专利名称：一种单板弧焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及单板弧焊机，特别涉及一种结构紧凑、体积小以及提高生产效率的单板弧焊机。
背景技术：
目前在焊接电源行业中，考虑到散热性能、电气间隙和抗干扰能力的影响，国内从小电流到大电流的焊机大都采用上下分层的散热风道和控制电路与主电路分开的设计方法，但是此种设计对于在200A以下的焊接电源，要设计暂载率高的弧焊机很难将体积设计做小，而且焊机重量也无法减轻。而从总体上来说，现有技术中的设计存在以下的缺点I、采用上下分层的散热风道和控制电路与主电路分开的设计无法将焊机的体积做到最小，重量也无法减轻。·[0004]2、控制电路与主回路分开增加了弧焊电源内部的连接线，使电源内部连线比较凌舌L增加焊机的故障率，整机的生产装配工艺复杂化，生产效率和产品的一致性低。3、在市场上，国内佳仕保和国外有几款采用单板设计的弧焊机体积较大和重量较重。
发明内容为了克服现有的单板弧焊机存在因内部结构不合理而导致无法减小焊机的体积，以及增加了弧焊电源内部的连接线，使得连线凌乱，增加焊机的故障率的技术问题，本实用新型提供一种单板弧焊机。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种单板弧焊机，包括与电网连接的主回路；与所述主回路连接的辅助电源；与所述主回路以及辅助电源连接的控制回路；所述主回路、辅助电源以及控制回路为一体式结构。根据本实用新型的一优选实施例所述主回路、辅助电源以及控制回路集成于同一个电路板上。根据本实用新型的一优选实施例所述主回路包括依次相连的EMC电路、缓启动电路、输入整流滤波电路、逆变器以及输出整流滤波电路。根据本实用新型的一优选实施例所述控制回路包括ARM处理器、PWM驱动器以及原边电流采样电路，所述原边电流采样电路与逆变器相连，所述ARM处理器分别与PWM驱动器以及与原边电流采样电路相连。根据本实用新型的一优选实施例所述EMC电路包括共模电感LI、第一安规电容C3、第二安规电容C6、第一输入接地电容C4以及第二输入接地电容C5，所述共模电感LI输入端连接第一安规电容C3，输出端连接第二安规电容C6，所述第一输入接地电容C4以及第二输入接地电容C5连接共模电感LI的输出端二侧，所述共模电感LI为非晶磁环共模电感。根据本实用新型的一优选实施例所述缓启动电路包括限流电阻RR1、继电器Kl以及第一二极管D1，所述限流电阻RRl与EMC电路输出端连接，所述继电器Kl安装于限流电阻RRl 二端，所述第一二极管Dl安装于继电器Kl 二侧，所述继电器Kl还与控制回路连接。根据本实用新型的一优选实施例所述输入整流滤波电路包括输入整流桥DB1、滤波电容C7-C10、电阻R3-R4以及高频滤波电容C11-C12，所述输入整流桥DBl连接缓启动电路输出端，所述滤波电容C7-C10、高频滤波电容C11-C12以及电阻R3-R4依次并联连接。根据本实用新型的一优选实施例所述逆变器包括单管IGBT Q1-Q4以及变压器Tl，所述单管IGBT Q1-Q4组成半桥逆变电路，所述变压器Tl连接半桥逆变电路输出端，所 述变压器Tl为非晶磁环变压器。根据本实用新型的一优选实施例所述输出整流滤波电路8为由整流二极管D2-D4、D7-D9组成单相全波整流滤波输出电路。相对于现有技术中的单板弧焊机，本实用新型的有益效果为I、采用主回路、辅助电源以及控制回路一体式设计，使单板弧焊机内部结构合理，整体外观体积更小、更轻、便于携带；2、单板弧焊机使焊机内部结构更紧凑，减少焊机的内部连线，简化整机的生产装配工艺，提高生产效率、产品的一致性；3、本实用新型的电路结构简单、实施成本较低，制造工艺简单；4、本实用新型可以用于逆变直流手工电弧焊机，也可以用于逆变直流氩弧焊机、逆变直流C02气体保护焊机、逆变直流空气等离子切割机及其它焊割设备，使用范围较广。
图I.本实用新型的单板弧焊机的框架图；图2.本实用新型的单板弧焊机的详细框架图；图3.本实用新型的EMC电路的电路图；图4.本实用新型的缓启动电路的电路图；图5.本实用新型的输入整流滤波电路的电路图；图6.本实用新型的逆变器的电路图；图7.本实用新型的输出整流滤波电路的电路图；图8.本实用新型的单板弧焊机电路板结构图。
