[實用新型]一種高性能高頻逆變TIG焊機

有效

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• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN204171514U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳友能;陽宜均;李霄
• 申請（專利權(quán)）人: 成都三方電氣有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10;B23K9/167
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 郭霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及焊機技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高性能高頻逆變TIG焊機。

背景技術(shù)

弧焊逆變電源自上世紀80年代問世以來，經(jīng)過不斷的發(fā)展完善，已成為焊接電源的主流產(chǎn)品。弧焊逆變電源的逆變頻率一般在20～100kHz，由于目前的逆變電源多采用模擬電路控制，限制了逆變電源性能的提高。焊機的數(shù)字化是當(dāng)今焊接裝備發(fā)展的潮流，它使得數(shù)字控制應(yīng)用于弧焊逆變電源成為可能。在國內(nèi)，數(shù)字化焊機的研究尚處于起步階段，較之世界先進水平仍有很大的差距，這使我們研究弧焊逆變電源有了很大的必要。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高性能高頻逆變TIG焊機，應(yīng)用全橋變換器作為逆變焊機的主電路，以移相PWM控制方式控制MOSFET管組成的全橋變換器，并采用恒流軟開關(guān)模式，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，體積較小，電路開關(guān)損耗小，電磁干擾低，性能優(yōu)異，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種高性能高頻逆變TIG焊機，包括焊機和焊機控制系統(tǒng)，其特征在于：所述焊機控制系統(tǒng)包括主電路和與主電路輸入端相連的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路的輸入端與移相控制模塊相連，所述移相控制模塊的輸入端與保護電路、外特性控制電路相連，所述移相控制模塊的輸出端與顯示電路相連；所述主電路由依次相連的輸入EMI模塊、輸入整流濾波模塊、全橋逆變模塊、高頻變壓器和輸出整流濾波模塊組成，所述全橋逆變模塊的電流反饋輸出端信號還與外特性控制電路的斜坡補償輸出端信號疊加并反饋輸入到外特性控制電路，所述整流濾波模塊的電流反饋、電壓反饋輸出端信號也反饋輸入到外特性控制電路。

上述的一種高性能高頻逆變TIG焊機，其特征在于：所述輸入EMI模塊輸入端接220V電網(wǎng)。

上述的一種高性能高頻逆變TIG焊機，其特征在于：所述輸入整流濾波模塊由整流橋和濾波電容組成。

上述的一種高性能高頻逆變TIG焊機，其特征在于：所述整流橋采用SEMIKRON公司的型號為SKD115/12的整流橋。

上述的一種高性能高頻逆變TIG焊機，其特征在于：所述全橋逆變模塊由MOSFET功放管組成，所述功放管選用IXYS公司的LXFN80N50Q2型號的功放管。

上述的一種高性能高頻逆變TIG焊機，其特征在于：所述輸出整流濾波模塊由整流二極管、與負載串聯(lián)的濾波電感和與負載并聯(lián)的濾波電容組成，且所述電感前端并聯(lián)續(xù)流二極管。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型的焊機逆變電源采用MOSFET作為主功率開關(guān)器件，采用全橋移相PWM對其控制，使得開關(guān)頻率恒定，利于變壓器和輸出濾波電抗的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了開關(guān)管的零電壓開關(guān)，減小了開關(guān)損耗，有利于提高開關(guān)頻率；

2、本實用新型的焊機逆變電源采用軟開關(guān)的工作方式，使得功率開關(guān)器件在開通與關(guān)斷時的開關(guān)損耗變小，也避免了電磁干擾；

3、本實用新型的焊機逆變電源末端的濾波電路加上了續(xù)流二極管，大大減小了移相切換行為發(fā)生后輸出濾波電感電流反射到高頻變壓器原邊的情況，降低了鉗位環(huán)流期間原邊電流的短路效應(yīng)，相應(yīng)減少了功率開關(guān)器件的導(dǎo)通損耗。

綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，體積較小，電路開關(guān)損耗小，電磁干擾低，性能優(yōu)異，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的高頻逆變TIG焊機系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實用新型的焊機系統(tǒng)主電路全橋逆變模塊、高頻變壓器和輸出整流濾波模塊原理圖；

圖3為本實用新型焊機系統(tǒng)主電路輸入EMI模塊原理圖；

圖4為本實用新型焊機系統(tǒng)主電路輸入整流濾波模塊原理圖；

圖5為傳統(tǒng)焊機系統(tǒng)主電路硬開關(guān)時的電壓和電流波形；

圖6為傳統(tǒng)焊機系統(tǒng)主電路零電壓軟開關(guān)示意圖；

圖7為傳統(tǒng)焊機系統(tǒng)主電路與本實用新型的焊機系統(tǒng)主電路開關(guān)過程電流/電壓軌跡對比圖。

附圖標(biāo)記說明:

1、主電路；2、驅(qū)動電路；3、移相控制模塊；4、保護電路；

5、顯示電路；6、外特性控制電路。

具體實施方式