專利名稱：一種單板弧焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及單板弧焊機(jī)，特別涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊、體積小以及提高生產(chǎn)效率的單板弧焊機(jī)。
背景技術(shù)：
目前在焊接電源行業(yè)中，考慮到散熱性能、電氣間隙和抗干擾能力的影響，國(guó)內(nèi)從小電流到大電流的焊機(jī)大都采用上下分層的散熱風(fēng)道和控制電路與主電路分開的設(shè)計(jì)方法，但是此種設(shè)計(jì)對(duì)于在200A以下的焊接電源，要設(shè)計(jì)暫載率高的弧焊機(jī)很難將體積設(shè)計(jì)做小，而且焊機(jī)重量也無(wú)法減輕。而從總體上來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)計(jì)存在以下的缺點(diǎn)I、采用上下分層的散熱風(fēng)道和控制電路與主電路分開的設(shè)計(jì)無(wú)法將焊機(jī)的體積做到最小，重量也無(wú)法減輕?！0004]2、控制電路與主回路分開增加了弧焊電源內(nèi)部的連接線，使電源內(nèi)部連線比較凌舌L增加焊機(jī)的故障率，整機(jī)的生產(chǎn)裝配工藝復(fù)雜化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的一致性低。3、在市場(chǎng)上，國(guó)內(nèi)佳仕保和國(guó)外有幾款采用單板設(shè)計(jì)的弧焊機(jī)體積較大和重量較重。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的單板弧焊機(jī)存在因內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理而導(dǎo)致無(wú)法減小焊機(jī)的體積，以及增加了弧焊電源內(nèi)部的連接線，使得連線凌亂，增加焊機(jī)的故障率的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種單板弧焊機(jī)。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種單板弧焊機(jī)，包括與電網(wǎng)連接的主回路；與所述主回路連接的輔助電源；與所述主回路以及輔助電源連接的控制回路；所述主回路、輔助電源以及控制回路為一體式結(jié)構(gòu)。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例所述主回路、輔助電源以及控制回路集成于同一個(gè)電路板上。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例所述主回路包括依次相連的EMC電路、緩啟動(dòng)電路、輸入整流濾波電路、逆變器以及輸出整流濾波電路。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例所述控制回路包括ARM處理器、PWM驅(qū)動(dòng)器以及原邊電流采樣電路，所述原邊電流采樣電路與逆變器相連，所述ARM處理器分別與PWM驅(qū)動(dòng)器以及與原邊電流采樣電路相連。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例所述EMC電路包括共模電感LI、第一安規(guī)電容C3、第二安規(guī)電容C6、第一輸入接地電容C4以及第二輸入接地電容C5，所述共模電感LI輸入端連接第一安規(guī)電容C3，輸出端連接第二安規(guī)電容C6，所述第一輸入接地電容C4以及第二輸入接地電容C5連接共模電感LI的輸出端二側(cè)，所述共模電感LI為非晶磁環(huán)共模電感。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例所述緩啟動(dòng)電路包括限流電阻RR1、繼電器Kl以及第一二極管D1，所述限流電阻RRl與EMC電路輸出端連接，所述繼電器Kl安裝于限流電阻RRl 二端，所述第一二極管Dl安裝于繼電器Kl 二側(cè)，所述繼電器Kl還與控制回路連接。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例所述輸入整流濾波電路包括輸入整流橋DB1、濾波電容C7-C10、電阻R3-R4以及高頻濾波電容C11-C12，所述輸入整流橋DBl連接緩啟動(dòng)電路輸出端，所述濾波電容C7-C10、高頻濾波電容C11-C12以及電阻R3-R4依次并聯(lián)連接。