逆变焊机emc解决方案的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及逆变焊机，具体地，涉及一种逆变焊机EMC解决方案。
【背景技术】
[0002]逆变焊机已经普及应用，较之晶闸管整流式焊机在提高效率、缩小体积、减少质量等方面有了很大改进。但是目前逆变焊机(特别是单相220V逆变焊机)的AC/DC的电效率其实是很低的，这并不是因逆变器本身的损耗和发热所致，而是由于它的高次谐波电流降低了焊机的功率因数，而且高次谐波电流对电网造成了很大的污染和破坏。随着逆变焊机和其他类似逆变电源(如不停电供电电源UPS、通信开关型电源)的使用越来越多、越来越普及，供电系统损耗增大，供电质量下降，已经引起了国际社会有关方面的重视。早在20世纪90年代，欧美国家就已经相继制定了市售电气设备用电的高次谐波电流的限制标准，如IEC555-2、IEC60974-10，国际电工委员会61000—4和VDE0838等标准，这些标准的制定强迫设备制造厂家必须采用谐波抑制技术。预计在不久的将来，EMC标准将会强迫实施。
[0003]对于抑制逆变焊机产生的谐波，可以在逆变焊机中增加功率校正电路来解决，有源功率校正的增加又加重了逆变焊机的传导和辐射的干扰，一般解决方案是增大逆变焊机的前级滤波电路，这样会增加逆变焊机的体积和成本。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种变焊机EMC解决方案。
[0005]根据本发明提供的逆变焊机EMC解决方案包括:EMI滤波整流电路，有源功率校正电路、反激开关电源电路、双管单端正激驱动电路，开关电源同步电路，
[0006]EMI滤波整流电路，用于滤除由电网进入逆变焊机的各种干扰信号，防止逆变焊机内部电路产生高频扰窜，或对其他设备和应用环境造成干扰，并将整流滤波之后的电流传输到有源功率校正电路和反激开关电源电路；
[0007]有源功率校正电路，用于对输入焊机的电流进行校正，减小因电流畸变带来的谐波，同时提高焊机对电网电能的利用率，将稳定后的直流电压传输到后续的反激开关电源电路；
[0008]反激开关电源电路，用于提供稳定的直流电压输出，为开关电源同步电路提供稳定电源；
[0009]双管单端正激驱动电路，用于将反激开关电源电路输出的PWM信号进行功率放大，使功率放大后的PWM信号能够驱动双管单端正激驱动电路工作，并输出不同电压信号控制反激式开关电源的主回路动作；
[0010]开关电源同步电路，用于滤除双管单端正激驱动电路输出的负信号，稳压之后得到与反激式开关电源的主回路一致的PWM触发信号，通过放大反馈回反激开关电源电路，实现工作频率与开关电源的工作频率同步。
[0011]优选地，所述EMI滤波整流电路包括:阳插片Y1、阳插片Y2、阳插片Y3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻Rl1、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R122、电阻R124、电阻R125、电阻R126、电阻R127、电阻R128、电阻R129、电阻R130、电阻R131、电阻R132、电阻R143、电阻R144、共模电感L1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、PTC电阻RTl、PTC电阻RT2、PTC电阻RYl、二极管D29、二极管D42、桥堆BR1、桥堆BR2，其中，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4串联，电阻Rl非连接电阻R2的一端构成所述EMI滤波整流电路的输入端的第一端口连接至阳插片Yl的I端口和2端口以及单相交流电源的L线，所述电阻R4非连接电阻R3的一端构成所述EMI滤波整流电路的输入端的第二端口连接至阳插片Y2的I端口和2端口以及单相交流电源的N线，并且所述电阻Rl非连接电阻R3的一端连接电容Cl的一端以及共模电感LI的第一输入端，所述电阻R4非连接电阻R3的一端