電源裝置以及焊接用電源裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電源裝置以及焊接用電源裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]例如用于電弧焊接機(jī)的電源裝置構(gòu)成為:具備使用開關(guān)元件的逆變器電路(開關(guān)電源電路)，將直流電力暫時(shí)轉(zhuǎn)換為高頻交流電力，在通過了變壓器的次級側(cè)生成所希望的輸出電力。在這樣的電源裝置中，對開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制(接通/斷開控制)的驅(qū)動(dòng)信號是使用晶體管、光電耦合器等元件而生成的。但是，這些晶體管、光電耦合器等元件的開關(guān)速度中，每個(gè)個(gè)體中存在差別。由于該開關(guān)速度的差別，導(dǎo)致被提供給開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)信號的接通脈沖寬度中產(chǎn)生差別。這樣，逆變器控制失去平衡，產(chǎn)生變壓器的磁通量偏向單側(cè)極性的磁場偏移現(xiàn)象。若產(chǎn)生這樣的磁場偏移，則過度的電流流向擔(dān)當(dāng)單側(cè)極性的逆變器電路的開關(guān)元件，該開關(guān)元件異常發(fā)熱，在最壞的情況下可能破損。
[0003]因此，提出了通過在光電耦合器之間設(shè)置可變電阻器，對該可變電阻器的電阻值進(jìn)行調(diào)整，從而對由于開關(guān)速度的差別而導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)信號之間的信號傳遞時(shí)間差進(jìn)行調(diào)整，縮小驅(qū)動(dòng)信號的接通脈沖寬度的差別的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特公平6-32858號公報(bào)【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]實(shí)用新型要解決的課題
[0008]但是，晶體管、光電耦合器等元件中的開關(guān)速度等特性根據(jù)使用環(huán)境(例如，使用溫度)、使用時(shí)間等而變化。因此，在現(xiàn)有的電源裝置中，存在每當(dāng)使用環(huán)境變化，都需要手動(dòng)調(diào)整可變電阻器的電阻值，該調(diào)整操作繁雜的問題。
[0009]這樣的問題在具有變壓器的電弧焊接用電源裝置以外的電源裝置中也同樣產(chǎn)生。
[0010]本實(shí)用新型為了解決上述問題點(diǎn)而作出，其目的在于，提供一種能夠容易地補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)信號的接通脈沖寬度的差別，并能夠適當(dāng)?shù)匾种拼艌銎频漠a(chǎn)生的電源裝置以及焊接用電源裝置。
[0011]解決課題的手段
[0012]解決上述課題的電源裝置構(gòu)成為具備:逆變器電路，其被設(shè)置在變壓器的初級側(cè)，通過構(gòu)成電橋電路的開關(guān)元件的動(dòng)作，由直流電壓來生成高頻交流電壓；和控制部，其生成對所述開關(guān)元件的開關(guān)動(dòng)作進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)信號，以使得在所述變壓器的次級側(cè)產(chǎn)生希望輸出電力，所述控制部具有:控制電路，其生成對所述驅(qū)動(dòng)信號的接通脈沖寬度進(jìn)行設(shè)定的指令值；驅(qū)動(dòng)電路，其將具有基于所述指令值的接通脈沖寬度的所述驅(qū)動(dòng)信號輸出到所述開關(guān)元件；和脈沖寬度測定電路，其對與所述驅(qū)動(dòng)信號相應(yīng)的脈沖信號的脈沖寬度進(jìn)行測定，所述控制電路基于通過所述脈沖寬度測定電路而測定出的脈沖寬度與所述指令值的比較結(jié)果，來修正所述指令值。
[0013]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與驅(qū)動(dòng)信號對應(yīng)的脈沖信號的脈沖寬度被測定，基于該脈沖寬度與指令值的比較結(jié)果，指令值被修正。此時(shí)，脈沖信號的脈沖寬度是與驅(qū)動(dòng)信號的接通脈沖寬度對應(yīng)的脈沖寬度。因此，脈沖信號的脈沖寬度與指令值的比較結(jié)果中，反映了驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的元件的特性差別。通過基于這樣的比較結(jié)果來修正指令值，能夠降低由于上述特性差別而導(dǎo)致的影響，并能夠補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)信號的接通脈沖寬度的差別。其結(jié)果，能夠抑制變壓器中的磁場偏移的產(chǎn)生。此外，由于通過控制電路的內(nèi)部運(yùn)算能夠修正指令值，因此不需要基于手動(dòng)操作的調(diào)整，能夠容易地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號的接通脈沖寬度的補(bǔ)償。
[0014]此外，優(yōu)選在上述電源裝置中，具備電流檢測器，該電流檢測器對輸入到所述變壓器的初級側(cè)的輸入電流進(jìn)行檢測，所述控制部具備信號處理電路，該信號處理電路對通過所述電流檢測器而取得的檢測信號進(jìn)行全波整流，并將對全波整流后的信號進(jìn)行波形整形而生成的所述脈沖信號輸出到所述脈沖寬度測定電路，所述控制電路基于通過所述脈沖寬度測定電路而測定出的脈沖寬度，對與所述開關(guān)元件的接通時(shí)間對應(yīng)的第1脈沖寬度進(jìn)行計(jì)算，將所述第1脈沖寬度和所述指令值的差分與所述指令值重疊。
[0015]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與開關(guān)元件的接通時(shí)間對應(yīng)的第1脈沖寬度與指令值的差分與指令值重疊，指令值被修正。此時(shí)，第1脈沖寬度與指令值的差分中，連同驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的元件的特性差別一起，還反映了開關(guān)元件的特性差別。因此，通過基于上述差分來修正指令值，能夠連同由于驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的元件的特性差別而導(dǎo)致的影響一起，也降低由于開關(guān)元件的特性差別而導(dǎo)致的影響。