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例所述逆變器包括單管IGBT Q1-Q4以及變壓器Tl，所述單管IGBT Q1-Q4組成半橋逆變電路，所述變壓器Tl連接半橋逆變電路輸出端，所 述變壓器Tl為非晶磁環(huán)變壓器。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例所述輸出整流濾波電路8為由整流二極管D2-D4、D7-D9組成單相全波整流濾波輸出電路。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的單板弧焊機(jī)，本實(shí)用新型的有益效果為I、采用主回路、輔助電源以及控制回路一體式設(shè)計(jì)，使單板弧焊機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，整體外觀體積更小、更輕、便于攜帶；2、單板弧焊機(jī)使焊機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更緊湊，減少焊機(jī)的內(nèi)部連線，簡(jiǎn)化整機(jī)的生產(chǎn)裝配工藝，提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品的一致性；3、本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施成本較低，制造工藝簡(jiǎn)單；4、本實(shí)用新型可以用于逆變直流手工電弧焊機(jī)，也可以用于逆變直流氬弧焊機(jī)、逆變直流C02氣體保護(hù)焊機(jī)、逆變直流空氣等離子切割機(jī)及其它焊割設(shè)備，使用范圍較廣。

圖I.本實(shí)用新型的單板弧焊機(jī)的框架圖；圖2.本實(shí)用新型的單板弧焊機(jī)的詳細(xì)框架圖；圖3.本實(shí)用新型的EMC電路的電路圖；圖4.本實(shí)用新型的緩啟動(dòng)電路的電路圖；圖5.本實(shí)用新型的輸入整流濾波電路的電路圖；圖6.本實(shí)用新型的逆變器的電路圖；圖7.本實(shí)用新型的輸出整流濾波電路的電路圖；圖8.本實(shí)用新型的單板弧焊機(jī)電路板結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型構(gòu)思的主要目的為采用一體式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即將主回路控制回路以及輔助電源集成設(shè)計(jì)，然后電網(wǎng)電壓輸入AC220V交流電進(jìn)入主回路，主回路整流濾波后給輔助電源提供DC+310V的直流電，然后轉(zhuǎn)換為直流電壓給控制回路進(jìn)行供電，整體設(shè)計(jì)使單板弧焊機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，整體外觀體積更小，更輕，便于攜帶，減少了焊機(jī)的內(nèi)部連線，簡(jiǎn)化整機(jī)的生產(chǎn)裝配工藝，提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品的一致性。參閱圖I所示，本實(shí)用新型提供一種單板弧焊機(jī)，包括與電網(wǎng)連接的主回路I ;與所述主回路連接的輔助電源2 ；與所述主回路I以及輔助電源2連接的控制回路3 ；所述主回路I、輔助電源2以及控制回路3為一體式結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，所述的主回路I、輔助電源2以及控制回路3集成于同一個(gè)電路(PCB)板上。參閱圖2所示,所述的主回路I包括依次相連的EMC電路4、緩啟動(dòng)電路5、輸入整流濾波電路6、逆變器7以及輸出整流濾波電路8 ;所述的控制回路3包括ARM處理器9、PWM驅(qū)動(dòng)器10以及原邊電流采樣電路11，所述原邊電流采樣電路11與逆變器7相連，所述ARM處理器9分別與PWM驅(qū)動(dòng)器10以及與原邊電流采樣電路11相連?？刂苹芈?