专利名称：具有双电源电压系统的逆变直流电焊机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种逆变直流电焊机，尤其涉及一种具有双电源电压系统的逆变直流
电焊机。
背景技术：
常规逆变直流电焊机只单独适用于低压电源系统或高压电源系统。若把高电源系 统的电焊机接到低电源系统上，则焊机不能工作，若把低电源系统的焊机接到高电源系统 上，则焊机会过压烧毁，存在安全隐患，这些状况都使得电焊机的适用范围大大降低。
发明内容
本发明提供的一种具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，能够同时适用低压电 源系统和高压电源系统。 为了达到上述目的，本发明提供一种具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，包 含电路连接的电源电压识别电路、辅助电源电路、逆变主回路、电流给定电路，以及控制电 路； 所述的电源电压识别电路包含电路连接的电压采样电路、电压识别电路和继电器 电路；电压采样电路对输入电压信号进行采样，将采样的电压信号输入到电压识别电路，识 别是高压还是低压，若为低压，则继电器吸合，若为高压，则继电器不动作；
所述的辅助电源电路包含电路连接的整流电路、备压电路、电源电路，还包含开机 浪涌保护电路；整流电路将输入交流电压整流成直流电压，给整个电焊机供电，若电源电压 识别电路识别出输入电压为高压，则备压电路不工作，若电源电压识别电路识别出输入电 压为低压，则继电器吸合，备压电路工作，把整流电流提高到高压电源系统的整流电压，电 源电路通过辅助变压器给控制电路供电；开机浪涌保护电路在开机时吸收上电产生的浪涌 电流，保护焊机电路； 所述的逆变主回路包含电路连接的驱动电路和储能输出电路；驱动电路接收控制 电路的控制信号，驱动储能电路产生高频高压能量，输出电压和电流给焊机，并释放能量给 焊条产生热量，进行焊接工作；该逆变主回路还包含电路连接的电流采样电路，该电流采样 电路采集电流信号，反馈给控制电路； 所述的电流给定电路产生电流信号，该电流信号大小可调，将该电流信号输出到 控制电路； 所述的控制电路为逆变主回路中的驱动电路提供驱动信号，该控制电路比较电流 采样电路采集的电流信号和电流给定电路产生的电流信号，根据比较结果，调整驱动信号 的输出，从而控制输出电流；该控制电路还包含电路连接的过热故障保护电路，保护焊机不 会过热损坏。 本发明能在低压电源系统例如100V或115V和高压电源系统如220V或230V或 240V下使用，这使得该逆变直流焊机既能适用于如家庭作业，装潢，维修等低电压电源系
3统，又能适用于如工厂焊接等高压电源系统。
图1是本发明的电源电压识别电路的电路图；
图2是本发明的辅助电源电路的电路图；
图3是本发明的逆变主回路的电路图；
图4是本发明的电流给定电路的电路图；
图5是本发明的控制电路的电路图；
图6是本发明的驱动板驱动电路图； 图7是本发明的具有双电源电压系统的逆变直流电焊机的电路框图。
具体实施例方式
以下根据图1 图7，具体说明本发明的较佳实施例 —种具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，包含电路连接的电源电压识别电 路、辅助电源电路、逆变主回路、电流给定电路，以及控制电路； 图1是电源电压识别电路，由三个集成电路U101、 U102、 U103，若干电阻、电容、三 极管等器件组成，电阻RlOl、 R102、 R103、 R104、 R105、 R106、 R107、 R117，电容ClOl、 C102， 二 极管D101组成电压采样电路，采样输入电压信号，该信号输入到电压识别电路U102进行处 理，如果电源系统电压为低压，则U102的5脚输出低电平信号，U101导通，继电器RL101吸 合，反之，如果电源系统电压为高压，则U102的5脚输出高电平信号，U101不导通，继电器 RL101断开。 图2是辅助电源电路，由继电器RL (图2中RLB表示RL的触点，RLA表示RL的线 圈)、继电器RL101(图2中RL101B表示RL101的触点，图1中RL101A表示RL101的线圈)、 整流桥BRG、电容C13、电容C14、变压器T2、集成芯片Ul等组成。整流电路为整流桥BRG， 产生高压+耵/6柳，使得输入交流电压整流成直流电压，该电压给整个电焊机系统供电。继 电器RLIOI受电源电压识别电路控制，如果外接高压电源系统，继电器RL101不吸合，如果 外接低压电源系统，继电器RL101吸合，与电容C13和电容C14组成备压电路，如果外接高 压电源系统，继电器RL101不吸合，备压电路断开，如果外接低压电源系统，继电器RL101吸 合，电流经过整流桥BRG向电容充电，电流正半周向C14充电，电流负半周向C13充电，这样 一个周期内，C14串联C13上的电压为输入电源电压的两倍，达到了备压的目的。