具体实施方式
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。本实用新型构思的主要目的为采用一体式的结构设计，即将主回路控制回路以及辅助电源集成设计，然后电网电压输入AC220V交流电进入主回路，主回路整流滤波后给辅助电源提供DC+310V的直流电，然后转换为直流电压给控制回路进行供电，整体设计使单板弧焊机的内部结构合理，整体外观体积更小，更轻，便于携带，减少了焊机的内部连线，简化整机的生产装配工艺，提高生产效率、产品的一致性。参阅图I所示，本实用新型提供一种单板弧焊机，包括与电网连接的主回路I ;与所述主回路连接的辅助电源2 ；与所述主回路I以及辅助电源2连接的控制回路3 ；所述主回路I、辅助电源2以及控制回路3为一体式结构。在本实施例中，所述的主回路I、辅助电源2以及控制回路3集成于同一个电路(PCB)板上。参阅图2所示,所述的主回路I包括依次相连的EMC电路4、缓启动电路5、输入整流滤波电路6、逆变器7以及输出整流滤波电路8 ;所述的控制回路3包括ARM处理器9、PWM驱动器10以及原边电流采样电路11，所述原边电流采样电路11与逆变器7相连，所述ARM处理器9分别与PWM驱动器10以及与原边电流采样电路11相连。控制回路3给逆变器7的电子开关提供控制信号，对电流反馈信号进行放大处理并根据反馈、给定信号通过ARM处理器9 (主MCU)控制来调节电子开关控制信号的脉宽，对保护信号与辅助组件的控制，辅助电源2用于给控制回路3提供电源支撑其工作。参阅图3所示，电网电压交流AC220V进入EMC电路4，其中，所述EMC电路4包括共模电感LI、第一安规电容C3、第二安规电容C6、第一输入接地电容C4以及第二输入接地电容C5，所述共模电感LI输入端连接第一安规电容C3，输出端连接第二安规电容C6，所述第一输入接地电容C4以及第二输入接地电容C5连接共模电感LI的输出端二侧，所述的共模电感LI为非晶磁环共模电感。参阅图4所示，所述缓启动电路5包括限流电阻RR1、继电器Kl以及第一二极管D1，所述限流电阻RRl与EMC电路4输出端连接，所述继电器Kl安装于限流电阻RRl 二端，所述第一二极管Dl安装于继电器Kl 二侧，所述继电器Kl还与控制回路3连接；其中限流电阻RRl用于限制启动时的合闸浪涌电流，继电器Kl控制限流电阻RRl的切换，在整机启动后闭合，把限流电阻RRl从主电路去除，而第一二极管Dl为继电器Kl在开关时起到保护作用。参阅图5所示，所述输入整流滤波电路6包括输入整流桥DB1、滤波电容C7-C10、电阻R3-R4以及高频滤波电容C11-C12，所述输入整流桥DBl连接缓启动电路5输出端，所述滤波电容C7-C10、高频滤波电容C11-C12以及电阻R3-R4依次并联连接；其中高频滤波电容C11-C12用于隔离电网与逆变器7之间的谐波干扰。参阅图6所示，所述逆变器7包括单管IGBT Q1-Q4以及变压器Tl，所述单管IGBTQ1-Q4组成半桥逆变电路，所述变压器Tl连接半桥逆变电路输出端，所述变压器Tl为非晶磁环变压器。参阅图7所示，所述输出整流滤波电路8为由整流二极管D2-D4、D7-D9组成单相全波整流滤波输出电路。参阅图8所示，其为在具体结构上将主回路I、辅助电源2以及控制回路3集成在一个电路板上的结构图，图示中将将输入整流桥DB1、以及安装在4个单管IGBT Q1-Q4基极的吸收水泥电阻R5-R8、驱动变压器、单管IGBT Q1-Q4分别安装于电路板的上端，并将滤波电容C7-C11安装于电路板的中间，继电器K1、共模电感LI位于滤波电容C7-C11的左侧，输出整流管D2-D4、D7-D9安装于滤波电容C7-C11的下端，ARM处理器9 (主MCU)、高频滤波电容C11-C12、变压器Tl (辅助变压器、主变压器)、输出整流管吸收水泥电阻R9-R10位于滤波电容C7-C11的右侧。