一种两焊接功能igbt逆变焊机的结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种两焊接功能IGBT逆变焊机的结构，焊机内部分为左、右二侧布局，一侧布置电路板、冷却风机等零部件；另一侧布置送丝机构、电抗器等零部件。电路板设计为二块，其中一块为显示和操作控制面板，板上设计有六只数码管及其显示控制电路，分为两组，分别显示电流和电压参数，还有手工焊/气保焊方法转换按钮、气保焊2T/4T焊枪开关操作方式选择按钮，电压、电流和送丝速度的单位指示灯、过热指示灯，以及电流送丝速度、电压和电子电抗器电感参数设定调节电位器；另一块大电路板，其电子元器件双面布置；本实用新型不仅焊接方法多功能，解决了单一功能焊机应用面窄的问题，焊机的电路原理、电路板和整机结构也有独特之处。
【专利说明】
一种两焊接功能IGBT逆变焊机的结构
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种单管IGBT逆变的、带有手工电弧焊功能的MIG/MAG气体保护焊机。属于电焊机技术领域。
技术背景
[0002]目前，逆变式MIG/MAG气体保护焊机产品市场的竞争十分激烈，不仅体现在技术的先进性和优势上，还在很大程度上取决于焊机的电路及其功能和结构设计等方面。
[0003]国内外市场上，小型MOS管、IGBT管逆变式MIG/MAG气体保护焊机的额定电流通常在140?200A(负载持续率100~35%)的水平。大多数的此类焊机产品都是单一的MIG/MAG气体保护焊功能。其应用范围会受到一定的限制。
[0004]对于多功能的，即还可采用手工电弧焊、氩弧焊等功能的气体保护焊焊机，由于其适应性更强，因而其应用的范围会更广。产品销售会更加有市场竞争力。然而，此类焊机，不同的电路、电路板和整机结构设计，控制原理和方式不同，电路板和整机的布局和连接方式，或者连接的复杂程度不同，其产品生产的工序和制作工艺等也完全不同。这些都会影响产品的生产和运输成本。例如市场上的一些焊机，其控制板分为几块，分别固定在机架上。每个控制板之间采用很多连接线进行连接。不仅需加工很多的控制连接线，而且电路板占据空间大，整机尺寸大和重量重。这样产品的制作成本就很高，削弱了产品市场竞争力。市场上虽然也有采用数字化控制的多功能焊机，但其开发和制作的成本，以及销售的价格也很高，也不利于国际DIY市场的产品竞争。因此，如何在低成本的前提下，开发多功能的焊机是有一定技术难度的。这也是本实用新型需要解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种两焊接功能IGBT逆变焊机的结构，具有手工电弧焊和MIG/MAG气体保护焊两种焊接方法的功能，其内部采用左右布局结构。一侧布置电路板、冷却风机等零部件；另一侧布置送丝机构、电抗器等零部件;外加前后面板上的一些器件，如、电源开关、操作和显示电路板、风扇、进气嘴和电磁气阀、输出快速接头座、欧式焊枪接口等部分。电路板设计为一块大板，电子元器件双面布置。在该大电路板上，按功能划分，设计有:由输入滤波电路、输入电压信号检测电路、上电缓冲电路、输入整流和滤波电路、四只单管IGBT和逆变主变压器及其输出整流、滤波等组成的逆变主电路;开关电源电路;逆变P丽和IGBT驱动等控制电路;送丝和电磁阀等控制电路;输出特性控制电路;焊机操作和显示控制电路接口及其相应的电路;通过本实用新型可方便地实现:1)手工焊/气保焊的功能转换和状态指示;2)手工焊的输出特性和参数显示及状态指示等控制;3)气保焊的点动送丝控制;焊枪开关2T或4T模式转换控制及状态指示;提前送气、滞后闭气时间控制；以及平特性输出、电压和送丝速度调节等控制功能和参数单位指示等。
[0006]为实现上述目的采用以下技术方案:
[0007]一种两焊接功能IGBT逆变焊机的结构，包括壳体、后面板和前面板，其特征在于:其内部结构采用左右布局设计，左边一侧布置有送丝机构和电抗器，其焊丝盘轴安装在内部中隔板上，送丝机构安装在底板上，靠近焊机前面板，并与前面板上安装的欧式气保焊焊枪座连接在一起;右边另一侧布置大电路板、冷却风机;通过焊机内部中隔板，把焊机的内部机械部分与左边的主要控制电路板部分分开，其左边的主要控制电路板部分相当于被中隔板、外壳、底板、后面板和前面板组成的金属外壳包围，可起到隔离电磁干扰、防止电磁辐射作用，冷却风机与右边大电路板上的散热器、IGBT管和快速恢复二极管形成冷却风道;电路板设计为两块，其中一块为显示和操作控制面板，板上设计有六只数码管及其显示控制电路，分为两组，分别显示电流和电压参数，还有手工焊/气保焊方法转换按钮、气保焊2T/4T焊枪开关操作方式选择按钮，电压、电流和送丝速度的单位指示灯、过热指示灯，以及电流、电压和电子电抗器电感参数设定调节电位器；另一块大电路板，其电子元器件双面布置，两块电路板之间通过一个插件和少量连接线进行电路连接。
[0008]所述的操作和显示电路板部分采用两片GC7139C控制芯片为核心的电路，分别控制每组3只的数码管，用于显示电压、电流或送丝速度参数，配合控制电路，数码管组成的电流表和电压表可分别显示预置或实际焊接的规范参数;两片CD4013控制芯片为核心的电路，分别构成手工焊/气保焊方法选择、气保焊2T/4T焊枪开关操作方式选择控制电路。
[0009]所述的操作和显示电路板上还设计有手工焊和气保焊方法转换按钮及其状态指示灯、气保焊焊枪开关2T/4T模式转换按钮及其状态指示灯、过热保护状态指示灯、手工焊电流和气保焊送丝速度调节电位器、气保焊电压调节电位器、电感调节电位器电路部分。
[0010]所述的大电路板的电子元器件采用双面布置，少量大尺寸的器件布局在正面，大尺寸的器件主要依靠人工作业方式完成装配和焊接，大量的电子贴片器件布局在大电路板的背面，依自动方式进行加工，该电路板上的电路，按功能划分，设计有:由输入滤波电路、输入电压信号检测电路、上电缓冲电路、输入整流和滤波电路、四只单管IGBT和逆变主变压器及其输出整流、滤波组成的逆变主电路;开关电源电路;逆变PffM和IGBT驱动控制电路;送丝和电磁阀控制电路;输出特性控制电路;焊机操作和显示控制电路接口及其相应的电路。
