[發明專利]調寬型軟開關逆變焊機

有效

• 申請號: 201110380438.3
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102390001A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 郭昊
• 申請（專利權）人: 太原市星云焊接設備有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種調寬型軟開關逆變焊機，其特征在于：其工作電路包括軟開關主電路和軟開關驅動電路；所述軟開關主電路包括由第一-第四IGBT管（K1-K4）聯接構成的IGBT逆變電路；IGBT逆變電路的供電電源之間并聯有吸收電容（C101）；第一IGBT管（K1）的集電極與發射極之間并聯有第一諧振電容（C102）；第二IGBT管（K2）的集電極與發射極之間并聯有第二諧振電容（C103）；IGBT逆變電路的兩個橋臂的中點之間連接有由主變壓器（T3）的初級線圈、隔直電容（C104）、諧振電感（L1）串接而成的串聯支路；主動變壓器（T3）的次級串接有換流電感（L2）；主動變壓器（T3）的次級線圈兩端與軟開關主電路的正輸出端之間連接有由第一二極管（M1）和第二二極管（M2）并接而成的并聯支路，主動變壓器（T3）的次級線圈的中間抽頭與軟開關主電路的負輸出端之間連接有由電抗（L3）和分流器（S1）串接而成的串聯支路；第一-第四IGBT管（K1-K4）的柵極連接軟開關驅動電路的輸出端。

2.根據權利要求1所述的調寬型軟開關逆變焊機，其特征在于：所述軟開關驅動電路包括供電電路、原邊電流采樣電路、PWM產生電路、斜坡補償電路、欠壓保護電路、設定跟隨電路、同步脈沖放大電路、滯后臂信號產生電路、驅動電路、以及信號指示電路；

所述供電電路包括第一整流橋（B1）；第一整流橋（B1）的輸入端連接有第五插頭（J5）；第一整流橋（B1）的兩輸出端之間連接有由第一穩壓器（U8）和第二穩壓器（U2）并接而成的并聯支路；第一穩壓器（U8）的輸入端連接有第三十一電容（C31），第一穩壓器（U8）的輸出端連接有由第二十一電容（C21）和第二十六電容（C26）并接而成的并聯支路；第二穩壓器（U2）的輸入端連接有第二十三電容（C23）；

所述原邊電流采樣電路包括由第一整流二極管（D1）、第二整流二極管（D2）、第三整流二極管（D3）、第五整流二極管（D5）組成的第二整流橋；第二整流橋的輸入端連接有第二插頭（J2）；第二整流橋的兩輸出端之間連接有第十九電阻（R19）；第十九電阻（R19）兩端分別連接有由第三十電阻（R30）、第二十電容（C20）、第十八電容（C18）組成的第一濾波分壓電路和由第二十七電阻（R27）、第十四電阻（R14）、第十二電容（C12）組成的第二濾波分壓電路；第一濾波分壓電路的輸出端與第一穩壓器（U8）的輸出端之間連接有第三十一電阻（R31）；第一濾波分壓電路的輸出端與第二穩壓器（U2）的輸出端之間連接有由第六電阻（R6）和第二十八電阻（R28）串接而成的串聯支路；第六電阻（R6）兩端連接有由第八電阻（R8）和第二電容（C2）串接而成的串聯支路；

所述PWM產生電路包括電流型PWM控制芯片UC3846（U3）；電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的16腳連接第二濾波分壓電路的輸出端；電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的15腳連接第一穩壓器（U8）的輸出端；電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的13腳與第一穩壓器（U8）的輸出端之間連接有由第二十二電阻（R22）、第十五電容（C15）、第十七電容（C17）組成的供電濾波電路；電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的9腳連接有由第二十五電阻（R25）、第二十六電阻（R26）并接而成的定時器電阻電路；電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的8腳連接有由第六電容（C6）、第七電容（C7）并接而成的定時器電容電路；電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的2腳連接有由第十電阻（R10）、第十二電阻（R12）、第九電容（C9）、第十一電容（C11）組成的電流限制分壓電路；

所述斜坡補償電路包括第一運放（U1B）；第一運放（U1B）的正輸入端連接電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的8腳；第一運放（U1B）的負輸入端連接第一運放（U1B）的輸出端，第一運放（U1B）的輸出端與電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的4腳之間連接有第五電阻（R5）；

所述欠壓保護電路包括第一比較器（U4B）；第一比較器（U4B）的正輸入端與第一穩壓器（U8）的輸出端之間連接有由第三十三電阻（R33）、第三十四電阻（R34）、第二十四電容（C24）組成的第三濾波分壓電路；第一比較器（U4B）的負輸入端連接電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的2腳；第一比較器（U4B）的輸出端連接電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的1腳；

所述設定跟隨電路包括第二運放（U1A）；第二運放（U1A）的正輸入端連接有第三插頭（J3）和由第一電阻（R1）和第三電容（C3）組成的第四濾波分壓電路；第二運放（U1A）的負輸入端連接第二運放（U1A）的輸出端；第二運放（U1A）的輸出端與電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的5腳之間連接有由第二電阻（R2）和第八電容（C8）組成的第五濾波分壓電路；第三插頭（J3）連接電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的1腳；

