[發明專利]一種可變PWM頻率的逆變氣體保護焊機

在審

• 申請號: 201910492738.7
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110142487A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 王江鴻;項裙婧
• 申請（專利權）人: 深圳市普耐爾科技有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/10
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 劉立春

本發明涉及逆變二氧化碳氣體保護焊機技術領域，具體涉及一種可變PWM頻率的逆變氣體保護焊機；包括主回路和控制電路，所述控制電路包括絲徑選擇電路、方波發生器和PWM控制電路；本發明提出一種根據焊接工藝不同，改變PWM頻率的控制方法及電路，變頻PWM控制可以滿足小功率短路過渡動態響應快，實現高頻短路過渡焊接，從而達到理想的短路過渡焊接效果；大功率射滴過渡焊接PWM頻率變低，減少IGBT損耗，降低IGBT故障率，具有很強的創造性。

技術領域

本發明涉及逆變二氧化碳氣體保護焊機技術領域，具體涉及一種可變PWM頻率的逆變氣體保護焊機。

背景技術

現有500A以上大功率逆變二氧化碳氣體保護焊機普遍采用全橋逆變拓撲結構，電流型控制芯片UC3846為PWM發生器來控制。因為輸出功率大，開關器件使用IGBT模塊，大電流IGBT模塊因為開關速度的限制，頻率越高，開關損耗越大。現有技術為滿足輸出大電流，降低IGBT模塊溫升的要求，普遍采用固定頻率的PWM控制，一般開關頻率在15-20KHZ范圍，無法滿足二氧化碳氣體保護焊接工藝在全電流范圍的要求。

原因如下：二氧化碳焊接工藝中熔滴過渡分為三段：1.短路過渡，電流小于200A.2.滴狀過渡：電流150A-300A.3.射滴過渡：電流大于300A.在不同的熔滴過渡階段對設備的動態響應速度要求不同，而動態響應速度取決于PWM開關頻率。短路過渡焊接時，為達到更好的焊接效果，要求燃弧過渡頻率快才能達到理想的焊接效果，也就是PWM開關頻率高。而在滴狀過渡和射滴過渡焊接時對動態響應要求不高，為降低IGBT模塊溫升，PWM頻率不能太高。

現有技術采用固定PWM頻率，無法兼顧不同熔滴過渡工藝的要求，短路過渡焊接時PWM頻率低，焊接時燃弧過渡慢，從而不能達到理想的短路過渡焊接效果。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開了一種可變PWM頻率的逆變氣體保護焊機，用于解決現有逆變二氧化碳氣體保護焊機定頻PWM控制的缺點，本發明提出一種根據焊接工藝不同，改變PWM頻率的控制方法及電路，變頻PWM控制可以滿足小功率短路過渡動態響應快，實現高頻短路過渡焊接，從而達到理想的短路過渡焊接效果；大功率射滴過渡焊接PWM頻率變低，減少IGBT損耗，降低IGBT故障率的問題。

本發明通過以下技術方案予以實現：

一種可變PWM頻率的逆變氣體保護焊機，其特征在于，包括主回路和控制電路，所述控制電路包括絲徑選擇電路、方波發生器和PWM控制電路，所述主回路將電網電路經整流、逆變、高頻變壓和二次整流輸出低壓直流，用于焊接；所述絲徑選擇電路通過面板按鍵來切換送絲速度范圍，同時輸出信號到方波發生器，所述方波發生器產生PWM控制所需要的方波，通過PWM控制電路的比較電流電壓給定信號和反饋信號，產生頻率固定脈寬隨誤差信號變化的驅動方波，控制IGBT逆變器工作。

2、根據權利要求1所述的可變PWM頻率的逆變氣體保護焊機，其特征在于，所述主回路把工頻交流經整流濾波后變為高壓直流，其IGBT逆變器把高壓直流逆變為高頻交流，并通過高頻變壓器降壓變為低壓高頻電流，最后通過二次整流把低壓高頻電流整流為低壓直流，輸出用于焊接。

3、根據權利要求1所述的可變PWM頻率的逆變氣體保護焊機，其特征在于，所述絲徑選擇電路根據不同直徑的焊接材料，選擇對應的面板按鍵來切換送絲速度范圍，同時輸出信號到方波發生器，對應不同的PWM頻率。

4、根據權利要求1所述的可變PWM頻率的逆變氣體保護焊機，其特征在于，所述方波發生器產生PWM控制所需要的方波，通過絲徑選擇電路的輸出信號改變2組不同的電阻參數，以改變方波頻率。

5、根據權利要求1所述的可變PWM頻率的逆變氣體保護焊機，其特征在于，所述PWM控制電路通過比較電流電壓給定信號和反饋信號，產生2組頻率固定，脈寬隨誤差信號變化的驅動方波，以控制IGBT逆變器工作。