[0011]所述的后面板上安装的零部件主要有电源开关、带插头供电电源线、冷却风机、保护气进气嘴及电磁气阀，冷风从焊机机箱后部的进气孔进入，可使电路板上一些发热器件或零部件有良好的冷却效果。
[0012]通过本实用新型可方便地实现:I)手工焊/气保焊的功能转换和状态指示;2)手工焊的输出特性和参数显不及状态指不等控制；3)气保焊的点动送丝控制;焊枪开关2T或4T模式转换控制及状态指示;提前送气、滞后闭气时间控制；以及平特性输出、电压和送丝速度调节等控制功能和参数单位指示等。此外，本实用新型的各个控制电路器件主要设计布局在一块大电路板上的。大尺寸的一些器件通过自动和少量人工插件的方式，安装在该电路板的一面，而很多小尺寸的器件则是通过自动贴片的方式，直接安装和焊接在该电路板的另一面。因而可以简化器件的生产制作工艺，降低制造成本。不像其它多电路板结构的焊机设计那样，其电路板之间有很多的连接控制线，产品制作工序多和生产工艺复杂，而且电路板还占据较大的空间，使整机尺寸大，重量重。也就是说，采用本实用新型的设计思想和方式缩小了产品尺寸，降低重量和运输成本。同时，因控制连线少，焊机生产加工工序减少，制作工艺也得到了简化，更加方便生产。从其电路的功能来看，主要是完成供电电源的产生、PWM脉冲宽度调节、IGBT管驱动控制、两种焊接方法的逆变电路输出参数(电流、电压)控制、焊接方法选择和控制、送丝速度的调节和控制等控制功能。最终在控制电路的作用下，分别实现手工电弧焊接、MIG/MAG气保焊的所有控制性能要求。
[0013]对不同电流等级和负载持续率要求的本实用新型焊机，可通过调整电路板上少量的零部件规格参数，形成不同输出额定电流和负载持续率的产品，使产品系列化。例如，改变IGBT器件的电流等级和散热器尺寸；改变快速恢复二极管的型号和参数;改变逆变主变压器和输出滤波电抗器的规格和参数等，即可容易形成不同规格的系列产品。如180A/23V(35%，负载持续率，下同)、160A/22V(60%)等多种电流等级和规格型号的产品。额定电流越小的，则额定负载持续率越高。当然，这些变化，目的是使产品的制作成本与相应机器的规格参数和性能指标相匹配。这样，每种规格型号的焊机才能实现最优化的成本控制。这就提升了所开发产品的市场竞争力。
[0014]本实用新型由于具有两种焊接方法的使用功能，解决了单一功能焊机应用面窄的问题，因而比单一功能的焊机有更好的适应性。其良好的电路及其结构设计也是本实用新型的优势所在，也是满足高效和低成本生产、高可靠性、制造技术先进性的重要保障。本实用新型焊机的电路原理、电路板和整机结构设计有自己的独特之处。本实用新型专利申请保护的内容就在于保护这种焊机的电路和结构设计。
【附图说明】
[0015]附图1是本实用新型的结构示意图；
[0016]附图2是本实用新型的电路原理框图一；
[0017]附图3是本实用新型的电路原理框图二；
[0018]附图4是本实用新型的电路原理框图三；
[0019]附图5是本实用新型的电路原理框图四；
[0020]附图6是本实用新型焊机的操作和显示控制电路原理图；
[0021]附图7是本实用新型焊机的开关电源电路原理图一；
[0022]附图8是本实用新型焊机的开关电源电路原理图二；
[0023]附图9是本实用新型焊机的送丝和电磁阀等控制电路原理图；
[0024]附图10是本实用新型焊机的输出特性控制电路原理图；
[0025]附图11是本实用新型焊机的大电路板的正面插件元器件布局图。
[0026]附图中各部件名称如下:1、提手;2、侧盖板;3、机壳;4、电源开关;5、拉不脱;6、电源线;7、进气嘴接头;8、电磁阀；9、风机；10、后面板；11、大电路板；12、大电路板固定支架；13、送丝盘轴；14、点动送丝按钮;15、极性转换柱；16、极性转换柱；17、送丝机;18、焊枪接口座铜头；19、输出电抗;20、底板;21、前面板;22、快速接头组件;23、航空插座;24、快速接头插头;25、电感调节旋钮;26、电压调节旋钮;27、电流或送丝速度调节旋钮;28、操作和显示控制面板。
【具体实施方式】
[0027]如图1-11所示，焊机的主要组成部分包括:I)送丝部分。主要包括:气体保护焊时用的焊丝盘轴13、送丝机构17、欧式气保焊焊枪接口铜头18和单板上的送丝控制电路部分。送丝机构17和送丝盘轴13安装在内部中隔板上。送丝机构17靠近焊机前面板21。送丝机构17与前面板21上安装的欧式气保焊焊枪接口铜头18进行相应的连接。气保焊时，气保焊焊枪与欧式气保焊焊枪接口铜头18配合连接。焊丝安装到焊丝盘轴13上。焊丝安装后可送入到送丝机构17。再通过欧式气保焊焊枪接口铜头18输送到与之连接的焊枪头部。通过送丝机构17的送丝轮和压紧轮，在电路的控制下，可使焊丝从气保焊焊枪的导电嘴伸出。气保焊时，焊丝的送丝速度大小受控于电路板和对应的电位器控制。调节送丝速度即可改变焊接电流的大小。欧式气保焊焊枪接口铜头18上的保护气体接口通过一个气管连接到电磁气阀8。保护气体从焊机外部接入到电磁气阀8的气体输入口。当打开气瓶后，在焊机电路的控制作用下，可使电磁气阀8通、断，从而使保护气体接入焊枪，并从焊枪头部流出，实现对焊接区的金属保护。手工焊时，则不对送丝部分进行控制。
[0028]2)外壳部分。包括提手1、侧盖板2、机壳3和底板20等。
[0029]3)后塑料面板10部分。该后面板上安装的零部件主要有:电源开关4、供电电源线
6、电源线拉不脱也称为固线器，5、冷却风扇9、保护气的气接头或进气嘴7及电磁气阀8等部分。电源线6连接到供电电网。电源开关4控制焊机电源的通或断。冷却风扇9对焊机内部的一些零部件进行强迫风冷。冷却风扇9位于焊机的后部，冷风从焊机机箱后面板后部的进气孔进行。可使电路板11上等部分的一些发热器件或零部件，如IGBT及散热器散热器、快速恢复二极管及散热器等零部件得到较好的冷却。这样的风道和冷却方式设计，有利于保障焊机电路工作的可靠性，也是本实用新型焊机实现较大电流和高负载持续率的重要原因之
O