因此，采用了本实用新型的创新设计后，使得整个单板弧焊机存在以下的有点I、采用主回路、辅助电源以及控制回路一体式设计，使单板弧焊机内部结构合理，整体外观体积更小、更轻、便于携带；2、单板弧焊机使焊机内部结构更紧凑，减少焊机的内部连线，简化整机的生产装配工艺，提高生产效率、产品的一致性；3、本实用新型的电路结构简单、实施成本较低，制造工艺简单；4、本实用新型可以用于逆变直流手工电弧焊机，也可以用于逆变直流氩弧焊机、 逆变直流C02气体保护焊机、逆变直流空气等离子切割机及其它焊割设备，使用范围较广。上述详细描述仅是示范性描述，本领域技术人员在不脱离本实用新型所保护的范围和精神的情况下，可根据不同的实际需要设计出各种实施方式。
权利要求1.一种单板弧焊机，包括 与电网连接的主回路(I); 与所述主回路连接的辅助电源(2)； 与所述主回路(I)以及辅助电源(2)连接的控制回路(3)； 其特征在于所述主回路(I)、辅助电源(2)以及控制回路(3)为一体式结构。
2.根据权利要求I所述的单板弧焊机，其特征在于所述主回路(I)、辅助电源(2)以及控制回路(3)集成于同一个电路板上。
3.根据权利要求2所述的单板弧焊机，其特征在于所述主回路(I)包括依次相连的EMC电路(4)、缓启动电路(5)、输入整流滤波电路(6)、逆变器(7)以及输出整流滤波电路(8)。
4.根据权利要求3所述的单板弧焊机，其特征在于所述控制回路(3)包括ARM处理器(9)、PWM驱动器(10)以及原边电流采样电路(11)，所述原边电流采样电路(11)与逆变器(7)相连，所述ARM处理器(9)分别与PWM驱动器(10)以及与原边电流采样电路(11)相连。
5.根据权利要求3所述的单板弧焊机，其特征在于所述EMC电路(4)包括共模电感(LI)、第一安规电容(C3)、第二安规电容(C6)、第一输入接地电容(C4)以及第二输入接地电容(C5)，所述共模电感(LI)输入端连接第一安规电容(C3)，输出端连接第二安规电容(C6)，所述第一输入接地电容(C4)以及第二输入接地电容(C5)连接共模电感(LI)的输出端二侧，所述共模电感(LI)为非晶磁环共模电感。
6.根据权利要求3所述的单板弧焊机，其特征在于所述缓启动电路(5)包括限流电阻(RRl )、继电器(Kl)以及第一二极管(DI )，所述限流电阻(RRl)与EMC电路(4)输出端连接，所述继电器(Kl)安装于限流电阻(RRl) 二端，所述第一二极管(Dl)安装于继电器(Kl)二侧，所述继电器(Kl)还与控制回路(3)连接。
7.根据权利要求3所述的单板弧焊机，其特征在于所述输入整流滤波电路(6)包括输入整流桥(DB1)、滤波电容(C7-C10)、电阻(R3-R4)以及高频滤波电容(C11-C12)，所述输入整流桥(DBl)连接缓启动电路(5)输出端，所述滤波电容(C7-C10)、高频滤波电容(C11-C12)以及电阻(R3-R4)依次并联连接。
8.根据权利要求3所述的单板弧焊机，其特征在于所述逆变器(7)包括单管IGBT(Q1-Q4)以及变压器(Tl)，所述单管IGBT (Q1-Q4)组成半桥逆变电路，所述变压器(Tl)连接半桥逆变电路输出端，所述变压器(Tl)为非晶磁环变压器。
9.根据权利要求3所述的单板弧焊机，其特征在于所述输出整流滤波电路(8)为由整流二极管(D2-D4)、(D7-D9)组成单相全波整流滤波输出电路。
专利摘要本实用新型涉及一种结构紧凑、体积小以及提高生产效率的单板弧焊机，包括与电网连接的主回路，与所述主回路连接的辅助电源，与所述主回路以及辅助电源连接的控制回路，所述主回路、辅助电源以及控制回路为一体式结构。本实用新型采用主回路、辅助电源以及控制回路一体式的设计，使单板弧焊机内部结构合理，整体外观体积更小、更轻、便于携带，同时减少焊机的内部连线，简化整机的生产装配工艺，提高生产效率以及产品的一致性。
文档编号B23K9/00GK202726263SQ20122036805
公开日2013年2月13日 申请日期2012年7月28日 优先权日2012年7月28日
发明者邱光, 王巍, 杨少军, 王科海 申请人:昆山瑞凌焊接科技有限公司