System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多电压逆变焊机控制电路供电方法及逆变焊机技术_技高网

一种多电压逆变焊机控制电路供电方法及逆变焊机技术

技术编号:44381858 阅读:3 留言:0更新日期:2025-02-25 09:55
本发明专利技术公开了一种多电压逆变焊机控制电路供电方法及逆变焊机,涉及焊接技术领域,设计依次连接的电源电路、驱动电路、逆变电路和电源变压器,包括:利用电源电路将高压交流电降压为低压交流电,对低压交流电依次进行整流滤波、BUCK降压和BUCK‑BOOST转换,生成稳定正负电源电压,为驱动电路供电;利用驱动电路,采用基于移相驱动的PWM控制策略驱动逆变电路的运行,逆变电路根据PWM控制策略,将多电压逆变焊机主回路中的稳定直流电转换为稳定交流电;转换后的稳定交流电接入电源变压器一次侧,由电源变压器二次侧为多电压逆变焊机的控制电路及机辅具供电。本发明专利技术通过仅增设一种供电电路,实现面向多电压逆变焊机的稳定供电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接,尤其涉及一种多电压逆变焊机控制电路供电方法及逆变焊机


技术介绍

1、逆变焊机的原理是将工频交流电整流转换为直流电,再经过逆变电路转换为高频交流电,经整流后供焊接使用。由于逆变焊机具有高效、成本低等特点,其应用场景、应用范围越来越广泛。考虑到各地区之间的供电电压并不统一,面向不同的供电电压,逆变焊机需单独设计,而为了避免这一多样化设计,当前通常是将逆变焊机设计为可同时适应多种电压输入,即提出了一种多电压逆变焊机,其允许多种等级电压的输入,例如可允许交流电220v-575v输入,通过这一设计,使逆变焊机可应用到不同的供电电压场合,便于推广使用。

2、逆变焊机的电路组成一般分为控制电路和功率回路,其中控制电路可执行反馈、调节功率回路的作用,功率回路则用于输出供焊接用的电流、电压。通常情况下,逆变焊机通过电源变压器降低电压后再为其控制回路供电,其中电源变压器的原边和副边电压成比例关系,比例系数由绕组的匝数决定,原边电压的变化将会导致副边电压也发生相应的变化,由于多电压逆变焊机可输入较大范围电压的交流电,进而这就导致了控制电路的供电也是一个宽范围的电压,需要对该宽范围交流电进行稳压处理后才能为控制电路供电,这样才能保障后续运行的稳定性。

3、现有技术中通常使用开关电源或磁饱和变压器等稳压技术实现,但是这些技术均存在一定的问题:

4、(1)使用允许宽范围输入的开关电源或其他直流电源形式对宽范围交流电进行稳压,然而在开关电源的设计中,一方面,高电压输入的开关电源可靠性低,且高电压的开关电源电路中使用的高耐压值器件损耗大,进而导致很难设计大功率的高压开关电源,另一方面,允许2倍以上宽范围输入的开关电源设计复杂,成本较高,尤其是2倍以上宽范围输入高电压的情况;此外,逆变焊机中多种部组件需要交流电供电,例如送丝机、气表辅助加热、交流散热风机以及在焊接中可能会用到的各种电动工具,利用开关电源等直流电源形式进行供电并无法满足实际应用需求。

5、(2)考虑到磁饱和变压器作为电源变压器的一种,其允许多电压的输入,但是,磁饱和变压器的允许输入电压范围较窄,一般设计成允许±15%电压波动,超过±15%范围的电压波动将会导致设计困难,超过±30%电压波动的设计基本难以实现,因此,采用磁饱和变压器来解决控制电路的供电问题并不实际;而且,大功率的磁饱和变压器的体积很大,对逆变焊机的结构设计要求较高;磁饱和变压器还存在较多缺点,如输出电压会产生畸变而不利于后续控制电路电源的设计、本身损耗大、工作时会产生电磁干扰、需要配套谐振电容一起使用致使成本较高等。

