[發明專利]一種三相電源IGBT單管逆變手弧焊機

在審

• 申請號: 201710189566.7
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106975820A
• 公開（公告）日: 2017-07-25
• 發明（設計）人: 孫敏;魏繼昆;朱宣東;朱宣輝;陳法慶
• 申請（專利權）人: 朱宣輝
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10
• 代理公司: 臺州市中唯專利事務所(普通合伙)33215
• 代理人: 王仁飛

技術領域

本發明涉及一種三相電源IGBT單管逆變手弧焊機，屬于逆變焊機技術領域。

技術背景

目前，逆變焊機產品市場的競爭十分激烈，不僅體現在價格的競爭優勢上，還在很大程度上取決于焊機的電路功能和可靠性等方面。

國內外市場上，IGBT逆變手弧焊機的額定電流通常在100～630A（負載持續率20～100%）的水平。然而，此類焊機，不同的電路設計，控制原理不同，電路板連接的復雜程度不同，其產品的可靠性、生產工序和制作工藝等也會完全不同。這些都會影響產品的銷售和生產成本。例如市場上的一些此類焊機，不管是哪一種類型，其電路原理圖不同，制造成本等也會不同。如何解決額定電流輸出下，低成本的設計和產品可靠性問題，是研發人員面臨的技術難題。

針對此問題，本發明設計了新的焊機控制電路，實現了單管IGBT逆變手工電弧焊作業的要求，焊機具有低成本和高可靠性等優點。本發明手弧焊機的結構和電路設計有自己的獨特之處。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三相電源IGBT單管逆變手弧焊機，焊機是三相供電電源的手工焊設備，采用IGBT單管全橋逆變控制技術，其控制電路包括欠壓和過壓及過熱保護控制、開關電源電路、上電緩沖控制電路、微處理器控制的數字顯示和控制電路部分，電路板設計為4塊，除了開關電源控制電路板、輸出電流的顯示和控制電路板、直流母線電壓識別控制電路板，以及一些大的元器件或零部件外，其余的很多元器件或零部件布局、焊裝另外一塊電路板上；其中，三塊控制板放置在絕緣盒中，并灌注絕緣材料，可起到良好的防塵、防水、防霉和防振保護作用；焊機具有低成本和可靠性高等優點。

為實現上述目的采用以下技術方案：

一種三相電源IGBT單管逆變手弧焊機，包括外殼部分和內部的控制電路部分，外殼部分主要包括提手、機殼和底板；其特征在于：內部控制電路部分的電路板設計為4塊分別為：開關電源控制電路PCB1電路板、電路板PCB2、輸出電流的顯示和控制電路PCB3電路板和直流母線電壓識別控制電路PCB4電路板；

1）開關電源控制電路PCB1電路板放置在塑料護盒中，并灌注絕緣材料,該塑料護盒固定在其下方的散熱器上；

2）直流母線電壓識別保護控制電路PCB4電路板直接焊裝在輸入整流橋上；

3）輸出電流的顯示和控制電路PCB3電路板放置在塑料護盒中，并灌注絕緣材料；該塑料護盒固定在焊機前面板上；

4）除了上述電路板，另外的一塊控制電路板PCB2也放置在塑料護盒中，并灌注絕緣材料；并通過螺絲把該護盒固定在焊機的底板上；

5）擋風板的進風口部分套在風扇上；擋風板的長方形側邊板部分，利用兩個塑料支撐條的壓緊作用，通過四個螺絲固定到散熱器上，而兩個塑料支撐條固定到焊機底板上，兩個塑料支撐條起到支持焊機中間的機芯電路部件的作用，擋風板、PCB2電路板及其塑料絕緣盒等構成的良好風道。

內部控制電路部分包括上電緩沖電路、逆變主電路、開關電源電路、IGBT驅動電路、電流檢測和整流變換電路、欠壓和過壓及過熱保護檢測控制電路、電流給定電路、輸出特性控制電路組成；主要是完成上電緩沖控制、直流母線電壓識別控制、整流濾波、逆變、輸出整流、各直流工作電源的產生、PWM脈沖寬度調節、IGBT管驅動控制、手弧焊焊接方法的逆變電路輸出參數的負反饋控制工作。

所述的直流母線電壓識別控制電路由二極管、穩壓管、三極管、光耦，以及它們外圍器件組成，通過插頭，使后級光耦的輸出端是并聯連接在過熱保護器上的，不同的輸入電壓，會產生不同的VCC母線直流電壓，通過檢測VCC電壓，并進行相應的控制。