[0030]4)前塑料面板21部分。安装的零部件主要有:欧式焊枪接口组件铜头18、黑色输出快速接头座组件22、红色输出快速接头座组件24、航空插座23、操作和显示控制面板28、手工焊电流和气保焊送丝速度调节旋钮27、气保焊电压调节旋钮26、电感调节旋钮25。在操作和显示控制面板28上，设计有手工焊和气体保护焊方法转换按钮及其状态指示灯、气保焊焊枪开关2T或4T模式转换按钮及其状态指示灯、过热保护状态指示灯、手工焊电流和气保焊送丝速度调节电位器、气保焊电压调节电位器、电感调节电位器等部分。
[0031]5)底板20。含焊机的脚垫等。
[0032]6)控制板11。包括由输入滤波电路、输入电压信号检测电路、上电缓冲电路、输入整流和滤波电路、四只单管IGBT和逆变主变压器及其输出整流、滤波等组成的逆变主电路；开关电源电路;逆变HVM和IGBT驱动等控制电路;送丝和电磁阀等控制电路;输出特性控制电路;焊机操作和显示控制电路接口及其相应的电路。各电路之间，按照本实用新型的电路原理图关系连接在一起。可满足手工焊和MIG/MAG气体保护焊两种焊接方法的各项控制要求。具体电路及其零部件见相关的附图原理图等所示。
[0033]本实用新型焊机，手工电弧焊时两组输出快速接头座组件22、24用于分别连接电焊钳电缆和工件夹电缆。连接时的极性可根据电焊条的种类和要求决定连接的方式。红色，代表正输出；黑色，代表负输出；气保焊时焊枪连接到欧式焊枪接口组件铜头18。黑色输出快速接头座组件22通常用于连接工件夹焊接电缆。这种连接方式称为反接或反极性连接。当然，由于红色接线柱15、黑色接线柱16分别连接到电路板逆变主电路输出的正、负极性端，利用这两个接线柱，通过焊机内部连接导线的接线位置交换，可实现焊接输出的正极性连接方式转换。究竟是采用反接或反极性连接，还是采用正极性连接方式，取决于气保焊焊丝的种类和焊接工艺的要求。
[0034]本实用新型的点动送丝开关14为点动送丝控制按钮，用于安装焊丝时在控制电路的作用下实现焊丝缓慢或断续送进，便于安装焊丝使之从焊枪头部伸出。
[0035]操作和显示控制面板28上，设计有手工焊和气体保护焊方法转换按钮及其状态指示灯、气保焊焊枪开关2T或4T模式转换按钮及其状态指示灯、过热保护状态指示灯、手工焊电流和气保焊送丝速度调节电位器、气保焊电压调节电位器、电感调节电位器、电流表和电压表等部分。手工焊和气体保护焊功能转换按钮用于两种焊接方法的选择，并由相应的指示灯指示其状态;气保焊焊枪开关2T或4T模式转换按钮用于焊枪开关的操作方式选择，并由相应的指示灯指示其状态。2T模式是指按下焊枪开关，开始进行气保焊焊接。松开焊枪开关则停止焊接。4T模式是指按下焊枪开关，开始进行气保焊焊接，松开焊枪开关继续保持焊接，再次按下焊枪开关，准备结束焊接，松开焊枪开关则停止焊接。过热保护状态指示灯黄色或红色则指示过热状态是否发生。当内部器件温度过高，超过温度继电器的动作温度时，在控制电路的作用下，一方面可使该指示灯点亮;另一方面，可使焊机停止焊接或输出。在焊机不输出的情况下，风机的冷却作用会使器件的温度降低。当降低到热保护器的恢复动作温度时，保护器恢复，焊机过热现象消除。过热指示灯熄灭。同时，焊机可再次焊接。手工焊时，采用对应的电流调节电位器进行电流输出调节;气保焊时，输出的电流大小可通过相应的送丝或电流调节电位器进行调节。输出焊接电压则通过相应的电压电位器进行调节。为改善气保焊焊接的电弧特性，还设有电子电抗器或电感调节电位器。数码管等组成的电流表和电压表则用于显示预置或实际焊接的规范参数。
[0036]操作和显示控制面板28上设有C0N7和CONl接口。两块控制电路板板是通过插件直接连接在一起的。附图5?附图9共同构成了焊机完整的控制电路原理图。
[0037]附图10是本实用新型焊机的主控制大电路板的正面插件元器件布局设计图。附图11是本实用新型焊机的主控制大电路板的背面贴片元器件布局设计图。从附图10和附图11可见，电路板正面的器件主要是插件式的电子元器件或零部件，主要采用自动和人工插件、焊接的方式来完成电路板加工。而电路板背面的器件主要是贴片式的电子元器件或零部件，全部采用自动贴片和焊接的方式来完成电路板加工。试想，如果所有的元器件和零部件都在电路板的正面，那么电路板的尺寸必然加大。这就会加大焊机的尺寸和重量;如果像其它多电路板结构的焊机那样，电路板之间有很多的控制连接线，那么制作工序必然会多，生产工艺也会复杂。可见，本实用新型因电路板尺寸小，设计结构紧凑，连接控制线少，故焊机的电路板生产加工工序少，制作工艺也大为简化，更加方便生产。这样的设计和加工工艺，可保证广品的生广具有很尚的生广效率，同时，出错率和制作成本低，有利于提尚广品的市场竞争力。
[0038]此外，在结构设计方面，通过中隔板，把焊机的内部左侧机械部分与右侧的主板电路部分分开。右侧的主板电路等部分相当于被中隔板、外壳、底板、后面板和前面板组成的外壳包围。可起到隔离大电流强电磁干扰，限制电磁辐射，提高焊机可靠性的作用。
[0039]从附件相关电路的控制功能来看，主要是完成供电电源的产生、Pmi脉冲宽度调节、IGBT管驱动控制和逆变、两种焊接方法的逆变电路输出参数电流、电压控制、焊接方法选择和控制、送丝速度的调节和控制等工作。最终在控制电路的作用下，分别实现手工电弧焊、MIG/MAG气保焊的各项控制要求。