[0016]此外，優(yōu)選在上述電源裝置中，所述脈沖寬度測定電路將所述驅(qū)動(dòng)信號作為所述脈沖信號來輸入，所述控制電路基于通過所述脈沖寬度測定電路而測定出的脈沖寬度，對與所述驅(qū)動(dòng)信號的接通脈沖寬度對應(yīng)的第2脈沖寬度進(jìn)行計(jì)算，將所述第2脈沖寬度和所述指令值的差分與所述指令值重疊。
[0017]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與驅(qū)動(dòng)信號的接通脈沖寬度對應(yīng)的第2脈沖寬度與指令值的差分與指令值重疊，指令值被修正。由此，能夠適當(dāng)?shù)匦拚噶钪?，以補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的元件的特性差別。
[0018]此外，在上述電源裝置中，具備電流檢測器，該電流檢測器對輸入到所述變壓器的初級側(cè)的輸入電流進(jìn)行檢測，所述控制部具備信號處理電路，該信號處理電路輸入所述驅(qū)動(dòng)信號和通過所述電流檢測器而取得的檢測信號，在所述檢測信號為0A的情況下，將所述驅(qū)動(dòng)信號作為所述脈沖信號來輸出到所述脈沖寬度測定電路，另一方面，在所述檢測信號為0A以外的情況下，對所述檢測信號進(jìn)行全波整流，將對全波整流后的信號進(jìn)行波形整形而得到的信號作為所述脈沖信號，輸出到所述脈沖寬度測定電路。
[0019]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在檢測信號為0A，不能夠使用該檢測信號來進(jìn)行指令值的修正的期間，能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)信號作為脈沖信號來使用，進(jìn)行指令值的修正。
[0020]此外，在上述電源裝置中，所述控制電路在所述電源裝置的電源接通時(shí)，不斷地或者間歇地執(zhí)行所述指令值的修正。
[0021]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在由于使用環(huán)境的變化、使用時(shí)間等，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的元件的特性差別變化的情況下，也能夠在電源接通時(shí)，不斷地或者間歇地配合上述特性差別的變化來修正指令值。
[0022]此外，解決上述課題的焊接用電源裝置構(gòu)成為使用上述電源裝置，來生成焊接用的輸出電力。
[0023]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠容易地補(bǔ)償對焊接用的輸出電力進(jìn)行生成的焊接用電源裝置中的驅(qū)動(dòng)信號的接通脈沖寬度的差別，并能夠適當(dāng)?shù)匾种拼艌銎频漠a(chǎn)生。
[0024]實(shí)用新型效果
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的電源裝置以及焊接用電源裝置，能夠容易地補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)信號的接通脈沖寬度的差別，并能夠適當(dāng)?shù)匾种拼艌銎频漠a(chǎn)生。
【附圖說明】
[0026]圖1是一實(shí)施方式中的焊接用電源裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖2是一實(shí)施方式中的信號處理電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖3是一實(shí)施方式中的脈沖寬度測定電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖4是表示一實(shí)施方式中的焊接用電源裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0030]圖5是表示一實(shí)施方式中的焊接用電源裝置的動(dòng)作的波形圖。
[0031]圖6是變形例中的焊接用電源裝置的控制部的結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖7是變形例中的焊接用電源裝置的控制部的結(jié)構(gòu)圖。
[0033]符號說明:
[0034]10電源裝置(焊接用電源裝置)
[0035]11初級側(cè)轉(zhuǎn)換電路
[0036]12逆變器電路
[0037]13次級側(cè)轉(zhuǎn)換電路
[0038]21電流檢測器
[0039]30，30A，30B 控制部
[0040]3L31A信號處理電路
[0041]32脈沖寬度測定電路
[0042]33控制電路
[0043]34驅(qū)動(dòng)電路
[0044]34A光電親合器
[0045]51計(jì)數(shù)器
[0046]Fa、Fb指令值
[0047]F1?F4指令值
[0048]la輸入電流
[0049]lb檢測信號
[0050]INT焊接變壓器(變壓器)
[0051]L1初級側(cè)線圈
[0052]L2次級側(cè)線圈
[0053]Pu脈沖信號
[0054]S1?S4 驅(qū)動(dòng)信號
[0055]TR1?TR4 開關(guān)元件
[0056]Wa、ffb脈沖寬度(第1脈沖寬度)
【具體實(shí)施方式】
[0057]下面，對電源裝置(焊接用電源裝置)的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0058]如圖1所示，本實(shí)施方式的電源裝置10是具有初級側(cè)轉(zhuǎn)換電路11、逆變器電路12、焊接變壓器INT、和次級側(cè)轉(zhuǎn)換電路13的電弧焊接用電源裝置。電源裝置10由從商用電源提供的三相的交流輸入電力來生成適合電弧焊接的直流輸出電力。
[0059]初級側(cè)轉(zhuǎn)換電路11具有:由二極管電橋電路構(gòu)成的整流電路DR1、和與整流電路DR1的輸出端子間連接的平滑電容器C1。初級側(cè)轉(zhuǎn)換電路11將三相的交流輸入電力暫時(shí)轉(zhuǎn)換為直流電力，并輸出到逆變器電路12。
[0060]逆變器電路12 由 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣棚.型雙極晶體管)等使用了半導(dǎo)體開關(guān)元件TR1?TR4的全橋電路構(gòu)成。具體來講，在第1上臂配置有開關(guān)元件TR1，在第1下臂配置有開關(guān)元件TR2，在第2上臂配置有開關(guān)元件TR3，在第2下臂配置有開關(guān)元件TR4。開關(guān)元件TR1、TR2之間的逆變器電路12的輸出端子a、和開關(guān)元件TR3、TR4之間的逆變器電路12的輸