[發明專利]一種小弧控制電路

在審

• 申請號: 202110054602.5
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112719545A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 張健
• 申請（專利權）人: 山東華奧電氣有限公司
• 主分類號: B23K10/00
• 分類號: B23K10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種小弧控制電路，包括控制信號接口P1、電阻R1、大功率IGBT器件Q1、電阻R2、電容C1、大功率二極管D1、大功率二極管D2、電阻R3、電容C2、接口S1和接口S2，所述控制信號接口P1通過電阻R1連接到大功率IGBT器件Q1，所述電阻R2和電容C1并聯在電路上，所述電阻R2和電容C1的作用是濾波，所述大功率二極管D1與大功率二極管D2并聯在電路上，所述電阻R3與電容C2相互串聯構成吸收電路、且并聯在電路上。本發明用低成器件完成高性能控制，用低廉的成本，提高小弧控制電路的可靠性，降低整機故障率。

技術領域

本發明涉及空氣等離子切割機電路技術領域，特別涉及一種小弧控制電路。

背景技術

空氣等離子切割機，在切割起弧階段，有很多使用場景，需要轉移引弧功能，即先要引燃割炬內部的小電弧，然后割炬靠近工件，引燃工件與割炬電極之間的電弧（行業內稱這種引弧方式為：轉移引弧方式）。在這個過程中，需要一個控制小弧的電路，完成小弧的開啟與關閉。目前，這個控制回路，多采用繼電器、交流接觸器、大功率IGBT等作為主要控制原件。由于該小弧電壓較高（直流240V以上）、電流較大（直流20A左右），小弧在開關過程中會產生能量充足的反向電動勢，容易引起開關原件損壞失效，從而造成整機故障率居高不下。

發明內容

本發明的目的在于提供一種小弧控制電路，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種小弧控制電路，包括控制信號接口P1、電阻R1、大功率IGBT器件Q1、電阻R2、電容C1、大功率二極管D1、大功率二極管D2、電阻R3、電容C2、接口S1和接口S2，所述控制信號接口P1通過電阻R1連接到大功率IGBT器件Q1，大功率IGBT器件Q1起開關作用。所述電阻R2和電容C1并聯在電路上，所述電阻R2和電容C1的作用是濾波，消除干擾信號引起Q1誤動作。所述大功率二極管D1與大功率二極管D2并聯在電路上，控制相關電流的流向。所述電阻R3與電容C2相互串聯構成吸收電路，并聯在電路上，可能消耗Q1開關與關斷時產生的能量。

作為本發明的一種優選技術方案，所述接口S1和接口S2是電弧電流的接口，小弧電流由接口S1流入，接口S2流出。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：本發明加入了大功率二極管D1和大功率二極管D2。為保證切割電流的穩定性，在切割機的主回路中必然存在電感量較大的電感，小弧電流也要從此電感中通過，由電學原理可知：當電流路徑中存在電感，在電流開通與關閉時會產生反向電動勢。在上述工作過程中，大功率IGBT器件Q1作為主要開關器件，必然要受到反向電動勢的沖擊。這種沖擊的能量相對于Q1來說是較大的，不采用防御措施，就要求大功率IGBT器件Q1具有良好的抗沖擊性能。受限于現階段的生產水平，大功率的IGBT價格高昂。必然導致整機成本大幅度上升。本設計中，使用兩個大功率二極來承擔反向沖擊：小弧開啟時，小弧電流從接口S1輸入，通過大功率IGBT器件Q1與大功率二極管D1，流過大功率二極管D1的電流是順向的，對小弧電流可能正常通過。而小弧關斷時，反向電流從接口S2輸入，流至大功率二極管D1時，大功率二極管D1反向不導通，反向電流無法流經大功率IGBT器件Q1，只能從大功率二極管D2通過，再通過電阻R3與電容C2的吸收電路將能量消耗掉。通過這種設計，大功率二極管D1和大功率二極管D2就可以替代大功率IGBT器件Q1承擔反向沖擊。而大功率二極管相對來說，成本更低。由于大功率IGBT器件Q1不需要承受沖擊，就可以選擇便宜得多的器件了。從而降低了整機成本，提高了產品競爭力。

附圖說明

圖1為本發明電路連接示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。