給逆變器7的電子開關(guān)提供控制信號(hào)，對(duì)電流反饋信號(hào)進(jìn)行放大處理并根據(jù)反饋、給定信號(hào)通過(guò)ARM處理器9 (主MCU)控制來(lái)調(diào)節(jié)電子開關(guān)控制信號(hào)的脈寬，對(duì)保護(hù)信號(hào)與輔助組件的控制，輔助電源2用于給控制回路3提供電源支撐其工作。參閱圖3所示，電網(wǎng)電壓交流AC220V進(jìn)入EMC電路4，其中，所述EMC電路4包括共模電感LI、第一安規(guī)電容C3、第二安規(guī)電容C6、第一輸入接地電容C4以及第二輸入接地電容C5，所述共模電感LI輸入端連接第一安規(guī)電容C3，輸出端連接第二安規(guī)電容C6，所述第一輸入接地電容C4以及第二輸入接地電容C5連接共模電感LI的輸出端二側(cè)，所述的共模電感LI為非晶磁環(huán)共模電感。參閱圖4所示，所述緩啟動(dòng)電路5包括限流電阻RR1、繼電器Kl以及第一二極管D1，所述限流電阻RRl與EMC電路4輸出端連接，所述繼電器Kl安裝于限流電阻RRl 二端，所述第一二極管Dl安裝于繼電器Kl 二側(cè)，所述繼電器Kl還與控制回路3連接；其中限流電阻RRl用于限制啟動(dòng)時(shí)的合閘浪涌電流，繼電器Kl控制限流電阻RRl的切換，在整機(jī)啟動(dòng)后閉合，把限流電阻RRl從主電路去除，而第一二極管Dl為繼電器Kl在開關(guān)時(shí)起到保護(hù)作用。參閱圖5所示，所述輸入整流濾波電路6包括輸入整流橋DB1、濾波電容C7-C10、電阻R3-R4以及高頻濾波電容C11-C12，所述輸入整流橋DBl連接緩啟動(dòng)電路5輸出端，所述濾波電容C7-C10、高頻濾波電容C11-C12以及電阻R3-R4依次并聯(lián)連接；其中高頻濾波電容C11-C12用于隔離電網(wǎng)與逆變器7之間的諧波干擾。參閱圖6所示，所述逆變器7包括單管IGBT Q1-Q4以及變壓器Tl，所述單管IGBTQ1-Q4組成半橋逆變電路，所述變壓器Tl連接半橋逆變電路輸出端，所述變壓器Tl為非晶磁環(huán)變壓器。參閱圖7所示，所述輸出整流濾波電路8為由整流二極管D2-D4、D7-D9組成單相全波整流濾波輸出電路。參閱圖8所示，其為在具體結(jié)構(gòu)上將主回路I、輔助電源2以及控制回路3集成在一個(gè)電路板上的結(jié)構(gòu)圖，圖示中將將輸入整流橋DB1、以及安裝在4個(gè)單管IGBT Q1-Q4基極的吸收水泥電阻R5-R8、驅(qū)動(dòng)變壓器、單管IGBT Q1-Q4分別安裝于電路板的上端，并將濾波電容C7-C11安裝于電路板的中間，繼電器K1、共模電感LI位于濾波電容C7-C11的左側(cè)，輸出整流管D2-D4、D7-D9安裝于濾波電容C7-C11的下端，ARM處理器9 (主MCU)、高頻濾波電容C11-C12、變壓器Tl (輔助變壓器、主變壓器)、輸出整流管吸收水泥電阻R9-R10位于濾波電容C7-C11的右側(cè)。因此，采用了本實(shí)用新型的創(chuàng)新設(shè)計(jì)后，使得整個(gè)單板弧焊機(jī)存在以下的有點(diǎn)I、采用主回路、輔助電源以及控制回路一體式設(shè)計(jì)，使單板弧焊機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，整體外觀體積更小、更輕、便于攜帶；2、單板弧焊機(jī)使焊機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更緊湊，減少焊機(jī)的內(nèi)部連線，簡(jiǎn)化整機(jī)的生產(chǎn)裝配工藝，提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品的一致性；3、本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施成本較低，制造工藝簡(jiǎn)單；4、本實(shí)用新型可以用于逆變直流手工電弧焊機(jī)，也可以用于逆變直流氬弧焊機(jī)、 逆變直流C02氣體保護(hù)焊機(jī)、逆變直流空氣等離子切割機(jī)及其它焊割設(shè)備，使用范圍較廣。上述詳細(xì)描述僅是示范性描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍和精神的情況下，可根據(jù)不同的實(shí)際需要設(shè)計(jì)出各種實(shí)施方式。
