[實用新型]采用IGBT作為二次開關控制的逆變弧焊電源

有效

• 申請號: 201420125785.0
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN203791803U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 楊友濤;徐欽龍;蔣志遠;李華
• 申請（專利權）人: 四川瑪瑞焊業發展有限公司
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李高峽

技術領域

本實用新型涉及電焊機領域，尤其涉及一種逆變型弧焊電源。

背景技術

現階段在熔化極氣體保護焊的焊接波形控制上采用最多的控制方法還是在逆變電源自身調節速度的基礎上通過電流反饋控制閉環改變輸出電流波形來達到改善焊接電流波形、降低飛濺的目的。這種控制方法由于逆變器硬件自身的控制時間的限制，使電流控制速度受限，最終對焊接飛濺有一定的改善作用，但效果不夠明顯。林肯STT焊機采用在二次回路串聯一只達林頓管取得了理想的控制速度，有效的降低了焊接飛濺的產生，但是達林頓管的驅動要求較高，電路復雜，成本高，管子發熱也較嚴重。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種采用IGBT作為二次開關控制的逆變弧焊電源，驅動簡單可靠，電流容量大，控制速度快，能有效達到焊接波形控制的目的，大大降低焊接飛濺。

為達到上述目的，本實用新型是采用以下技術方案實現的：

本實用新型公開的采用IGBT作為二次開關控制的逆變弧焊電源，是在IGBT全橋軟開關結構的逆變弧焊電源的二次回路中串聯一只IGBT管Q1作為開關元件，所述IGBT管Q1受控于IGBT全橋軟開關結構的逆變弧焊電源的控制部件。

進一步的，所述控制部件為雙DSP結構，包括用于控制逆變弧焊電源逆變橋的第一DSP和用于采樣焊接回路參數的第二DSP，所述第一DSP、第二DSP相連接并共用雙口RAM。

進一步的，所述IGBT管Q1設置有尖峰電壓吸收電路，所述尖峰電壓吸收電路并聯在IGBT管Q1的集電極和發射極之間。

進一步的，本實用新型還包括用于檢測逆變弧焊電源逆變橋溫度的過熱檢測模塊，所述過熱檢測模塊連接在逆變弧焊電源逆變橋和第一DSP之間。

優選的，所述尖峰電壓吸收電路為RDC尖峰電壓吸收電路，所述RDC尖峰電壓吸收電路為二極管D1串聯由電阻R1、電容C1組成的并聯回路構成，二極管D1的陽極連接IGBT管Q1的集電極。

進一步的，本實用新型還包括人機界面，所述人機界面通過CAN總線或RS485總線連接第二DSP。

進一步的，本實用新型還包括液晶顯示器、送絲機構，所述液晶顯示器、送絲機構均連接第二DSP。

進一步的，本實用新型還包括電流采樣模塊、電壓采樣模塊、焊槍狀態檢測模塊，所述電流采樣模塊、電壓采樣模塊、焊槍狀態檢測模塊均連接第二DSP。

本實用新型采用在焊接二次回路串聯一只IGBT來達到控制速度的要求，有效降低IGBT的損耗，并通過RDC尖峰電壓吸收電路保證IGBT不被電壓擊穿，保證了IGBT的可靠性；使用IGBT作為二次開關管，驅動簡單可靠，電流容量大，控制速度快，能有效達到焊接波形控制的目的，大大降低焊接飛濺。

附圖說明

圖1為本實用新型原理框圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖，對本實用新型進行進一步詳細說明。

如圖1所示，本實用新型公開的采用IGBT作為二次開關控制的逆變弧焊電源，主回路采用IGBT全橋軟開關結構，輸入整流模塊的輸入380V三相交流電，整流輸出到IGBT全橋逆變模塊，逆變模塊的輸出連接高頻降壓變壓器的原邊，高頻降壓變壓器的副邊的一端連接輸出電抗器L1的一端，輸出電抗器L1的另一端連接IGBT管Q1的集電極，IGBT管Q1的發射極連接焊槍，高頻降壓變壓器的副邊的另一端連接工件。

本實用新型的控制部件采用雙DSP構成，第一DSP分別通過逆變驅動模塊和二次IGBT驅動模塊控制逆變模塊和IGBT管Q1，第一DSP連接用于檢測逆變模塊溫度的過熱檢測模塊和用于檢測逆變輸出電流的一次電流峰值采樣模塊；第二DSP連接用于檢測焊接電流和焊接電壓的電流采樣模塊和電壓采樣模塊，還連接用于檢測焊槍開關通斷信號的焊槍狀態檢測模塊，第二DSP還連接用于顯示焊接參數的液晶顯示器、用于設定焊接參數的人機界面、用于送絲的送絲機構，第二DSP還可連接上位機，通過上位機控制本實用新型的工作，其中：人機界面可采用文本屏或觸摸屏，上位機可以是計算機或PLC控制器，人機界面、上位機與第二DSP的連接采用CAN總線或RS485總線。本本實用新型采用雙口RAM同時為第一DSP和第二DSP提供緩沖存儲，保證讀寫速度。

控制部件的工作電源即控制電源取自三相380V交流輸入的任意兩項，本實用新型還包括供電電源檢測模塊，供電電源檢測模塊包括過壓、欠壓、過流、缺相等檢測電路，供電電源檢測模塊連接在三相380V交流輸入和第二DSP之間。