所述同步脈沖放大電路包括第二比較器（U4A）；第二比較器（U4A）的正輸入端連接電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的10腳；第二比較器（U4A）的正輸入端與第一穩壓器（U8）的輸出端之間連接有由第十六電阻（R16）和第二十五電容（C25）組成的第六濾波分壓電路；第二比較器（U4A）的負輸入端與第二穩壓器（U2）的輸出端之間連接有由第十七電阻（R17）、第十八電阻（R18）、第十三電容（C13）組成的第七濾波分壓電路；第二比較器（U4A）的輸出端與第二穩壓器（U2）的輸出端之間連接有第二十三電阻（R23）；

所述滯后臂信號產生電路包括RS觸發器CD4013（U5）、雙4輸入或門CD4072（U6）、以及第四MOS管（Q4）；RS觸發器CD4013（U5）的4腳和11腳、雙4輸入或門CD4072（U6）的5腳和10腳連接第二比較器（U4A）的輸出端；RS觸發器CD4013（U5）的8腳連接電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的11腳；RS觸發器CD4013（U5）的10腳連接電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的14腳；RS觸發器CD4013（U5）的9腳和12腳連接雙4輸入或門CD4072（U6）的9腳；RS觸發器CD4013（U5）的13腳連接雙4輸入或門CD4072（U6）的2腳；RS觸發器CD4013（U5）的1腳連接雙4輸入或門CD4072（U6）的3腳和12腳；第四MOS管（Q4）的柵極連接第一比較器（U4B）的輸出端和PWM控制芯片UC3846（U3）的1腳；第四MOS管（Q4）的漏極連接RS觸發器CD4013（U5）的6腳、雙4輸入或門CD4072（U6）的4腳和11腳；第四MOS管（Q4）的漏極與第一穩壓器（U8）的輸出端之間連接有第十五電阻（R15）；

所述驅動電路包括第一555定時器（U9）、第二555定時器（U7）、第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）、第三MOS管（Q3）、第五MOS管（Q5）、第六MOS管（Q6）、第七MOS管（Q7）、第八MOS管（Q8）、第九MOS管（Q9）、第一驅動變壓器（T1）、第二驅動變壓器（T2）、第一插頭（J1）、第四插頭（J4）；第一555定時器（U9）的4腳連接雙4輸入或門CD4072（U6）的13腳；第二555定時器（U7）的4腳連接雙4輸入或門CD4072（U6）的1腳；第三MOS管（Q3）的柵極與RS觸發器CD4013（U5）的14腳之間連接有第十一電阻（R11）；第二MOS管（Q2）的柵極與RS觸發器CD4013（U5）的14腳之間連接有第四電阻（R4）；第三MOS管（Q3）的漏極連接第二MOS管（Q2）的漏極；第二MOS管（Q2）的源極與第一穩壓器（U8）的輸出端之間連接有第二十一電阻（R21）；第五MOS管（Q5）的柵極與RS觸發器CD4013（U5）的11腳之間連接有第十三電阻（R13）；第六MOS管（Q6）與RS觸發器CD4013（U5）的11腳之間連接有第三電阻（R3）；第五MOS管（Q5）的漏極連接第六MOS管（Q6）的漏極；第五MOS管（Q5）的源極與第一穩壓器（U8）的輸出端之間連接有第二十一電阻（R21）；第一驅動變壓器（T1）的初級兩端分別連接第二MOS管（Q2）的漏極和第五MOS管（Q5）的漏極；第一驅動變壓器（T1）的次級與第一插頭（J1）之間連接有由第四整流二極管（D4）、第九電阻（R9）、第七電阻（R7）、第五電容（C5）組成的第一輸出整形電路和由第六整流二極管（D6）、第二十電阻（R20）、第二十九電阻（R29）、第二十二電容（C22）組成的第二輸出整形電路；第七MOS管（Q7）的柵極與第一555定時器（U9）的3腳之間連接有第四十六電阻（R46）；第八MOS管（Q8）的柵極與第一555定時器（U9）的3腳之間連接有第四十八電阻（R48）；第七MOS管（Q7）的漏極連接第八MOS管（Q8）的漏極；第七MOS管（Q7）的源極與第一穩壓器（U8）的輸出端之間連接有第四十一電阻（R41）；第六MOS管（Q6）的柵極與第二555定時器（U7）的3腳之間連接有第四十三電阻（R43）；第九MOS管（Q9）的柵極與第二555定時器（U7）的3腳之間連接有第四十四電阻（R44）；第六MOS管（Q6）的漏極連接第九MOS管（Q9）的漏極；第六MOS管（Q6）的源極與第一穩壓器（U8）的輸出端之間連接有第四十一電阻（R41）；第二驅動變壓器（T2）的初級兩端分別連接第七MOS管（Q7）的漏極和第六MOS管（Q6）的漏極；第二驅動變壓器（T2）的次級與第四插頭（J4）之間連接有由第七整流二極管（D7）、第三十九電阻（R39）、第三十六電阻（R36）、第二十七電容（C27）組成的第三輸出整形電路和由第八整流二極管（D8）、第四十五電阻（R45）、第四十七電阻（R47）、第三十三電容（C33）組成的第四輸出整形電路；第一插頭（J1）連接第一IGBT管（K1）、第二IGBT管（K2）的柵極；第四插頭（J4）連接第三IGBT管（K3）、第四IGBT管（K4）的柵極；

所述信號指示電路包括連接于電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的15腳的第一發光二極管（H1）和連接于電流型PWM控制芯片UC3846（U3）的14腳的第二發光二極管（H2）。