[0040]本实用新型焊机电路的工作原理简述如下:P⑶NI和PC0N2输入端连接至供电电源。通过焊机后面板上的电源开关4接通电网电源。从电网来的交流电，先经过由电容Cl?C4、电阻R1~R2、电感LI等组成的输入滤波电路。该电路的主要作用是减少电网电源对逆变焊机电路的干扰，提高焊机的工作可靠性。再经过RRl热敏电阻，再经DBl整流桥如(MDQ50-08，50A/800V)等整流后变为脉动直流电。之后，对C8?ClO电解电容(6800UF/400V)进行充电，电压逐渐升高，最后变为较为稳定的+31OV直流电。C8~C 1电解电容起到滤波的作用。+310V直流电一方面供给由Q3~Q4、Q6~Q7 IGBT管(如K75T60等)、T1逆变主变压器和D7~D14(如KD4520等)快速恢复二极管、L4滤波电抗、FLl分流器(220A/75mv)等组成的逆变电路。其功能主要为:+310V高压直流电转换为中频(几十KHz)交流电。Tl逆变变压器实现电压降压和大电流输出的变换。D7~D 14 (如KD45 20等)快速恢复二极管则是把逆变变压器输出的中频交流电变换为直流电。由于它变换后的电流波形是脉动的，不稳定，不利于焊接过程的稳定，因此，采用电流滤波电抗器L4进行滤波。这样，输出的电流波形就会变得稳定。有利于获得高质量的焊缝。另一方面，见附图4，通过插头C0N1，+310V供给开关电源电路。见附图6，由T3开关电源变压器、Q30 MOS管、D83和D85?D86快速二极管、U16(UC3845集成PffM电路)和U18?U19集成稳压器，以及它们周围的电阻、电容等器件组成的开关电源电路，产生+5V、+20V、+15V、+24V、-15V等电源电压，供给其它相应的控制电路等带电工作。关于开关电源这部分的工作原理，这里作一个简要说明。附图6是开关电源的原理图。由Q30 MOS管与T3开关电源变压器的初级绕组，以及它们周围的D82和D84 二极管、很多的电阻和电容等组成电路。输入电源连接至高压直流+310V。因而，开关电源U16 PffM控制的UC3845及其外围电阻、电容组成的电路属于高压回路。为确保控制电路的安全，在附图6中，采用了 U17的PC817光电耦合器进行隔离。开关电源PWM控制小板的核心控制芯片是U16，即UC3845 PffM脉冲宽度调节器。其外围的电阻、电容可设定其工作的相关参数。至于如何确定，需要查看UC3845的相关使用资料或说明。这里不再重复。总之，U16芯片的6脚输出的脉冲为一定工作频率的驱动脉冲，可使附图6中的Q30 MOS管处于通断工作状态。在T3开关电源变压器的电压输出电路部分，分别获得+5V、+20V、+15V、+24V、-15V、-20V电源电压。供给其它的器件和电路工作使用。例如，供给操作和显示控制电路接口 C0N7和附图5电路;供给送丝和电磁阀等控制电路;供给风扇控制电路;供给逆变PWM和IGBT驱动等控制电路;供给其输出特性控制电路等。此外，由开关电源部分的电路及原理图可知，本实用新型没有采用一般的控制变压器和相关的电压变换电路来产生上述几个电源电压。其电路取电来自主回路中的+310V。开关变压器的体积和尺寸、重量远小于一般的控制变压器，这就降低本实用新型焊机的成本，提升了焊机的技术附加值。
[0041]附图中Kl继电器的动作时间是滞后于电源开关合上时刻的。即Kl继电器是延时动作的。当C8?(:10(6800μΡ/400ν)电解电容上的充电电压稳定后，该继电器才动作，其触头闭合RRl热敏电阻，使本实用新型焊机正常逆变工作时，大电流是从继电器的触头流过的。这样的电路，称为上电缓冲电路。主要是防止电源开关接通瞬间，由于C8?Cl O电解电容上没有电压，相当于短路，会形成较大的浪涌电流，烧坏电源开关。而上电缓冲电路的作用，就是通过合闸瞬间串入RRl热敏电阻，来限制浪涌电流的。并且，RRl热敏电阻的阻值，是随其温度上升而增大的。因此，上电缓冲电路可起到较好的保护作用。此上电缓冲部分电路是通过如下的控制方式实现的:附图4中，Kl继电器的控制，是由MOS管Ql、二极管D2、稳压管D3、电阻R6~R8、电容C5等组成的电路来实现的。图中，+24V电压的形成会滞后于焊机供电电源开关合上的时刻。电容C5上的电压是在+24V电压加上后逐步增加的。因为，R6和C5构成积分电路。当电容C5上的电压升高到一定值时，MOS管Ql才能导通。这样，Kl继电器才会动作。
[0042]T2驱动变压器、U13集成PWM芯片(SG3525A)及其周围的二极管、稳压管、电阻、电容等组成Q3~Q4、Q6~Q7 IGBT管的逆变PffM、驱动电路和过流及过热保护控制电路部分。Q3~Q4、Q6-Q7 IGBT管，两路驱动部分的电路形式基本是一致的。由于U13芯片的11脚和14脚输出PWM信号驱动功率小，故需要经过Q26?Q29、U14和U15等器件组成的驱动控制电路进行功率放大。再通过T2驱动隔离变压器去控制Q3~Q4、Q6~Q7 IGBT管的通或断工作状态。附图7中，U13芯片的11脚和14脚输出控制信号是两组PWM方波脉冲信号。其方波的频率是固定的，有几十KHz。它由该芯片的RT、CT脚连接的电阻和电容参数(如R171和C83等)决定。两组方波脉冲信号在时间上有一个固定的时间差，专业上也称为死区时间。它是保障IGBT两组开关交替工作的重要参数之一。该时间是通过U13芯片的外围器件(如R171和C83等)参数设置而确定的。至于如何确定，查看U13芯片的相关使用资料或说明即可了解。这里不再重复。这里需要说明的是:U13芯片输出的PffM脉冲宽度调制信号是决定焊机逆变主电路输出电压和电流大小的信号。它的脉冲宽度取决于:I)手工焊控制状态时，由焊接电流给定信号与输出电流反馈信号共同决定。控制的对象或目标是输出电流大小。空载时，反馈信号很小。控制电路产生一个占空比较大的HVM脉冲信号，使Q3~Q4、Q6~Q7两组IGBT处于交替导通状态，最终使逆变主电路输出空载电压。当操作者调节好前面板上焊接电流的电位器，并进行焊接时，控制电路通过FLl分流器(220A/75mv)，可检测到输出电流信号。一方面，获得焊机电流表显示的输出电流信号。在其它控制电路(主要是附图4和5部分的操作和显示控制电路)的作用下实现电流数字显示表的显示。另一方面，检测到的电流信号，在其它控制电路(主要是附图4和9部分的输出特性控制电路)的作用下，经过信号放大等处理，并以此作为电流负反馈控制信号，与焊接电流给定信号进行比较。比较后的差值信号，进行PI(比例和积分)调节控制，其输出的结果控制焊机输出PWM芯片的脉冲宽度或占空比，决定焊机输出电流和电压的大小，实现输出电流参数的准确控制。并使焊机的输出特性为恒流带外拖的下降特性。进一步地说，当焊接电流给定信号不变时，随着焊机电路检测到的电流增加，并且，达到给定的设定值后，焊接电流给定信号与电流负反馈控制信号的差值会随电流增加而减小，通过PI控制后，使焊机输出PWM芯片的脉冲宽度或占空比减小，焊机的输出电压降低。这一过程，也就是所谓的电流截止负反馈控制。