[實用新型]220V和380V雙電源IGBT逆變手工焊機及其電路

有效

• 申請號: 201720642171.3
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN206811287U
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 羅偉敏;楊海洪
• 申請（專利權）人: 上海和宗焊接設備制造有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司11254
• 代理人: 王雯婷,方燕娜

技術領域

本實用新型涉及逆變焊機技術領域，具體的講是220V和380V雙電源IGBT逆變手工焊機及其電路。

背景技術

目前，逆變式手工焊機產品市場的競爭十分激烈，不僅體現在技術的先進性和優勢上，還取決于焊機的功能、結構的設計、成本的把控等方面。

國內外市場上，小型MOS管、IGBT管逆變式手工電弧焊機的額定電流通常在80～200A（負載持續率100～20%）的水平，而如果同時要保證低成本，那么焊機設計的好壞就會對性能產生很大的影響，焊機的尺寸和重量、功耗、操作性、輸出的穩定性、負載率、應用范圍等都是焊機設計需要注意的問題；而設計的不好就會出現如下問題：1.焊機只能在220V電壓下工作，這類焊機不能覆蓋工業電網，對于流動性強的作業操作不方便，在沒有單相電的情況下焊機無法進行工作，單電壓使得焊機的使用范圍受到一定程度的限制；2.負載持續率低，有的焊機只能達到10～25%，焊機的散熱對于負載持續率有很大的影響，而焊機內部的密集度、風道設計、冷卻風扇的配置、主變壓器和主電感的選型、IGBT及其散熱器、快恢復二極管及其散熱器等設計的不合理，就會對焊機的散熱造成影響，從而使得焊機的負載持續率降低。焊機輸出不穩定，焊接電流過小不僅起弧困難，而且電弧也是不穩定的，會造成未焊透和夾渣等缺陷，還會使焊縫成形不美觀；焊接電流過大使得熔深較大，容易產生咬邊等缺陷還會導致產生氣泡。4.抗網壓波動能力差。電網的電壓一直在波動，而焊機的輸出電流需要保持穩定的狀態，如果焊機的設計不當或者沒有對電網波動有相應的解決措施，就會對焊縫的質量產生影響。因此，如何在低成本的條件下，將上述問題解決，設計出可靠性高、結構和性能好的焊機，是本實用新型解決的問題和目的。

