双电压逆变弧焊机的工频整流滤波电路系统的制作方法

本发明涉及一种双电压逆变弧焊机的工频整流滤波电路系统。

背景技术：

目前，双电压AC220V/380V逆变焊机，在AC220V时基本上都采用倍压电路整流。倍压整流电路的实质是电荷泵，在一些需用高电压、小电流的地方，常常使用倍压整流电路。倍压整流，可以把较低的交流电压，用耐压较低的整流二极管和电容器，“整”出一个较高的直流电压。倍压整流电路一般按输出电压是输入电压的多少倍，分为二倍压、三倍压与多倍压整流电路。倍压整流电路只能在负载较轻,输出电流较小的情况下工作，否则输出电压会降低。倍压越高的整流电路，这种因负载电流增大影响输出电压下降的情况越明显。可焊机恰恰是大电流高负载的用电设备，所以焊机上使用倍压电路不合适，故障率高，电容数量多使用率低，成本高等缺点。

技术实现要素：

本发明的目的是解决目前双电压逆变弧焊机主回路采用倍压整流电路导致故障率高，电容使用多，成本高的技术问题。

为实现以上发明目的，本发明提供一种双电压逆变弧焊机的工频整流滤波电路系统，包括电网电压检测电路、电网电压切换电路和工频整流滤波电路；

所述电网电压检测电路输入端连接交流电网，用于检测电网电压峰值，所述电网电压检测电路包括第一继电器和第二继电器；

所述电网电压切换电路分别包括所述第一继电器的和所述第二继电器的一对常开/常闭触点，所述电网电压切换电路的输出端连接所述工频整流滤波电路；

当所述电网电压检测电路检测到所述电网电压峰值低于360V时，所述第一继电器和第二继电器的线圈均通电吸合，所述第一继电器的常开触点和所述第二继电器的常开触点均接通，使所述工频整流滤波电路进行全桥整流；当所述电网电压检测电路检测到所述电网电压峰值高于360V时，所述第一继电器和第二继电器的线圈均失电释放，所述第一继电器的常开触点和所述第二继电器的常闭触点均接通，使所述工频整流滤波电路进行半桥整流。

进一步地，还包括软启动电路；

所述软启动电路包括第三继电器，所述第三继电器的一个常开触点与电阻并联后串联于所述工频整流滤波电路的前端；

经过预设的缓冲时间后，所述第三继电器的线圈才通电吸合，使第三继电器的一个所述常开触点接通。

进一步地，所述软启动电路为电容缓冲电路。

进一步地，所述工频整流滤波电路包括两个桥堆，各所述桥堆由两个支路并联而成，每个所述支路由两个二极管同向串联而成；

所述第一继电器常开触点第一端连接交流电网，第二端连接至第一桥堆第二支路中两个二极管之间；所述第一继电器常闭触点第一端通过第一电容连接交流电网，第二端也连接至第一桥堆第二支路中两个二极管之间；

所述第二继电器常开触点第一端通过第二电容与所述第一电容串联，第二端连接至第二桥堆第二支路中两个二极管之间；所述第二继电器常闭触点第一端连接至所述第一电容，第二端也连接至第二桥堆第二支路中两个二极管之间；

所述第三继电器常开触点与第一电阻并联，所述第三继电器常开触点第一端连接交流电网，第二端连接至第一桥堆第一支路中两个二极管之间，并连接至所述第二继电器常开触点第一端；

所述第二桥堆第一支路中两个二极管之间的导线连接至交流电网；

所述第一桥堆分别并联有第二电阻、第三电容和第四电容，所述第二桥堆分别并联有第三电阻、第五电容和第六电容。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明无论交流电网是220V还是380V，工频整流滤波电路都是全波整流，解决了在双电压状态下倍压整流电路电容使用率低的问题；由于每组工频整流滤波电路主回路电压不超过310V，让电路也更加可靠，且可以使后续逆变电路中的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的工作频率更高，进一步减小了焊机的体积；降低成本：由于电容的使用效率提高，使用倍压电路电容容量的一半即可达到与倍压电路一样的输出功率，从而降低成本。

附图说明

图1是本发明一个实施例的原理框图；

图2是本发明另一个实施例的原理框图；

图3是电网电压检测电路原理图；

图4是电网电压切换电路与工频整流滤波电路原理图；

图5是电容缓冲电路原理图。

图中，电网电压检测电路1；电网电压切换电路2；工频整流滤波电路3；软启动电路4；第一桥堆BR1；第二桥堆BR2；第一继电器K1；第二继电器K2；第三继电器J1。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1和3所示，本发明的双电压逆变弧焊机的工频整流滤波电路系统，包括电网电压检测电路1、电网电压切换电路2和工频整流滤波电路3；

