[實用新型]一種單板單管IGBT逆變手弧焊機的電路板結構

有效

• 申請號: 201320782868.2
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN203610834U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 朱宣東;朱宣輝;魏繼昆;陳法慶;孫敏
• 申請（專利權）人: 浙江肯得機電股份有限公司
• 主分類號: B23K9/32
• 分類號: B23K9/32;B23K9/10;H05K1/18
• 代理公司: 臺州市中唯專利事務所(普通合伙) 33215
• 代理人: 陽建中

技術領域

本實用新型涉及一種電子控制的焊接設備，具體是一種單板單管IGBT逆變手弧焊機的電路板結構。?

背景技術

IGBT是一種功率開關電子器件，IGBT的封裝（或外形結構）形式是比較多的，可詳見一些相關技術資料的說明，粗略地說，主要有模塊式IGBT和單管IGBT等形式，前者體積大，電流和電壓等級高，價格貴，主要用于工業大電流電器產品的制造，而后者則體積小，電流和電壓等級低，價格低，主要用于小功率和低電流等級電器產品的制造，如小型和家用逆變焊機等。?

當前，電焊機市場產品的競爭十分激烈，不僅體現在技術的先進性和優勢上，還在很大程度上取決于生產制造工藝的水平、生產效率的高低、生產成本的多少、產品的一致性和可靠性等方面。?

目前，160A以下電流等級的逆變電弧焊機，采用單管IGBT組成的逆變主電路和控制電路構成的逆變焊機種類是比較多的，它們的電路和結構形式也是多種多樣的，不同的電路及其結構設計思路，所采用的具體電路形式和整個電路布置的方式也是不同的，不僅如此，焊機的性能指標包括輸出的電流/電壓范圍及其對應的負載持續率、絕緣等級、溫升、焊機的工作可靠性、制造成本等也可能會表現出一些差距，即使是在相同的產品性能指標下，由于具體電路及其結構設計方面的不同，或者所采用的電子元器件的封裝形式不同，因而元器件的裝配、焊接和檢測工藝水平、自動化程度等也會有明顯的不同，這就會使逆變焊機電子產品電路板的尺寸、生產時器件安裝的方便性、生產效率、生產成本、最終產品的成本等也會有顯著的不同，例如，如果采用大量的SMT貼片器件或集成電路，由于器件的體積小，因而會使電路板的尺寸減小，降低PCB材料的成本，另外，由于裝焊這些貼片器件通常采用先進、高效、適合于大批量自動化生產和檢測的設備，因而可極大地提高電路板或產品的生產效率，降低生產成本，增加產品的市場競爭力。?

傳統的電子控制式電焊機等電器產品，其輸出電流的大小是采用旋鈕式的電位器進行調節，其調節量（例如，10A~200A）多少，只能根據電位器上的指示點與產品控制面板上電位器刻度線的對應關系大致了解，不直觀，此外，這種方式比較傳統，顯得產品技術或檔次低；目前，高檔次的電焊機等電器產品都是采用觸摸鍵式調節控制量，以及采用數碼或液晶屏等實現調節量數字顯示的，然而，這些高檔的產品，盡管可實現調節量的數字顯示和觸摸式增或減的調節，但是，所采用的器件（如數顯表、液晶屏等）、電路和成本都比較高，不利于降低電焊機等擬開發產品的成本。?

實用新型內容

本實用新型焊機的電流調節和參數顯示電路，其結構設計顯著不同于市場上現有傳統焊機產品的實現方式和結構，其電路板的結構設計和連接有自己獨特的方式，本實用新型焊機的顯示和參數調節電路板組件上有兩個排式插針接口X1和X2，X1接口為MCU內部控制程序的燒寫接口，利于此接口，通過它與程序編寫和燒寫電腦系統進行連接，即可把程序寫入本實用新型電路的MCU內部，以實現本實用新型電路的功能；X2接口則與所控制的電焊機產品其它電路進行電氣間的連接，主要是向此電路進行供電（即提供+15V和-15V電源）；進行過熱或電器產品輸出電壓等信號采樣；以及把此電路轉化的控制或調節量供給電焊機產品相應的控制輸入端子，以實現產品輸出電流大小的控制或調節，不僅是整機電路板的設計方面，還是焊機輸出電流參數調節和顯示方面，本實用新型焊機都有自己的創新點和新穎性。?

為實現上述目的采用以下技術方案：?

一種單板單管IGBT逆變手弧焊機的電路板結構，其特征在于：采用四個單管IGBT、四個快速恢復二極管組成的逆變主電路及其控制電路，逆變主電路及其控制電路包括輸入上電緩沖電路、單管IGBT組成的逆變主電路、IGBT的驅動電路、PWM脈沖寬度調制電路、整流電路、焊機輸出特性控制電路、電源電路、焊機輸出電流觸摸式調節和顯示電路；除了焊機輸出電流觸摸式調節和顯示電路組件外，其它所有的這些電路部分和元器件都布置在一塊大電路板上，電路板上采用貼片電子元器件和SMT表面貼裝工藝的元件設置電路板的其中一面，而繼電器、整流器、濾波電解電容、IGBT及其散熱器、逆變主變壓器、輸出整流的快速恢復二極管及其散熱器、冷卻電風扇、電流檢測互感器、脈沖驅動變壓器和少數電阻和電容采用手工焊接在電路板另一面。

電路板縱向布置焊機機箱外體內并靠近其中一側壁，電路板布置有貼片電子元器件和SMT表面貼裝工藝的元件的一面正對機箱殼體的該側壁，電路板上采用手工焊接的元器件處于機箱外殼內部通風道上。?