连接电容Cl的另一端以及共模电感LI的第二输入端；所述共模电感LI的第一输出端分别连接PTC电阻RYl的一端、电容C2的一端、电容C4的一端、PTC电阻RTl的一端、开关KlB的一端以及二极管D29的正极；所述共模电感LI的第二输出端分别连接PTC电阻RYl的另一端、电容C2的另一端以及二极管D42的正极、桥堆BRl的I脚和3脚、电容C3的一端；所述电容C3的另一端与所述电容C4的另一端相连并均通过至阳插片Y3的I端口和2端口接地；所述二极管D29的负极、二极管D42的负极连接至反激开关电源电路；所述PTC电阻RTl的另一端通过PTC电阻R2连接至桥堆BR2的I脚和3脚，所述开关KlB的另一端连接至桥堆BR2的I脚和3脚；所述桥堆BRl的2脚与所述桥堆BR2的2脚相连并连接电容C5的一端，所述桥堆BRl的4脚与所述桥堆BR2的4脚相连并连接电容C5的另一端；所述电容C5的一端构成所述EMI滤波整流电路的第一输出端连接至有源功率校正电路和反激式开关电源电路，所述电容C5的另一端构成所述EMI滤波整流电路的第二输出端连接5行4列电阻矩阵的输入端以及有源功率校正电路，所述5行4列电阻矩阵的第一行电阻为电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43 ;所述5行4列电阻矩阵的第二行电阻为电阻R7、电阻R122、电阻R124、电阻R125 ;所述5行4列电阻矩阵的第三行电阻为电阻R9、电阻R126、电阻R127、电阻R128 ;所述5行4列电阻矩阵的第四行电阻为电阻R6、电阻R129、电阻R130、电阻R131 ;所述5行4列电阻矩阵的第五行电阻为电阻R8、电阻R132、电阻R143、电阻R144 ;所述5行4列电阻矩阵的相邻电阻依次串联，所述电阻R8的外端构成所述5行4列电阻矩阵的输入端，电阻R144的外端构成所述5行4列电阻矩阵的输出端并接地；电容C6的一端接地，所述电容C6的另一端通过并联的电阻R10、电阻Rll连接至所述电阻R144的外端；所述共模电感LI的第一输入端和第二输出端属于所述共模电感LI的一线圈，所述共模电感LI的第二输入端和第二输出端属于所述共模电感LI的另一线圈。
[0012]优选地，所述有源功率校正电路包括:接口 CN2、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D16、二极管D44、二极管D51、电阻R15、电阻R16、电阻R25、电阻R27、电阻R34、电阻R145、电阻R148、电解电容C7、电解电容C8、电解电容C9、电解电容C48、电容C12、电容C65、电容C96、电感L2、HCPL_3120/J312芯片U2、功率管Q1、功率管Q2、稳压二极管DZ9、稳压二极管DZ20，其中接口 CN2外接PFC控制模块，所述接口 CN2的I端口构成所述有源功率校正电路的第二输入端连接至所述EMI滤波整流电路的第二输出端，所述接口CN2的3端口接地，所述接口 CN2的4端口分别连接二极管D16的负极和二极管D44的正极，所述二极管D16的正极分别连接电阻R148的一端、电容C65的一端，电阻R148的另一端连接至LF端口，所述LF端口用于接收外部发送的保护信号，电容C65的另一端接地；所述接口 CN2的5端口连接至所述有源功率校正电路的输出端，所述二极管D44的负极连接至正电压端并连接至HCPL-3120/J312芯片U2的8脚；所述HCPL-3120/J312芯片U2的2脚通过电阻R25连接至所述接口 