电网电压检测电路1输入端连接220V/380V双电压交流电网，用于检测电网电压峰值，电网电压检测电路1包括第一继电器K1和第二继电器K2；

电网电压切换电路2分别包括第一继电器K1的和第二继电器K2的一对常开/常闭触点，电网电压切换电路2的输出端连接工频整流滤波电路3；

当电网电压检测电路1检测到电网电压峰值低于360V时，第一继电器K1和第二继电器K2的线圈均通电吸合，第一继电器的常开触点K1和第二继电器的常开触点K2均接通，使工频整流滤波电路3进行全桥整流；当电网电压检测电路1检测到电网电压峰值高于360V时，第一继电器和第二继电器的线圈均失电释放，第一继电器的常开触点K1和第二继电器的常闭触点K2均接通，使工频整流滤波电路3进行半桥整流。

具体地，电网电压检测电路1如图3所示，当检测到电网电压峰值高于360V时，压敏电阻R4导通，光耦U1导通，晶闸管Q1触发，+24V经电阻R10、R12和晶闸管Q1到地，稳压二极管Z1不导通，三极管Q2截止，第一继电器K1和第二继电器K2的线圈不通电，如图4所示，第一继电器常闭触点K1和第二继电器常闭触点K2接通，图4中下方的为常闭触点，即图中处于连接状态的触点，使工频整流滤波电路3工作在半桥状态；

当检测到电网电压峰值低于360V时，压敏电阻R4不导通，光耦U1不导通，晶闸管Q1不触发，+24V经电阻R7和R9使稳压二极管Z1导通，三极管Q2导通，第一继电器K1和第二继电器K2的线圈得电吸合，如图4所示，第一继电器常开触点K1和第二继电器常开触点K2接通，图4中上方的为常开触点，即图中处于断开状态的触点接通，使工频整流滤波电路3工作在全桥状态。

如图4所示，当电网为220V时，继电器K1、 K2工作，即吸合状态；桥堆BR1和BR2为并联状态，一路经桥堆BR1全桥整流到电容C3、 C4滤波，输出电压为300V左右。另一路经桥堆BR2全桥整流到电容C5 、C6滤波，输出电压为300V左右。此时主回路上后续逆变电路的两组全桥IGBT并联工作，两组主回路工作在全桥状态；每组功率为输出功率的一半。

当电网电压为380V时，继电器K1 、K2不工作，K1和K2处于常闭状态，桥堆BR1和BR2处于串联状态；J1为正半周时第一桥堆经以下回路：>BR1(D1)>C3>BR1(D4)>K1常闭>K2常闭>BR2>C5>BR2(D6)>J2完成整流滤波，第二桥堆经以下回路：>BR2(D5)>C5>BR2(D8)>K2常闭>K1常闭>BR1(D3)>C3>BR1(D2)>J1完成整流滤波；J1为负半周时第一桥堆经以下回路：>BR1(D2)>C3>BR1(D3)>K1常闭>K2常闭>BR2(D8)>C5>BR2(D5)>J2完成整流滤波，第二桥堆经以下回路：>BR2(D6)>C5>BR2(D7)>K2常闭>K1常闭>BR1(D4)>

C3>BR1(D1)>J1完成整流滤波过程。此时每组主回路的电压为270V左右，两组主回路处于串联状态，使主回路工作在半桥状态；每组功率为输出功率的一半。R2和R3为均压电阻。

由于给电解电容充电时，瞬间电流大，会给电网和整流桥堆造成冲击和干扰，使电网不稳定，整流桥堆容易损坏。如图2所示，为避免上述缺陷，还可包括软启动电路，如电容缓冲电路。如图5所示，电容缓冲电路包括第三继电器J1，+24V经电阻R13给电容C9充电，当C9上电压超过10V时，稳压二极管Z2导通，进而三极管Q3导通，则第三继电器J1通电吸合，这个过程就是缓冲过程，经过了一定的缓冲时间，避免瞬间大电流给电网和整流桥堆造成冲击和干扰；如图4所示，第三继电器J1的一个常开触点与电阻R1并联后串联于工频整流滤波电路3的前端，第三继电器J1通电吸合后，图4中第三继电器的常开触点J1接通，使工频整流滤波电路3进入正常工作状态；而在常开触点J1未接通时，电网要经电阻R1和桥堆给电容C3-C6充电。

本发明无论交流电网是220V还是380V，工频整流滤波电路都是全波整流，解决了在双电压状态下倍压整流电路电容使用率低的问题；由于每组工频整流滤波电路主回路电压不超过310V，让电路也更加可靠，且可以使后续逆变电路中的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的工作频率更高，进一步减小了焊机的体积；降低成本：由于电容的使用效率提高，使用倍压电路电容容量的一半即可达到与倍压电路一样的输出功率，从而降低成本。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。