即只有当电流达到焊接电流电位器的设定值后才起作用的反馈控制。此后，随着电流微小的增加，电压降低会很多。当电压下降到16V以下时，随着电压的降低，控制电路可使焊机输出PWM芯片的脉冲宽度或占空比增加，使焊接电流按照设定的参数增大，最终形成恒流带外拖的下降特性。当焊接电流给定信号变化时，电流截止负反馈设定值不同，但其它的控制过程是类似的。这样，在电位器设定的最小和最大之间，就可获得无数条下降特性曲线。这样的控制，也是满足手工电弧焊接的基本要求。2)气保焊控制状态时，由焊接电压给定信号与输出电压反馈信号等共同决定。控制的对象或目标是输出电压大小。采用电压负反馈PI控制。空载时，与手工焊控制类似，仍然是输出较大的PWM脉冲宽度信号，获得空载电压。带负载后，则与手工焊的控制有所不同。气保焊，焊机的输出特性控制是平特性，而不是恒流带外拖的下降特性。其特点是:负载电流变化较大，而输出电压变化很小，保持相对稳定。只有当电压给定信号发生改变时，输出的电压才会出现较大变化。以上控制过程，是通过相应的控制电路来实现的。
[0043]L3是一个电流检测器，可检测逆变主电路中，主变压器的初级电流信号。其输出LPl和LP2送至逆变PffM和IGBT驱动等控制电路(见附图7所示)。主要是检查逆变主电路是否发生过流现象。如果出现过流，附图7中的过流指示灯VDI点亮;VSI (SCR晶闸管)导通，D77 二极管的阴极电位被拉低至低电平(GND)，三极管Q24截止，Q25导通，U13芯片11和14脚输出的P丽信号关闭，焊机逆变主电路4只IGBT的驱动控制信号关闭，焊机关闭输出。同时，面板过热指示D73发光二极管点亮，0C/0T端也发出相应信号。
[0044]逆变HVM和IGBT驱动等控制电路部分，其输出Gl和El、G2和E2分别为两组Pmi脉冲信号，分别去控制逆变主电路中Q3~Q7和Q4?Q6两组IGBT开关的通、断状态。该P丽信号的脉冲宽度受PWM-GD输入给定信号控制。有无PWM信号，则取决于PffM-STOP和Tc。例如，附图4中的Tc连接⑶N8接口的信号是过热信号。C0N8接口连接至常开型的温度继电器。而温度继电器又紧贴在Q3~Q7 IGBT或D7?D14输出快速恢复二极管的铝合金散热器上。当温度继电器动作时，表明主功率器件发生过热现象。此时，附图7中，Tc电位被拉低至低电平(GND)，同时，0C/0T端发出相应信号给C0N7接口电路，使面板过热指示D6发光二极管点亮，控制电路将关闭Pmi信号。防止焊机因过热而烧坏。在(连接至C0N6接口的)冷却风机的作用下，当铝合金散热器的温度下降到一定程度后，焊机内部的过热现象消除，热保护器恢复时，控制电路才能继续输出PWM控制信号。同时过热指示灯(黄色)熄灭。这就实现了焊机过热保护。PWM-STOP则来自输出特性控制电路(还可见附图9所示)部分。当焊机不输出电压或电流时，PffM-STOP信号可关闭PffM信号，使逆变主电路中Q3~Q7和Q4?Q6两组IGBT开关处于关断状态。
[0045]C0N7接口部分连接着操作和显示控制电路。Ul芯片(GC7139C)控制电压显示数码管。其输入UDP信号大小决定着电压表的显示数据。RVl是电压显示数据与实际电压数据的校正微调电位器。U2芯片(GC7139C)控制电流显示数码管。其输入IDP信号大小决定着电流表的显示数据。RV2是电流显示数据与实际电流数据的校正微调电位器。MMA/EN由手工焊(MMA)/气保焊(MIG/MAG)焊接方法选择按钮S2操作电路控制决定。其电路由U3(CD4013)芯片、三极管Q5和按钮S2，以及外围的电阻、电容等组成。本控制电路，焊机供电后开机的控制默认状态为:MMA/EN为低电平，S卩MIG/MAG气保焊控制状态。同时，Q4三极管导通，D7发光二极管MIG/MAG指示灯点亮。之后，当按压一次S2按钮时，MMA/EN变为高电平，同时，Q2三极管导通，D3发光二极管MMA指示灯点亮。再次按压S2，则状态会再次翻转。4T/EN状态由2T/4T焊枪开关操作模式选择按钮操作电路控制决定。其电路由U(CD4013)4芯片、三极管Q6和按钮SI，以及外围的电阻、电容等组成。本控制电路，焊机供电后开机的控制默认状态为:4T/EN为低电平，即MIG/MAG气保焊4T控制状态。同时，Q3三极管导通，D2发光二极管4T指示灯点亮。之后，当按压一次SI按钮时，4T/EN变为高电平，同时，Ql三极管导通，D8发光二极管211?示灯点亮。再次按压SI，则状态会再次翻转。来自逆变PffM和IGBT驱动等控制电路(还可见附图7所示)的0C/0T信号决定着过热指示灯D6是否点亮。RV4为电压给定，Ug和UgL连接至该电压给定电位器。RV3为电流给定，Ig和IgL连接至该电流给定电位器。RV5为电感给定，di/dtb和di/dta连接至该电感给定电位器，其相关的电路相当于电子电抗器，可改变焊接电弧的特性，改善焊缝成形和降低焊接时的金属飞溅。来自逆变PWM和IGBT驱动等控制电路(还可见附图7所示)的Ich信号还可影响电流数显表的显示单位指示灯和电流表小数点状态。例如，在手工焊下。此时，MMA/EN变为高电平，Q2三极管导通，D3 MMA指示灯点亮。Dl指示灯也是亮的，“V”单位指示灯点亮。Q7三极管导通，Dll发光二极管“A”单位指示灯点亮。显示电路部分，两个数码管部分分别显示输出电压和电流值。如果没有焊接，则IDP和UDP的数据会使电路显示预置焊接电流和空载电压。如果是焊接状态，则会使电路显示实际焊接电流和焊接电压。在手工焊状态，“D14”m/min指示灯是不会点亮的。在气保焊下，控制的结果才会是“D14”m/min指示灯点亮。关于其它的控制，大家可以结合电路图进行分析和理解。