6、(3)也可采用切换变压器抽头的方式来实现电源变压器的输出稳定,但是多种电压输入时需要多个开关和控制电路,无论手动切换开关还是设计配套控制电路自动切换开关,均存在切换错误或误切换的风险,而且在开关切换过程中通常是带电切换,带电切换可能会造成开关触点拉弧,进而影响开关的可靠性,因此这一方式存在供电可靠性低的问题。


技术实现思路

1、为解决上述现有技术的不足,本专利技术提供了一种多电压逆变焊机控制电路供电方法及逆变焊机,针对逆变焊机控制电路电源难以设计的问题,考虑多电压逆变焊机将不同输入电压转换后的稳定电压,利用该稳定电压为控制电路设计供电方法,即通过设计逆变电路及相应移相驱动策略,将该稳定电压转换为稳定的交流电,该交流电经电源变压器转换后可为焊机控制电路及其他组件、机辅具等提供交流电供电,以此实现设计更简单、体积更小的宽范围交流电稳压及交流供电。

2、第一方面,本专利技术提供了一种多电压逆变焊机控制电路供电方法。

3、一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,设计依次连接的电源电路、驱动电路、逆变电路和电源变压器,包括:

4、利用电源电路将高压交流电降压为低压交流电,对低压交流电依次进行整流滤波、buck降压和buck-boost转换,生成稳定正负电源电压,为驱动电路供电;

5、利用驱动电路,采用基于移相驱动的pwm控制策略驱动逆变电路的运行,逆变电路根据pwm控制策略,将多电压逆变焊机主回路中的稳定直流电转换为稳定交流电;

6、转换后的稳定交流电接入电源变压器一次侧,由电源变压器二次侧为多电压逆变焊机的控制电路及机辅具供电。

7、第二方面,本专利技术还提供了一种逆变焊机,采用第一方面所述的多电压逆变焊机控制电路供电方法进行控制电路的供电。

8、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:

9、1、本专利技术提供了一种多电压逆变焊机控制电路供电方法及逆变焊机,针对逆变焊机控制电路电源难以设计的问题,考虑到在多电压供电的逆变焊机中,为了取得最优焊接性能,通常会采用升压或降压的方式(或升降压的方式),将不同的输入电压转化为一种稳定电压,为此,本专利技术利用该稳定电压为控制电路设计供电方法,通过设计逆变电路等及相应移相驱动策略,将该稳定电压转换为稳定的交流电,该交流电经电源变压器转换后可为焊机控制电路及其他组件、机辅具等提供交流电供电,以此实现设计更简单、体积更小的宽范围交流电稳压及交流供电,避免在多电压焊机中使用高压宽范围的开关电源、磁饱和变压器或切换变压器抽头供电方式的弊端,有效提高供电可靠性和稳定性,降低干扰,进而可实现最优焊接性能。

10、2、本专利技术设计供电电路和电源变压器组合进行供电,通过供电电路将基于不同输入电压转换的稳定电压转换为交流电(如交流方波或正弦波等),该交流电经电源变压器转换后为焊机控制电路及其他组件、机辅具等提供交流电供电,解决相关电路及组件需要交流供电的问题;本专利技术可满足多电压焊机的供电应用,且输出为交流电,能够满足其他需要交流供电的工具的应用,相较于单电压供电焊机,仅增设一种供电电路,设计简单,体积小,便于推广使用。

11、3、本专利技术中,通过供电电路设计和电源变压器组合成供电方案,通过调整电源变压器的匝数设计,可将电源变压器设计成和单电压供电焊机的变压器输出相同的电压,以此在多电压焊机中应用的控制回路和需要交流供电的部组件、机辅具可直接借用单电压焊机的设计方案,不再需要额外的多电压焊机的设计,可进一步简化设计方案。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,设计依次连接的电源电路、驱动电路、逆变电路和电源变压器,包括:

2.如权利要求1所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,所述电源电路包括降压电路、整流电路、BUCK降压电路、PWM控制电路、BUCK-BOOST转换电路、脉冲发生电路、正电源线性稳压电路和负电源线性稳压电路;

3.如权利要求2所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,所述BUCK降压电路包括开关管KF4,所述PWM控制电路包括PWM控制器K3,PWM控制器K3的脉冲输出引脚连接至开关管KF4,通过生成的脉冲控制开关管KF4的导通和关断时间,以此进行电压转换;

4.如权利要求2所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,所述BUCK-BOOST转换电路包括固定脉宽驱动的开关管KF5,所述脉冲发生电路包括由555定时器K6及其外围电路构成的多谐振荡器,多谐振荡器生成固定脉宽的脉冲信号,并将生成的脉冲信号输入至开关管KF5,根据脉冲信号控制开关管KF5的导通和关断时间,以此进行极性反转和电压转换;</p>

5.如权利要求2所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,所述PWM控制器K3的COMP引脚连接电压反馈电路,所述电压反馈电路包括稳压器K7、光耦KF6及其外围电路;当稳压器K7的REF引脚电压波动时,光耦KF6中发光二极管中的电流变化,经过光耦传输后KF6中晶体管的电流变化,使PWM控制器K3的电压比较器COMP引脚端电压变化,以此进行PWM调节。

6.如权利要求3所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,所述开关管KF4的漏极连接电容自举电路,所述电容自举电路包括二极管RB3、稳压器RC5、自举电容CE5和电容C13,其中,二极管RB3的反向电压大于开关管KF4开通关断的直流电压,自举电容CE5用于提供不低于开关管KF4栅极电荷导通所需的电荷。

7.如权利要求1所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,所述逆变电路采用全桥逆变电路;其中,全桥逆变器包括4个开关管Q1~Q4,开关管Q1和开关管Q2组成超前桥臂,开关管Q3和开关管Q4组成滞后桥臂;所述基于移相驱动的PWM控制策略,为:

8.如权利要求7所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,设定该小死区时间为小于500uS。

9.如权利要求7所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,所述全桥逆变电路在基于移相驱动的PWM控制策略下,将多电压逆变焊机主回路中的稳定直流电转换为稳定交流电,输出无畸变的方波交流电;其中,通过调整占空比来调节方波交流的有效值。

10.一种逆变焊机,其特征在于,采用如权利要求1-9任一项所述的多电压逆变焊机控制电路供电方法进行供电。

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【技术特征摘要】

1.一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,设计依次连接的电源电路、驱动电路、逆变电路和电源变压器,包括:

2.如权利要求1所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,所述电源电路包括降压电路、整流电路、buck降压电路、pwm控制电路、buck-boost转换电路、脉冲发生电路、正电源线性稳压电路和负电源线性稳压电路;

3.如权利要求2所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,所述buck降压电路包括开关管kf4,所述pwm控制电路包括pwm控制器k3,pwm控制器k3的脉冲输出引脚连接至开关管kf4,通过生成的脉冲控制开关管kf4的导通和关断时间,以此进行电压转换;

4.如权利要求2所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,所述buck-boost转换电路包括固定脉宽驱动的开关管kf5,所述脉冲发生电路包括由555定时器k6及其外围电路构成的多谐振荡器,多谐振荡器生成固定脉宽的脉冲信号,并将生成的脉冲信号输入至开关管kf5,根据脉冲信号控制开关管kf5的导通和关断时间,以此进行极性反转和电压转换;

5.如权利要求2所述的一种多电压逆变焊机控制电路供电方法,其特征在于,所述pwm控制器k3的comp引脚连接电压反馈电路,所述电压反馈电路包括稳压器k7、光耦kf6及其外围电路;当稳压器k7的ref引脚电压波动时,光耦kf...

【专利技术属性】
技术研发人员:张光先孙润生张合欢郭登鹏曹广超
申请(专利权)人:山东奥太电气有限公司
类型:发明
国别省市:

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