辅助变压 器T2和集成芯片Ul组成电源电路，高压+HT/GND经过辅助电源变压器T2产生直流电源 +15￥、￥1+〃1-、￥2+〃2-，其中+15￥给控制电路供电，也使得发光二极管LV点亮，表明焊机 接通电源，V1+A1-给芯片G001供电，V2+A2-给芯片G002供电(如图3所示)。继电器 RL和电阻R43组成开机浪涌保护电路，该电路的工作原理为电焊机打开时，继电器RL的 线圈RLA没有电源，触点RLB不吸合，主电源由电阻R43加到整流桥BRG上，上电产生的浪 涌电流被R43吸收，达到开机浪涌保护的目的，焊机开机以后电源电路工作，继电器RL的线 圈RLA加电源，触点RLB吸合，把电阻R43短路，电流通过继电器RL的触点RLB保护了 R43 不会因为长时间通电而烧毁。 图3是逆变主回路，该电路由功率开关管D31j、D31—2、D32j、D32—2，变压器Tl、T3，集成控制电路G001，集成控制电路G002，快恢复二极管D27j、 D27_2、 D28_l、 D28_2、 D29_l、 D29_2和电感7组成。功率管组成驱动电路，高压+HT加到功率管D31_l、 D31_2的 集电极，GND接到功率管D32_l和D32_2的发射极，当驱动板Jl和J2提供的驱动信号加到 四个功率管D31_l、 D31_2、 D32_l、 D32_2的门极时，逆变主回路导通，产生高频高压能量储 存在变压器Tl中，高压+HT/GND通过主变压器Tl逆变为焊机的输出电压，变压器Tl通过 快恢复二极管D31_1、D31_2、D32_1、D32_2及电感L2释放能量，组成储能输出电路，当焊机 工作时，这些能量通过焊条产生热，使焊条融化焊接，这就是提供焊机的电流、电压的过程。 T3是电流采样变压器，连接在主回路的初级，反馈采样电流信号提供给控制电路处理。
图4是电流给定电路，通过电流给定电位器R021提供电流设置信号Ig。
图5是控制电路，由集成电路U11，集成电路U2，电阻，电容，二极管，三极管组成， Ull产生控制逆变主回路中的功率管开通的高频信号，并且该集成电路还对逆变主回路中 的T3变压器采样的电流信号进行处理，控制功率管开通的高频信号的导通时间，从而控制 焊机的输出电流的大小。集成电路U2对电流给定电路提供的电流设置信号Ig进行处理， 然后提供给集成电路Ull控制输出电流。U2A、 D9、 R22、 D15、 C15、 R24、 R25、 C14、 R18、 R20、 C10、R19、C12、D10组成过热故障保护电路，当焊接工作过热时，Protect为低电平，OV为高 电平，则U2A输出高电平即GZ—P0WER为高电平，D10导通，Ig低电位，U2D低电位，Ull产生 控制逆变主回路中的功率管开通高频信号的脉冲宽度变窄，功率管D31j、 D31_2、 D32_l、 D32_2的开通时间减小，焊机输出降低，不能焊接，达到了过热保护的作用。
图6是图3所示的逆变主回路中的驱动板驱动电路，由电阻R28_1、R28_2、R29_1、 R29—2，二极管D17j、D17—2、D18j、D18—2组成，由控制电路产生的高频脉冲控制信号输入 到驱动板上，通过限值脉冲幅度和脉冲电流等功率处理后加到逆变主回路中的四个功率管 的门极，使得功率管导通与关闭。 如图7所示，是本发明的具有双电源电压系统的逆变直流电焊机的电路框图，该 具有双电源电压系统的逆变直流电焊机在使用时，外接电源电压，交流电流AC1 、 AC2通过 电阻R43达到浪涌保护的作用，电源电压通过整流桥BRG进行整流，把交流电整流为直流 电，同时电源电压交流信号AC1、AC2也通过电阻R101、R102、R103、R104、R105、R106、R107、 R117，电容C101、C102，二极管D101组成的电压采样电路传输到电压识别电路U102进行判 断，如果是高电源电压系统，U102输出高电平，U101不导通，继电器RLIOI的线圈RL101A 不通电，继电器RLIOI的触点RL101B不吸合，备压电路不起作用。如果是低电源电压系统， U102输出低电平，U101导通，继电器RL101的线圈RL101A通电，继电器RL101的触点RL101B 吸合，备压电路起作用。电源电压经过识别和整流，产生直流高压+耵/6柳，该电压加到辅 助电源电路上，通过主变压器Tl逆变为焊机的输出电压，经过辅助电源变压器T2，变为给 控制电路供电的电压。辅助变压器T2和集成芯片Ul组成电源电路，产生直流电源+15V、 Vl+/Vl-、 V2+A2-，其中+15￥给控制电路供电，也给发光二极管LV点亮，表明焊机接通电 源。Vl+Al-给芯片G001供电，V2+A2-给芯片G002供电。高压+HT加到功率管D31_l、 D31_2的集电极，GND接到功率管D32_l和D32_2的发射极，当驱动板提供的驱动信号加到 四个功率管D31_l、 D31_2、 D32_l、 D32_2的门极时，逆变主回路导通，产生高频高压能量储 存在变压器T1中，变压器T1通过快恢复二极管D31_l、 D31_2、 D32_l、 D32—2及电感L2释 放能量，当焊机工作时，这些能量通过焊条产生热，使焊条融化焊接。焊接时，焊接人员根
