一种有源功率因数校正的电焊机电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电焊机技术领域，涉及一种有源功率因数校正的电焊机电路。
【背景技术】
[0002]电焊机是建筑、制造、机械加工行业中常用的低压电器设备，其作为工业生产中不可或缺的焊接装备而得到广泛的应用。焊接变压器的工作原理与变压器相似，是一个降压变压器，其原边线圈的两端与交流电源连接，其副边线圈的两端是被焊接工件和夹在焊接钳上的焊条，通过在被焊接工件与焊条之间引燃电弧，利用电弧的高温将工件的缝隙和焊条熔接成为一体，实现焊接。目前，IGBT逆变直流电焊机应用广泛，其良好的电气性能和显著的节能效果在各种基础建设行业均得到了充分的体现。
[0003]现有电焊机主要由外壳、焊接变压器和其输入、输出接线端子以及连接电焊钳与焊机的电缆构成，通常在焊接变压器原边设置不同的线圈抽头，将上述抽头引至设置在电焊机外壳上的接线端子，以适应不同的工作电压。由于现有的电焊机功率因数较低，造成输入电流畸变严重，谐波分量较高，对电网造成了严重的谐波污染，降低了电能的利用率。科研单位与企业的技术人员在不断地探索、研宄，希望研制出一种性能优越的电焊机，以满足高功率因数的要求，虽然取得了一定的进展，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种有源功率因数校正的电焊机电路，该有源功率因数校正的电焊机电路能够减少电焊机对电网的污染，同时提高电焊机的抗干扰能力。
[0005]本实用新型通过下列技术方案来实现:一种有源功率因数校正的电焊机电路，其特征在于，包括顺序连接的软启动电路、EMI电路、输入整流电路、滤波电路、逆变电路、主变压器、输出整流电路和电焊机，所述逆变电路连接有驱动电路，所述驱动电路通过控制电路控制，所述EMI电路与输入整流电路之间设置有有源功率因数校正电路。
[0006]在上述的一种有源功率因数校正的电焊机电路中，所述有源功率因数校正电路为升压型有源功率因数校正电路，包括电感L、开关管Q、控制芯片1C、二极管D1、电容Cl和电阻Rl，所述电感L 一端接EMI电路输出正极，另一端分别接开关管Q的漏极和二极管Dl的正极，所述开关管Q的栅极连接控制芯片1C，所述开关管Q的源极接地，所述二极管Dl负极分别接电容Cl的一端和电阻Rl的一端，所述电容Cl的另一端和电阻Rl的另一端接地。
[0007]在上述的一种有源功率因数校正的电焊机电路中，所述控制芯片IC为L4981B，所述开关管Q的栅极与L4981B的输出门驱动器⑶RV脚。
[0008]在上述的一种有源功率因数校正的电焊机电路中，所述整流电路为由二极管D2、二极管D3、二极管D4和二极管D5构成的桥式整流电路。
[0009]在上述的一种有源功率因数校正的电焊机电路中，所述滤波电路包括并联的电容C2、电容C3和电阻R2，所述电容C3为电解电容。
[0010]在上述的一种有源功率因数校正的电焊机电路中，所述逆变电路为由开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4和开关管Q5构成的全桥式逆变电路，所述逆变电路由驱动电路驱动。
[0011]在上述的一种有源功率因数校正的电焊机电路中，所述主变压器的匝数比为22TS:4TS:4TS，所述变压器Tl的电压输入范围为AC200V -AC250V。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:1、输入电流完全连续，且在整个输入电压的正选周期内都可以调制，因此可以获得很高的功率因数；2、电感电流即为输入电流，容易调节；3、开关管栅极驱动信号地与输出共地，驱动简单；4输入电流连续，开关管的电流峰值较少，对输入电压变化适应性强，适用于电网电压变化特别大的场合。
【附图说明】
[0013]图1是本实施例中有源功率因数校正的电焊机电路的电路原理图。
[0014]图中，1、软启动电路；2、EMI电路；3、输入整流电路；4、滤波电路；5、逆变电路；6、驱动电路；7、控制电路；8、主变压器；9、输出整流电路；10、电焊机；11、有源功率因数校正电路。
【具体实施方式】
[0015]以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0016]如图1所示，本有源功率因数校正的电焊机电路包括顺序连接的软启动电路1、EMI电路2、输入整流电路3、滤波电路4、逆变电路5、主变压器8、输出整流电路9和电焊机10，逆变电路5连接有驱动电路6，驱动电路6通过控制电路7控制，EMI电路2与输入整流电路3之间设置有有源功率因数校正电路11，通过有源功率因数校正电路11对输入电压进行调制，从而得到很高的功率因数，减少电焊机10对电网的污染，同时提高电焊机10的抗干扰能力。