[0046]输出特性控制电路部分，主要是根据电压给定电位器(与Ug和UgL相关)、电流给定电位器(与Ig和IgL相关)、电感给定电位器(与di/dtb和di/dta相关)的给定值，以及是选择了手工焊还是气保焊(与MMA/EN等相关)，还有来自输出回路分流器FLl (220A/75mv)的电流反馈信号If-和If+、电压反馈信号Uf+，以及来自送丝和电磁阀等控制电路(见附图8电路部分)的P/MMA等信号和状态，决定焊机是无输出电压或电流(与P丽-STOP信号或过热信号Tc等关闭P丽信号有关)，还是有输出电压或电流(有P丽信号输出，与PWM-⑶等有关)；是显示预置的电流和电压参数，还是显示实际的电流和电压参数等情况(与Ich、MMA/ENl、SWLOCK电平控制信号有关)。“Voltage”信号来自实际的电压反馈信号，是经过运算放大器Uf5D及其外围电路处理的，代表着实际的输出电压大小；“Current”信号来自实际的电流反馈信号，是经过运算放大器U5A及其外围电路处理的，代表着实际的输出电压大小。U12芯片是多路电子开关。主要是控制显示的数据是空载和预置的参数，还是实际的焊接电压和电流数据。例如，当1(*、1祖/^附、3胃11)0(电平控制信号状态使1]12(:的3脚与4脚接通时，IDP输出的数据是“Current”信号，即实际输出的电流大小。同时，U12A的13脚与14脚也是接通状态的，UDP输出的数据是“Voltage”信号，即实际输出的电压大小。反之，U12C的5脚与4脚接通(同时，U12B的15脚与2脚也接通)时，IDP输出的数据是来自“Ig”的信号，即预置给定的电流大小。类似地，U12A的12脚与14脚处于接通状态时，UDP输出的数据是来自“Ug”信号的，即预置给定的电压大小。MMA/EN电平状态，前面已经提及，是与选择了手工焊还是气保焊相关的。当选择MIG/MAG气保焊时，MMA/EN为低电平；当选择手工焊时，MMA/EN为高电平。从附图9中可以看出，当MMA/EN为高电平时，MMA/EN1为+24V高电平。反之，气保焊时，MMA/EN1则为低电平。在气保焊下，由于MMA/EN1为低电平，三极管Q20截止，UlO光耦的发光二极管发光，其内部三极管导通，使R128的输入信号，也就是电流给定这一路信号无效。即气保焊时Ig电位器不起作用。手工焊状态下，P/EN为高电平，可使三极管Q21导通，通过D58和D59 二极管的箝位，使Ugl点电位拉至较低电平，即其作用是:手工焊时Ug电位器不起作用。
[0047]PffM-GD输出的PffM脉冲宽度调制信号是决定焊机逆变主电路输出电压和电流大小的信号。它的脉冲宽度取决于:I)手工焊时，由焊接电流给定信号Ig与输出电流反馈信号If-和If+等共同决定。控制的对象或目标是输出电流大小。空载时，反馈信号很小。控制电路产生一个占空比较大的PWM-⑶脉冲信号，使Q3~Q4、Q6~Q7两组IGBT处于最大导通状态，最终使逆变主电路输出空载电压。当操作者调节好Ig给定电流并进行焊接时，控制电路通过FLl分流器(220A/75mv)检测到输出电流If-和If+反馈信号。经过U5A及其外围电路处理后，一方面，通过电路转换为“Current”获得焊机电流表显示的输出电流信号，并实现电流数字显示表的显示。另一方面，检测放大后的电流反馈信号与焊接电流给定Ig信号进行比较。比较后的差值信号，经过后级运算放大器U6B等组成的电流PI(比例+积分)控制电路，其输出的结果PWM-GD控制焊机输出HVM芯片的脉冲宽度或占空比，决定焊机输出电流和电压的大小，实现输出电流参数的准确控制。并使焊机的输出特性为恒流带外拖的下降特性。进一步地说，当焊接电流给定Ig信号不变时，随着检测到的电流反馈If-和If+信号增加，并且达到给定Ig的设定值后，焊接电流给定信号与电流负反馈控制信号的差值会随电流增加而减小，通过控制后，使焊机输出PWM-GD的脉冲宽度或占空比减小，焊机的输出电压降低。这一过程，也就是所谓的电流截止负反馈控制。即只有当电流达到焊接电流电位器的设定值后才起作用的反馈控制。此后，随着电流微小的增加，电压降低会很多。当电压下降到16V以下时，随着电压的降低，控制电路可使焊机输出P WM芯片的脉冲宽度或占空比增加，使焊接电流按照设定的参数增大，最终形成恒流带外拖的下降特性。当焊接电流给定信号变化时，电流截止负反馈设定值不同，但其它的控制过程是类似的。这样，在电位器设定的最小和最大之间，就可获得无数条下降特性曲线。这样的控制，也是满足手工电弧焊接的基本要求。2)气保焊控制状态时，由焊接电压给定Ug信号与输出电压反馈信号Uf等共同决定。控制的对象或目标是输出电压大小。采用运算放大器U5C等构成的电路进行电压负反馈PI控制。空载时，与手工焊控制类似，仍然是输出较大的PWM脉冲宽度信号，获得空载电压。带负载后，则与手工焊的控制有所不同。气保焊，焊机的输出特性控制是平特性，而不是恒流带外拖的下降特性。其特点是:负载电流变化较大，而输出电压变化很小，保持相对稳定。只有当电压给定信号发生改变时，输出的电压才会出现较大变化。以上控制过程，是通过相应的控制电路来实现的。从附图9中可以看出，改变电感给定电位器的给定值，di/dtb和di/dta会变化，这将影响PffM-GD信号，最终会改变焊接电弧的特性。
[0048]送丝和电磁阀等控制电路部分，其电源电压接口部分有+5V、+15V、+24V电压。还有来自焊机前面板的焊枪开关信号SWA和SWB(C0N2插口。气保焊时，通过按下焊枪开关，可实现送丝、送气、焊接过程等控制)；控制电磁阀的GAS信号(C0N3插口，当GAS接口端电平为低时，连接至⑶N3的电磁气阀动作，可实现保护气的通断控制)；送丝电机的控制信号MOT-和MOT+ (⑶N4插口，当这两个端子间有输出电压时，连接至此接口的送丝电机运转，可实现送丝控制)；电流给定信号(与Ig和IgL相关)和2T/4T状态控制信号等部分。U2为⑶4013芯片；U3为CD40106B芯片。MOT+和MOT-接口连接到额定电压为24V的送丝电机。送丝电机属于附图1中送丝机(17)的一个组成部分。当送丝电机转动时，带动焊丝输送到焊枪。实现焊接前的焊丝安装和焊接时的送丝动作。