5据焊接的板材的厚度确定需要多大的焊接电流，通过调节电流给定电路中的焊接电流R021 设置焊接电流，设置的电流信号Ig输出到控制电路，控制电路集成芯片Ull以该Ig信号为 电流基准与采样变压器T3采样到的焊机输出的电流信号做比较，如果给定的信号比采样 的信号大，说明焊机输出的电流小，Ull调整控制四个功率管D31_1、D31_2、D32_1、D32_2的 开通信号的时间，使功率管开通时间加长，电流输出增加，反之，调整功率管开通时间减小， 使焊机输出电流降低。如果焊机过热保护，过热故障保护电路工作，把焊机输出电流降低， 同时点亮过热保护故障灯，提示焊机处于保护状态，暂时不能使用，待温度降低到焊机能工 作的温度，焊机又能继续工作。 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
一种具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，其特征在于，该逆变直流电焊机包含电路连接的电源电压识别电路、辅助电源电路、逆变主回路、电流给定电路，以及控制电路；所述的电源电压识别电路包含电路连接的电压采样电路、电压识别电路和继电器电路；电压采样电路对输入电压信号进行采样，将采样的电压信号输入到电压识别电路，识别是高压还是低压，若为低压，则继电器吸合，若为高压，则继电器不动作；所述的辅助电源电路包含电路连接的整流电路、备压电路、电源电路；整流电路将输入交流电压整流成直流电压，给整个电焊机供电，若电源电压识别电路识别出输入电压为高压，则备压电路不工作，若电源电压识别电路识别出输入电压为低压，则继电器吸合，备压电路工作，把整流电压提高到高压电源系统的整流电压，电源电路通过辅助变压器给控制电路供电。
2. 如权利要求1所述的具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，其特征在于，所述的 备压电路包含电路连接的继电器(RL101)与电容(C13)和电容(C14)。
3. 如权利要求1所述的具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，其特征在于，所述的 辅助电源电路还包含开机浪涌保护电路，该开机浪涌保护电路在开机时吸收上电产生的浪 涌电流，保护焊机电路。
4. 如权利要求1所述的具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，其特征在于，所述的 逆变主回路包含电路连接的驱动电路和储能输出电路；驱动电路接收控制电路的控制信 号，驱动储能电路产生高频高压能量，输出电压和电流给焊机，并释放能量给焊条产生热 量，进行焊接工作。
5. 如权利要求4所述的具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，其特征在于，所述的 逆变主回路还包含电路连接的电流采样电路，该电流采样电路采集电流信号，反馈给控制 电路。
6. 如权利要求1所述的具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，其特征在于，所述的 电流给定电路产生电流信号，该电流信号大小可调，将该电流信号输出到控制电路。
7. 如权利要求1所述的具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，其特征在于，所述的 控制电路为逆变主回路中的驱动电路提供驱动信号，该控制电路比较电流采样电路采集的 电流信号和电流给定电路产生的电流信号，根据比较结果，调整驱动信号的输出，从而控制 输出电流。
8. 如权利要求7所述的具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，其特征在于，所述的 控制电路还包含电路连接的过热故障保护电路，保护焊机不会过热损坏。
全文摘要
一种具有双电源电压系统的逆变直流电焊机，包含电路连接的电源电压识别电路、辅助电源电路、逆变主回路、电流给定电路，以及控制电路，该电源电压识别电路包含电路连接的电压采样电路、电压识别电路和继电器电路，该辅助电源电路包含电路连接的整流电路、备压电路、电源电路，电压采样电路采样输入电压信号，将电压信号输入到电压识别电路，识别是高压还是低压，若为高压，则继电器不动作，若为低压，则继电器吸合，备压电路工作，把整流电压提高到高压电源系统的整流电压。本发明既能适用于如家庭作业，装潢，维修等低电压电源系统，又能适用于如工厂焊接等高压电源系统。
文档编号B23K9/10GK101733516SQ20091025831
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者刘记周, 徐德进, 沈静, 胡成绰, 范晔平 申请人:上海广为电器工具有限公司;上海广为美线电源电器有限公司;上海广为拓浦电源有限公司