[0017]结合附图具体来说，所述有源功率因数校正电路11为升压型有源功率因数校正电路，包括电感L、开关管Q、控制芯片1C、二极管D1、电容Cl和电阻R1，电感L 一端接EMI电路输出正极，另一端分别接开关管Q的漏极和二极管Dl的正极，开关管Q的栅极连接控制芯片1C，开关管Q的源极接地，二极管Dl负极分别接电容Cl的一端和电阻Rl的一端，电容Cl的另一端和电阻Rl的另一端接地。其中，控制芯片IC为L4981B，开关管Q的栅极与L4981B的输出门驱动器⑶RV脚。
[0018]更具体的说，输入整流电路3为由二极管D2、二极管D3、二极管D4和二极管D5构成的桥式整流电路。采用二极管整流，将工频交流电整流为脉动的直流电，供下级电路使用。
[0019]滤波电路4包括并联的电容C2、电容C3和电阻R2，其中，电容C3为电解电容。滤波部分负责将脉动的直流电变得平缓，消除尖峰电流。
[0020]逆变电路5为由开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4和开关管Q5构成的全桥式逆变电路，逆变电路5由驱动电路6驱动，需要说明的是，控制电路7输出PWM波给驱动电路，驱动电路6根据接收的PWM波对逆变电路5进行驱动。通过逆变电路5完成直流电转变为幅值和频率可调的交流电。
[0021]主变压器8的匝数比为22TS:4TS:4TS，其电压输入范围为AC160V -AC250V。主变压器8的输入电压范围较大，使电焊机10的焊接效果更好，焊接成型效果更佳，提高焊接性能。
[0022]输出整流电路9由二极管D6和二极管D7构成的全波整流电路，用于将经主变压器8降压后的交流电整流成为直流电供电焊机10使用。
[0023]本实用新型的工作原理如下:
[0024]当开关管Q导通时，电流流过电感L，在电感L未饱和前，电流线性增加，电能以磁能的形式储存在电感L中，此时，电容Cl放电为负载提供能量；当开关管Q截止时，电感L两端产生自感电动势，以保持电流方向不变。这样，自感电动势与电源串联向电容Cl和负载供电。
[0025]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种有源功率因素校正的电焊机电路，其特征在于，包括顺序连接的软启动电路(I)、EMI电路(2)、输入整流电路(3)、滤波电路(4)、逆变电路(5)、主变压器(8)、输出整流电路(9 )和电焊机(10 )，所述逆变电路(5 )连接有驱动电路(6 )，所述驱动电路(6 )通过控制电路(7)控制，所述EMI电路(2)与输入整流电路(3)之间设置有有源功率因数校正电路(II)o2.根据权利要求1所述的一种有源功率因素校正的电焊机电路，其特征在于，所述有源功率因数校正电路(11)为升压型有源功率因数校正电路，包括电感L、开关管Q、控制芯片1C、二极管Dl、电容Cl和电阻Rl，所述电感L 一端接EMI电路(2)输出正极，另一端分别接开关管Q的漏极和二极管Dl的正极，所述开关管Q的栅极连接控制芯片1C，所述开关管Q的源极接地，所述二极管Dl负极分别接电容Cl的一端和电阻Rl的一端，所述电容Cl的另一端和电阻Rl的另一端接地。3.根据权利要求2所述的一种有源功率因素校正的电焊机电路，其特征在于，所述控制芯片IC为L4981B，所述开关管Q的栅极与L4981B的输出门驱动器⑶RV脚。4.根据权利要求3所述的一种有源功率因素校正的电焊机电路，其特征在于，所述整流电路为由二极管D2、二极管D3、二极管D4和二极管D5构成的桥式整流电路。5.根据权利要求4所述的一种有源功率因素校正的电焊机电路，其特征在于，所述滤波电路(4)包括并联的电容C2、电容C3和电阻R2，所述电容C3为电解电容。6.根据权利要求5所述的一种有源功率因素校正的电焊机电路，其特征在于，所述逆变电路(5)为由开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4和开关管Q5构成的全桥式逆变电路(5)，所述逆变电路(5 )由驱动电路(6 )驱动。7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种有源功率因素校正的电焊机电路，其特征在于，所述主变压器(8)的匝数比为22TS:4TS:4TS，所述变压器Tl的电压输入范围为AC200V-AC250Vo
【专利摘要】本实用新型提供了一种有源功率因数校正的电焊机电路，属电焊机技术领域。它解决了现有技术中电焊机对电网污染大且抗干扰能力弱的问题。本有源功率因数校正的电焊机电路包括顺序连接的软启动电路、EMI电路、输入整流电路、滤波电路、逆变电路、主变压器、输出整流电路和电焊机，逆变电路连接有驱动电路，驱动电路通过控制电路控制，EMI电路与输入整流电路之间设置有有源功率因数校正电路。该电焊机电路能够减少电焊机对电网的污染，同时提高电焊机的抗干扰能力。
【IPC分类】B23K9/10
【公开号】CN204700414
【申请号】CN201520157107
【发明人】章海平
【申请人】浙江乐威泵业有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年3月19日