CN2的7端口，所述HCPL-3120/J312芯片U2的3脚、5脚接地，所述HCPL-3120/J312芯片U2的8脚分别连接电容C12的一端和电解电容C48的正极，所述电容C12的另一端和所述电解电容C48的负极均接地；所述HCPL-3120/J312芯片U2的6脚、7脚相连并分别连接至电阻R15、电阻R16的一端、稳压二极管DZ9的负极、稳压二极管DZ20的负极，所述电阻R15的另一端分别连接电阻R34的一端和功率管Ql的基极，所述电阻R16的另一端分别连接电阻R27的一端和功率管Q2的基极；所述稳压二极管DZ9的正极、稳压二极管DZ20的正极和电阻R34的另一端、电阻R27的另一端以及所述功率管Ql的发射极、功率管Q2的发射极均接地；所述功率管Ql的集电极分别连接所述功率管Q2的集电极、电感L2、电阻R145的一端，以及二极管D6的正极、二极管D7的正极、二极管D8的正极、二极管D9的正极；所述电阻R145的另一端通过电容C96分别与二极管D6的负极、二极管D7的负极、二极管D8的负极、二极管D9的负极、二极管D51的负极和电解电容C7的正极、电解电容CS的正极、电解电容C9的正极相连并且构成所述有源功率校正电路的输出端连接至所述接口 CN2的5端口 ；所述电解电容C7的负极、电解电容C8的负极、电解电容C9的负极均接地；所述电感L2的另一端与二极管D51的正极相连并构成所述有源功率校正电路的第一输入端连接所述EMI滤波整流电路的第一输出端。
[0013]优选地，所述反激开关电源电路包括:电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R72、电阻R73、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R78、电阻R79、电阻R80、电阻R147、电阻R164、电阻R176、电阻R179、电阻R180、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C39、电容C41、电容C42、电容C50、电容C51、电容C72、电容C80、二极管D23、二极管D24、二极管D25、二极管D26、二极管D28、二极管D30、二极管D31、二极管D32、二极管D41、光耦器件U8、稳压管DZ10、场效应晶体管Q9、变压器T3、插件FN1、插件FN2、三端稳压管U21、D95IN332芯片U6，所述D95IN332芯片U6是一个PWM控制芯片，D95IN332芯片U6的I脚分别连接电容C32的一端、电容C28的一端，所述电容C32的另一端通过电阻R176与所述电容C28的另一端相连并连接至所述D95IN332芯片U6的2脚；所述D95IN332芯片U6的2脚连接电阻R64的一端以及所述二极管D29的负极、二极管D42的负极，所述电阻R64的另一端连接至光耦器件U8的三极管的发射极并通过电阻R180接地；所述D95IN332芯片U6的3脚分别连接电阻R58和电容C30的一端，电阻R58的另一端通过并联的电阻R54、电阻R55、电阻R56接地，所述电容C30的另一端也接地；所述D95IN332芯片U6的4脚分别连接电阻R65的一端、电容C72的一端，所述电阻R65的另一端连接至所述芯片U8的8脚，所述电容C72的另一端构成所述反激开关电源电路的输出端连接至开关电源同步电路并通过电阻R80接地；所述D95IN332芯片U6的5脚接地，所述D95IN332芯片的6脚通过电阻R59连接至电阻R179的一端、稳压管DZlO的负极以及场效应晶体管的Q9的栅极，所述电阻R179的另一端与稳压管DZlO的正极接地；所述D95IN332芯片U6的7脚分别连接电阻R62的一端、电阻R63的一端、电阻R57的一端、电容C31的一端以及电解电容C56的正极，所述电阻R62的另一端通过依次串联的电阻R61、电阻R164连接至二极管D28的负极，所述二极管D28的正极构成所述反激开关电源电路的第一输入端连接至所述EMI滤波整流电路的第一输出端，所述电解电容C56的负极、电容C31的另一端和电阻R63的另一端均接地；所述电阻R57的另一端连接至二极管D24的负极，所述二极管D24的正极连接至变压器T3的第二初级线圈的第一输入端；所述场效应晶体管的Q9的漏极分别连接二极管D23的正极和所述变压器T3的第一初级线圈的第一输入端，所述二极管D23的负极分别连接电阻R53的一端和电容C26的一端，所述电阻R53的另一端与依次串联的电阻R52、电阻R51连接至所述电容C26的另一端，所述电容C26的另一端连接至所述变压器T3的第一初级线圈的第二输入端并构成所述反激开关电源电路的第二输入端连接至有源功率校正电路的输出端