 次側(cè)繞組線圈是四個(gè)首尾串聯(lián)的 一 次繞組線 圈Tl、 T2、 T3、 T4組成；且位于兩端的一次繞組線圏分別通過電容C403和 C500和兩個(gè)二極管的連接處相連接；在線路的兩端還設(shè)置有電容C402和電容 C414;
相對(duì)于所述的一次側(cè)繞組線圈而言還包括二次側(cè)繞組線圏，是由二次繞組 線圏并聯(lián)在一起獲得的，同時(shí)每組的輸出端分別設(shè)置有串聯(lián)的電阻和電容，同 時(shí)有與兩者并聯(lián)的高速整流二極管；
在所述的IGBT全橋輸出電路的一輸出端上設(shè)置有電感L,在兩個(gè)輸出端上 并聯(lián)有濾波電容C415，從而輸出直流電壓。
以上說明對(duì)本新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許 多修改，變化，或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出電路，其特征在于，其包括一驅(qū)動(dòng)自鎖輸出電路，其具有兩個(gè)輸入端，用以接收兩路相位差為180度的脈寬調(diào)制信號(hào)；一IGBT全橋輸出電路，其包括一整流濾波子電路、IGBT全橋子電路、一次側(cè)串聯(lián)繞組和二次側(cè)并聯(lián)繞組，所述的IGBT全橋輸出電路與所述的驅(qū)動(dòng)自鎖輸出電路的輸出端相連接，并最終輸出直流電壓。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能逆變式直流電子孤焊機(jī)的功率輸出電路，其 特征在于，所述驅(qū)動(dòng)自鎖輸出電路由兩個(gè)處理子電路組成，其中每一處理子電 路包括兩個(gè)相互連接的光耦隔離集成電路，其中 一個(gè)所述的光耦隔離集成電路接 收一路所述的脈寬調(diào)制信號(hào)；三個(gè)MOS管，其中兩個(gè)所述MOS管的柵極相連接，另一個(gè)所述MOS管 的沖冊(cè)極和所述的光耦隔離集成電路相連接；兩個(gè)穩(wěn)壓管，其設(shè)置在所述的處理子電路輸出端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出電路， 其特征在于，所述的IGBT全橋子電路包括四組三極管和二極管，每組中所述的二極管兩端與所述的三極管的發(fā)射極 和集電極相連接；四組電容和電阻，每組中所述的電容與電阻串聯(lián)，同時(shí)并聯(lián)于每一所述的 二^ l管的兩端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出電路，其 特征在于，所述的整流濾波子電路包括兩個(gè)電容，其中每一電容分別設(shè)置在 每兩組所述三極管的兩端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出電路，其 特征在于，所述的一次側(cè)繞組是由四個(gè)繞組線圏串聯(lián)而成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出電路，其 特征在于，所述的二次側(cè)繞組是由四個(gè)繞組線圏并聯(lián)而成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出電路，其 特征在于，所述的二次側(cè)繞組的一輸出端串聯(lián)一電感，在兩個(gè)輸出端并聯(lián)有一電容。
專利摘要本實(shí)用新型為一種節(jié)能逆變式直流電子弧焊機(jī)的功率輸出電路，其包括一驅(qū)動(dòng)自鎖輸出電路，其具有兩個(gè)輸入端，用以接收兩路相差為180度的脈寬調(diào)制信號(hào)；一IGBT全橋輸出電路，其包括一整流濾波子電路、IGBT全橋子電路、一次側(cè)串聯(lián)繞組和二次側(cè)并聯(lián)繞組，所述的IGBT全橋輸出電路與所述的驅(qū)動(dòng)自鎖輸出電路的輸出端相連接，并最終輸出直流電壓。
文檔編號(hào)B23K9/10GK201366567SQ20092000703
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月10日
發(fā)明者劉連龍 申請(qǐng)人:趙明珍