[0049]送丝控制U4芯片TL494是Pmi脉冲宽度调制器。其外围有很多的二极管、电阻和电容等器件。其8和11脚输出端产生固定频率的方波脉冲信号。频率和死区时间由R46和C33决定。U4的8脚和11脚输出的P丽控制信号经过D33和D34、Q13等组成的电路后去控制Q14 MOS管。通过控制Q14 MOS管的通断时间，从而控制送丝电机的转速。PffM控制脉冲的宽度是由给定的送丝速度值Ig确定的。改变给定的大小即可改变脉宽，最终改变送丝速度的大小。D37二极管组为续流二极管，消除送丝电机的反电势对Q14的不利影响。R58、Q2 MOS管及其控制电路，构成送丝电机的能耗制动控制电路。当U3F的输入端(13脚)为低电平时，U3F的输出端(12脚)输出高电平。此时，Q2导通，接通电阻R58，使电机绕组上储存的能量快速通过R58释放，从而使送丝电机快速停止转动。这样，焊丝就不致于会伸出焊枪头部气体保护罩太多，影响焊接的正常操作。
[0050]气保焊控制时，SWLOCK为低电平。U3A的I脚、2脚、4脚电平受焊枪开关SWA和SWB状态以及2T/4T电平状态控制。当选择2T焊枪操作方式时，2T/4T电平为高电平。此时三极管QlO导通，D21 二极管的阴极电位被拉低至低电平“地”。D21的箝位作用，使U3D的9脚为低电平，U3D的8脚，也就是U2A的4脚R(复位)端为高电平。U2A的I脚Q输出端为低电平。此时，如果焊枪开关SWA和SWB合上，则U3A的I脚变为低电平，2脚变为高电平，4脚变为低电平。2脚的高电平使U3F的12脚为低电平，场效应管Q2不会导通，送丝电机能耗制动电路断开。同时，D28的阴极为高电平，一方面使GAS/ΕΝ为高电平，另一方面，使Q9导通，稳压管D18击穿、稳压，Q8场效应管导通，GAS端子接通+24V，电磁气阀动作，可以使保护气体输送到焊枪端头的焊接区进行保护。由于有送丝给定Ig，在TL494及其外围电路的作用下，TL494的8和11脚输出的方波脉冲PffM控制信号经过D33和D34、Q13等组成的电路后去控制Q14 MOS管。通过控制Q14MOS管的通断时间，从而控制送丝电机的转速。之后，电弧被引燃，焊接过程开始进行。焊接过程中，PffM控制脉冲的宽度是由给定的送丝速度值Ig确定的。改变给定的大小即可改变脉宽，最终改变送丝速度的大小。实际上就是改变焊接电流的大小。当松开焊枪开关后，U3A的I脚变为高电平，2脚变为低电平，U3B的4脚变为高电平。2脚的低电平使U3F的12脚为高电平，场效应管Q2导通，送丝电机能耗制动电路接通，送丝电机不转动，停止送丝。同时，D28的阴极为低电平，一方面使GAS/ΕΝ为低电平，另一方面，使Q9截止，稳压管D18不会击穿、稳压，Q8场效应管不导通，GAS端子不会接通+24V，电磁气阀不动作，保护气体无法输送。
[0051 ]当选择4T焊枪操作方式时，2T/4T电平为低电平。QlO三极管截止。Ich和ICS为通过电流检测和控制电路后获得的控制信号。当焊机有电流输出时，Ich端子为高电平。当检测到焊机输出电流，并且电流大于一定值时，ICS为低电平。此时，如果焊枪开关SWA和SWB合上，则U3A的I脚变为低电平，2脚变为高电平，4脚变为低电平。2脚的高电平使U3F的12脚为低电平，场效应管Q2不会导通，送丝电机能耗制动电路断开。同时，D28的阴极为高电平，一方面使GAS/ΕΝ为高电平，另一方面，使Q9导通，稳压管D18击穿、稳压，Q8场效应管导通，GAS端子接通+24V，电磁气阀动作，可以使保护气体输送到焊枪端头的焊接区进行保护。由于有送丝给定Ig，在TL494及其外围电路的作用下，TL494的8和11脚输出的方波脉冲P丽控制信号经过D33和D34、Q13等组成的电路后去控制Q14 MOS管。通过控制Q14 MOS管的通断时间，从而控制送丝电机的转速。之后电弧被引燃，焊接过程开始进行。Ich端子为高电平。U3D的9脚为高电平，U3D的8脚，也就是U2的4脚(R复位端)为低电平。当松开焊枪开关后，U3A的I脚变为高电平，U3A的2脚变为低电平，U3B的4脚变为高电平。使U2A的CLK端产生上升沿脉冲，使U2A的Q端输出高电平。使U3F的12脚为低电平，场效应管Q2不导通，送丝电机能耗制动电路断开，送丝电机转动，继续进行送丝。同时D28的阴极为高电平，一方面使GAS/ΕΝ为高电平，另一方面使Q9导通，稳压管D18击穿、稳压，Q8场效应管导通，GAS端子接通+24V，电磁气阀继续保持动作，保护气体继续输送。当再次合上焊枪开关后，U3A的I脚变为低电平，U3A的2脚变为高电平，U3B的4脚变为低电平。使U2A的CLK端产生下降沿脉冲。由于焊接电流仍然存在，Ich是高电平，U3D的9脚是高电平，其8脚电平也是U2A的R复位端电平继续保持低电平。这就使U2A的输出Q端仍然保持原来的高电平状态。使U3F的12脚为低电平，场效应管Q2不导通，送丝电机能耗制动电路断开，送丝电机转动，继续进行送丝。同时D28的阴极为高电平，一方面使GAS/ΕΝ为高电平，另一方面使Q9导通，稳压管D18击穿、稳压，Q8场效应管导通，GAS端子接通+24V，电磁气阀继续保持动作，保护气体继续输送。当再次松开焊枪开关后，U3A的I脚变为高电平，U3A的2脚变为低电平，U3B的4脚变为高电平。使U2A的CLK端产生上升沿脉冲。由于焊接电流仍然存在，Ich仍然是高电平，U3D的9脚仍然是高电平，其8脚电平也是U2A的R复位端电平继续保持低电平。使U2A的Q端输出由高电平翻转为低电平。使U3F的12脚为高电平，场效应管Q2导通，送丝电机能耗制动电路接通，送丝电机停止转动，送丝停止。同时D28的阴极为低电平，一方面使GAS/ΕΝ为低电平，另一方面使Q9截止，稳压管D18不会击穿、稳压，Q8场效应管不导通，GAS端子不会接通+24V，电磁气阀停止动作，保护气体停止输送。焊接过程结束。
[0052]点动送丝控制:当选择MIG/MAG气保焊，并且当按下附图3中的点动送丝按钮(附图1中的14)时，SS/EN端子接通+15V高电平时，进行点动送丝操作。此时，U3F的13脚为高电平，12脚为低电平，场效应管Q2不会导通，送丝电机能耗制动电路断开。同时，D28的阴极为低电平，一方面使GAS/ΕΝ为低电平，另一方面，使Q9不导通，稳压管D18不会击穿、稳压，Q8场效应管不导通，GAS端子无法接通+24V，电磁气阀不动作，保护气体无法输送。由于通过D31 二极管有电压加到R52。此时，有一定的送丝给定设定值输入到TL494的IN-输入端，在TL494及其外围电路的作用下，TL494的8和11脚输出一定的方波脉冲PffM控制信号，经过D33和D34、Q13等组成的电路后去控制Q14 MOS管。通过控制Q14 MOS管的通断时间，从而使送丝电机按照设定的控制转速转动，带动焊丝送进。从而实现点动送丝过程控制。点动送丝操作可使焊丝从焊枪头部伸出一定长度，大约1mm左右即可。在点动送丝期间，电磁阀不动作，焊机也不输出电压或电流。点动送丝控制主要是便于用户安装焊丝到焊枪中。点动送丝的速度不是很快的，因为过快的送丝，不便于焊丝的安装。通常，要小于焊接时的送丝速度很多。