權(quán)利要求1.一種單板弧焊機(jī)，包括 與電網(wǎng)連接的主回路(I); 與所述主回路連接的輔助電源(2)； 與所述主回路(I)以及輔助電源(2)連接的控制回路(3)； 其特征在于所述主回路(I)、輔助電源(2)以及控制回路(3)為一體式結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單板弧焊機(jī)，其特征在于所述主回路(I)、輔助電源(2)以及控制回路(3)集成于同一個(gè)電路板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單板弧焊機(jī)，其特征在于所述主回路(I)包括依次相連的EMC電路(4)、緩啟動(dòng)電路(5)、輸入整流濾波電路(6)、逆變器(7)以及輸出整流濾波電路(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單板弧焊機(jī)，其特征在于所述控制回路(3)包括ARM處理器(9)、PWM驅(qū)動(dòng)器(10)以及原邊電流采樣電路(11)，所述原邊電流采樣電路(11)與逆變器(7)相連，所述ARM處理器(9)分別與PWM驅(qū)動(dòng)器(10)以及與原邊電流采樣電路(11)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單板弧焊機(jī)，其特征在于所述EMC電路(4)包括共模電感(LI)、第一安規(guī)電容(C3)、第二安規(guī)電容(C6)、第一輸入接地電容(C4)以及第二輸入接地電容(C5)，所述共模電感(LI)輸入端連接第一安規(guī)電容(C3)，輸出端連接第二安規(guī)電容(C6)，所述第一輸入接地電容(C4)以及第二輸入接地電容(C5)連接共模電感(LI)的輸出端二側(cè)，所述共模電感(LI)為非晶磁環(huán)共模電感。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單板弧焊機(jī)，其特征在于所述緩啟動(dòng)電路(5)包括限流電阻(RRl )、繼電器(Kl)以及第一二極管(DI )，所述限流電阻(RRl)與EMC電路(4)輸出端連接，所述繼電器(Kl)安裝于限流電阻(RRl) 二端，所述第一二極管(Dl)安裝于繼電器(Kl)二側(cè)，所述繼電器(Kl)還與控制回路(3)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單板弧焊機(jī)，其特征在于所述輸入整流濾波電路(6)包括輸入整流橋(DB1)、濾波電容(C7-C10)、電阻(R3-R4)以及高頻濾波電容(C11-C12)，所述輸入整流橋(DBl)連接緩啟動(dòng)電路(5)輸出端，所述濾波電容(C7-C10)、高頻濾波電容(C11-C12)以及電阻(R3-R4)依次并聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單板弧焊機(jī)，其特征在于所述逆變器(7)包括單管IGBT(Q1-Q4)以及變壓器(Tl)，所述單管IGBT (Q1-Q4)組成半橋逆變電路，所述變壓器(Tl)連接半橋逆變電路輸出端，所述變壓器(Tl)為非晶磁環(huán)變壓器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單板弧焊機(jī)，其特征在于所述輸出整流濾波電路(8)為由整流二極管(D2-D4)、(D7-D9)組成單相全波整流濾波輸出電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊、體積小以及提高生產(chǎn)效率的單板弧焊機(jī)，包括與電網(wǎng)連接的主回路，與所述主回路連接的輔助電源，與所述主回路以及輔助電源連接的控制回路，所述主回路、輔助電源以及控制回路為一體式結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型采用主回路、輔助電源以及控制回路一體式的設(shè)計(jì)，使單板弧焊機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，整體外觀體積更小、更輕、便于攜帶，同時(shí)減少焊機(jī)的內(nèi)部連線，簡(jiǎn)化整機(jī)的生產(chǎn)裝配工藝，提高生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的一致性。
文檔編號(hào)B23K9/00GK202726263SQ20122036805
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月28日
發(fā)明者邱光, 王巍, 楊少軍, 王科海 申請(qǐng)人:昆山瑞凌焊接科技有限公司