發明內容

本實用新型突破了現有技術的難題，設計了一種可靠性高、結構和性能好的220V和380V雙電源IGBT逆變手工焊機及其電路。

為了達到上述目的，本實用新型設計了220V和380V雙電源IGBT逆變手工焊機。本實用新型設計了220V和380V雙電源IGBT逆變手工焊機的控制電路，包括：控制板一的電路、控制板二的電路、過熱保護電路、雙電壓切換電路、脈寬控制電路、短路保護電路，其特征在于：控制板一的電路如下：控制板一的AC1IN端口與整流橋BR1的1號端口相連，整流橋BR1的2號端口分為五路，分別與電阻R42的一端、電容C51的一端、IGBT管Q3的發射端、IGBT管Q4的發射端、DC-端口相連，整流橋BR1的3號端口與AC2IN相連，整流橋BR1的4號端口分為兩路，分別與熱敏電阻RT1的一端、繼電器J1的一端相連，繼電器J1的另一端分為六路，分別與熱敏電阻RT1的另一端、電阻R37的一端、電容C60的一端、IGBT管Q1的集電端、IGBT管Q2的集電端、DC+端口相連，電阻R37的另一端與電阻R42的另一端相連，電容C60的另一端與電容C51的另一端相連，IGBT管Q1的基極與G1端口相連，IGBT管Q1的發射端分為三路，分別與IGBT管Q#的集電端、E1端口、繼電器J6的3號端口相連，IGBT管Q3的基極與G3端口相連，IGBT管Q2的發射端分為三路，分別與E2端口、IGBT管Q4的集電端、變壓器T3的2號端口相連，IGBT管Q2的基極與G2端口相連，IGBT管Q4的基極與G4端口相連，變壓器T1的3號端口與CT-B端口相連，變壓器T1的4號端口與CT-A端口相連，變壓器T1的1號端口與變壓器T2的2號端口相連，變壓器T2的4號端口分為兩路，分別與繼電器J6的4號端口、變壓器T2的1號端口相連，變壓器T2的3號端口與繼電器J6的5號端口相連，變壓器T2的5號端口分為兩路，分別與二極管組D38的一端、電阻R92的一端相連，電阻R92的另一端與電容C38 的一端相連，電容C38的另一端分為四路，分別與二極管組D38的另一端、VOUT端口、二極管組D39的一端、電容C39的一端相連，電容C39的另一端與電阻R102的一端相連，電阻R102的另一端分為兩路，分別與二極管組D39的另一端、變壓器T2的8號端口相連，變壓器T2的6號端口分為三路，分別與變壓器T2的7號端口、地面、主板的J33端口相連；PWR芯片的1號端口與+14V電源相連，PWR芯片的2號端口接地，PWR芯片的3號端口分為兩路，分別與電阻R70的一端、電阻R72的一端相連，電阻R70 的另一端與穩壓管Z21的一端相連，穩壓管Z21的另一端與三極管Q9的基極相連，三極管Q9的發射極分為兩路，分別與電阻R88的一端、三極管Q10的發射極相連，電阻R88的另一端分為兩路，分別與+14V電源、電容C10的一端相連，電容C10的另一端接地，三極管Q9的集電極分為兩路，分別與三極管Q17的集電極、逆變壓器TR2的1號端口相連，三極管Q17的基極與穩壓管Z22的一端相連，穩壓管Z22的另一端與電阻R72的另一端相連，三極管Q17的發射極接地，PWR芯片的4號端口分為兩路，分別與電阻R71的一端、電阻R74的一端相連，電阻R71的另一端與穩壓管Z23的一端相連，穩壓管Z23的另一端與三極管Q10的基極相連，三極管Q10的集電極分為兩路，分別與三級干Q18的集電極、逆變壓器TR2的2號端口相連，三極管Q18的基極與穩壓管Z24的一端相連，穩壓管Z24的另一端與電阻R74的另一端相連，三極管Q18的發射極接地，逆變壓器TR2的3號端口分為兩路，分別與二極管D12的一端、電阻R58的一端相連，電阻R58的另一端與電阻R59的一端相連，電阻R59的另一端與三極管Q12的基極相連，三極管Q12的發射極分為兩路，分別與二極管D12的另一端、電阻R98的一端相連，電阻R98的另一端分為兩路分別與穩壓管Z12的一端、G1端口相連，穩壓管Z12的另一端分為三路，分別與E1端口、三極管Q12的集電極、逆變壓器TR2的4號端口相連，逆變壓器TR2的7號端口分為兩路，分別與二極管D13的一端、電阻R65的一端相連，電阻R65的另一端與電阻R60的一端相連，電阻R60的另一端與三極管Q13的基極相連，三極管Q13的發射極分為兩路，分別與二極管D13的另一端、電阻R104的一端相連，電阻R104的另一端分為兩路分別與穩壓管Z13的一端、G2端口相連，穩壓管Z13的另一端分為三路，分別與E2端口、三極管Q13的集電極、逆變壓器TR2的8號端口相連，逆變壓器TR2的5號端口分為三路，分別與三極管Q14的集電極、穩壓管Z14的一端、DC-端口相連，穩壓管Z14的另一端分為兩路，分別與電阻R107的一端、G4端口相連，電阻R107的另一端分為兩路，分別與三極管Q14的集電極、二極管D15的一端相連，二極管D15的另一端分為兩路，分別與電阻R67的一端、逆變壓器TR2的6號端口相連，電阻R67的另一端與電阻R66的一端相連，電阻R66 的另一端與三極管Q14的基極相連，逆變壓器TR2的9號端口分為三路，分別與三極管Q15的集電極、穩壓管Z15的一端、DC-端口相連，穩壓管Z15的另一端分為兩路，分別與電阻R110的一端、G3端口相連，電阻R110的另一端分為兩路，分別與三極管Q15的集電極、二極管D16的一端相連，二極管D16的另一端分為兩路，分別與電阻R69的一端、逆變壓器TR2的10號端口相連，電阻R69的另一端與電阻R68的一端相連，電阻R68的另一端與三極管Q15的基極相連，PWR芯片的5號端口與CT-A端口相連，PWR芯片的6號端口與CT-B端口相連，PWR芯片的7號端口與SHDN端口相連，PWR芯片的9號端口與VOUT端口相連，DC+端口與開關K1的一端相連，開關K1的另一端分為七路，分別與電容C57的一端、電阻R95的一端、電阻R63的一端、電阻R62的一端、電阻R61的一端、電容C36的一端、變壓器B3的1號端口相連，DC-端口分為兩路，分別與地面、電容C57的另一端相連，電阻R95的另一端與電阻R96的一端相連，電阻R96的另一端與電阻R97的一端相連，電阻R97的另一端與電阻R112的一端相連，電阻R112的另一端與信號地相連，變壓器B3的2號端口分為兩路，分別與二極管D18的一端、場效應管T5的漏電極相連，二極管D18的另一端分為四路，分別與電阻R63的另一端、電阻R62的另一端、電阻R61的另一端、電容C36的另一端相連，場效應管T5的S端口分為兩路，分別與電阻R40的一端、CFB端口相連，電阻R40的另一端接地，場效應管T5的G端口與電阻R103的一端相連，電阻R103的另一端與芯片U6的OUT端口相連，芯片U6的VFB端口分為四路，分別與電容C23的一端、光電耦合器U5B的3號端口、電容C24的一端、電阻R82的一端相連，光點耦合器U5B的4號端口與VREF端口相連，電容C23的另一端與芯片U6的COMP端口相連，電阻R82的另一端分為兩路，分別與地面、電容C24的另一端相連，芯片U6的RT/CT端口分為兩路，分別與電容C26的一端、電阻R93的一端相連，電容C26的另一端接地，電阻R96的另一端分為兩路，分別與電容C20的一端、芯片U6的VREF端口相連，電容C20的另一端接地，芯片U6的ISNS端口分為兩路，分別與電容C22的一端、電阻R54的一端相連，電阻R54的另一端與CFB端口相連，電容C22的另一端接地，芯片U6的GND端口接地，變壓器B3的3號端口分為三路，分別與地面、電容C36的一端、電容C58的一端相連，電容C58的另一端分為三路，分別與芯片U6的VCC端口、電容C36的另一端、二極管D25的一端相連，二極管D25的另一端與變壓器B3的4號端口相連，變壓器B3的6號端口與二極管D23的一端相連，二極管D23的另一端分為兩路，分別與電容C34的一端、-12V電源相連，電容C34的另一端分為四路，分別與電容C31的一端、電容C30的一端、地面、變壓器B3的7號端口相連，電容C31的另一端分為五路，分別與電容C30的另一端、二極管D21的一端、電阻R41的一端、電阻R43的一端、+14V電源相連，二極管的21的另一端與變壓器B3的8號端口相連，電阻R41的另一端與光電耦合器U7A的1號端口相連，電阻R43的另一端分為兩路，分別與穩壓管ZD8的一端、光電耦合器U7A的2號端口相連，穩壓管ZD8的另一端接地，-12V電源與FAN端口的2號端口相連，FAN端口的1號端口接地。