[0053]焊丝直径选择控制:当选择MIG/MAG气保焊，并且当0.8/1.0端子接通+15V高电平时，进行焊丝直径选择控制。从附图8可见，当0.8/1.0端子接通与不接通+15V高电平时，其改变的是TL494的IN-输入端信号的大小。两种状态，不同的送丝速度给定值加到TL494的IN-输入端。也就是说，可使送丝电机的转速发生改变。众所周知，细的焊丝熔化快，要求的送丝速度也要随之大一些。反之，粗的焊丝熔化慢，送丝速度就相应要慢一些。焊丝直径的选择控制，就是为满足上述要求而设定的电路，是使粗细丝焊接控制电路更好适应的一种良好控制方式。
[0054]手工焊控制时，SWLOCK为高电平。可使U3A的I脚为高电平，2脚为低电平，4脚为高电平。控制的结果是，送丝电机不转动，电磁气阀不动作。其控制过程，读者可自行分析。有了之前的一些分析和说明，这里我们就不详细说明了。
[0055]以上是本实用新型各电路板部分及两种焊接方法的简要控制过程说明。因阐述电路原理比较复杂。以上仅给出控制的思想和结果。但由于本实用新型已给出了详细电路原理图，因此对于有电路阅读能力(或具备相关电路知识)的人来说，是完全可以读懂的。电路图也是一种无声的语言。但对于没有电路阅读能力(或不具备相关电路知识)的人来说，即使解释的再多，他们也是难以理解的。鉴于篇幅的关系，本专利说明书只能阐述主要的部分，以使专利说明书阅读人能够更好地理解相关的工作原理和过程。
[0056]通过上述说明可见，本实用新型有自己独特的设计思路和方法。不仅可实现焊机的两种焊接方法输出等控制，而且，所设计的控制电路和焊机的结构设计，都是使本实用新型焊机产品具有控制性能良好、焊机结构紧凑等技术优势的根本原因所在，也是满足产品高效和低成本生产、高可靠性、制造工艺技术先进性的重要保障。本实用新型专利申请保护的内容就在于保护这种焊机的结构和电路设计。
[0057]以上内容是结合具体的焊机结构和电路板及控制功能对本实用新型所作的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只限于这些说明。对本实用新型所述技术领域的其他技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干其它的推演和变换，这些都应该视为属于本实用新型保护的范畴。
【主权项】
1.一种两焊接功能IGBT逆变焊机的结构，包括壳体、后面板和前面板，其特征在于:其内部结构采用左右布局设计，左边一侧布置有送丝机构和电抗器，其焊丝盘轴安装在内部中隔板上，送丝机构安装在底板上，靠近焊机前面板，并与前面板上安装的欧式气保焊焊枪座连接在一起;右边另一侧布置大电路板、冷却风机;通过焊机内部中隔板，把焊机的内部机械部分与左边的主要控制电路板部分分开，其左边的主要控制电路板部分相当于被中隔板、外壳、底板、后面板和前面板组成的金属外壳包围，可起到隔离电磁干扰、防止电磁辐射作用，冷却风机与右边大电路板上的散热器、IGBT管和快速恢复二极管形成冷却风道;电路板设计为两块，其中一块为显示和操作控制面板，板上设计有六只数码管及其显示控制电路，分为两组，分别显示电流和电压参数，还有手工焊/气保焊方法转换按钮、气保焊2T/4T焊枪开关操作方式选择按钮，电压、电流和送丝速度的单位指示灯、过热指示灯，以及电流、电压和电子电抗器电感参数设定调节电位器;另一块大电路板，其电子元器件双面布置，两块电路板之间通过一个插件和少量连接线进行电路连接。2.如权利要求1所述的一种两焊接功能IGBT逆变焊机的结构，其特征在于:所述的操作和显示电路板部分采用两片GC7139C控制芯片为核心的电路，分别控制每组3只的数码管，用于显示电压、电流或送丝速度参数，配合控制电路，数码管组成的电流表和电压表可分别显示预置或实际焊接的规范参数;两片CD4013控制芯片为核心的电路，分别构成手工焊/气保焊方法选择、气保焊2T/4T焊枪开关操作方式选择控制电路。3.如权利要求1所述的一种两焊接功能IGBT逆变焊机的结构，其特征在于:所述的操作和显示电路板上还设计有手工焊和气保焊方法转换按钮及其状态指示灯、气保焊焊枪开关2T/4T模式转换按钮及其状态指示灯、过热保护状态指示灯、手工焊电流和气保焊送丝速度调节电位器、气保焊电压调节电位器、电感调节电位器电路部分。4.如权利要求1所述的一种两焊接功能IGBT逆变焊机的结构，其特征在于:所述的大电路板的电子元器件采用双面布置，少量大尺寸的器件布局在正面，大尺寸的器件主要依靠人工作业方式完成装配和焊接，大量的电子贴片器件布局在大电路板的背面，依自动方式进行加工，该电路板上的电路，按功能划分，设计有:由输入滤波电路、输入电压信号检测电路、上电缓冲电路、输入整流和滤波电路、四只单管IGBT和逆变主变压器及其输出整流、滤波组成的逆变主电路;开关电源电路;逆变PffM和IGBT驱动控制电路;送丝和电磁阀控制电路;输出特性控制电路;焊机操作和显示控制电路接口及其相应的电路。5.如权利要求1所述的一种两焊接功能IGBT逆变焊机的结构，其特征在于:所述的后面板上安装的零部件主要有电源开关、带插头供电电源线、冷却风机、保护气进气嘴及电磁气阀，冷风从焊机机箱后部的进气孔进入，可使电路板上一些发热器件或零部件有良好的冷却效果。
【文档编号】B23K9/32GK205551751SQ201521100060
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年12月28日
【发明人】谢志峰, 魏继昆, 陈法庆, 朱宣辉, 朱宣东
【申请人】浙江肯得机电股份有限公司