一种逆变焊的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种逆变焊机，包括电源模块以及送丝机，电源模块包括依次连接的第一滤波电路、逆变电路、变压电路、第一整流电路、焊机输出电路，以及与逆变电路连接的驱动模块，与驱动模块连接的控制系统，与变压电路连接的电流反馈调节电路，与焊机输出电路连接的电压反馈调节电路，电流反馈调节电路分别与驱动模块以及控制系统连接，电压反馈调节电路与电流反馈调节电路连接，送丝机包括电压给定电路，电压给定电路与电压反馈调节电路连接，还包括有源功率因素校正电路，有源功率因素校正电路与滤波电路的输入端连接。本实用新型具有输入网压范围宽、功率因素高、输入谐波干扰小，对电网污染小的优点。
【专利说明】一种逆变焊机
【【技术领域】】
[0001]本实用新型涉及一种逆变焊机，特别涉及一种与电网适应能力强、谐波污染小、功率因素高的逆变焊机。
【【背景技术】】
[0002]功率因素是衡量电器设备性能的重要指标，功率因素低的电器设备，不仅不利于电网传输功率的充分利用，而且输入电流谐波高，产生较大的传导干扰和辐射干扰；而功率因素校正(PFC)电路的作用不仅仅是提高线路或系统的功率因数，更重要的是可以解决电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)的问题，对于目前较为成熟的单相有源PFC技术，其更多的是应用在小功率电源中，如:LED电源、电子镇流器、变频器等小功率电源模块，而对于焊接电源这样的大功率电源，现有技术中实现的方案是在逆变焊机输入级添加无源功率因素校正电路；但是目前现有技术中还没有逆变焊机使用有源PFC技术。
[0003]因此如何设计一种逆变焊机，以实现其电网适应能力强、谐波污染小、功率因素高的功能，是本领域的技术人员所努力的方向之一。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有的逆变焊机存在电网适应能力差、谐波污染大、功率因素低的的技术问题，本实用新型提供一种高功率因素逆变焊机。
[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:提供一种逆变焊机，包括电源模块以及送丝机，所述电源模块包括依次连接的第一滤波电路、逆变电路、变压电路、第一整流电路、焊机输出电路，以及与所述逆变电路连接的驱动模块，与所述驱动模块连接的控制系统，与所述变压电路连接的电流反馈调节电路，与所述焊机输出电路连接的电压反馈调节电路，所述电流反馈调节电路分别与驱动模块以及控制系统连接，所述电压反馈调节电路与所述电流反馈调节电路连接，所述送丝机包括电压给定电路，所述电压给定电路与所述电压反馈调节电路连接，还包括有源功率因素校正电路，所述有源功率因素校正电路与所述滤波电路的输入端连接。
[0006]根据本实用新型的一优选实施例:所述有源功率因素校正电路包括相互连接的输入整流电路、输入信号采集电路、输出信号采集电路、第二滤波电路、辅助电源电路、功率管IGBT电路以及控制电路。
[0007]根据本实用新型的一优选实施例:所述控制电路是型号为L4981的芯片。
[0008]根据本实用新型的一优选实施例:所述输入整流电路包括电感Tl，所述电感Tl的输入端并联连接相互串联的电阻R3、电阻R4，所述电感Tl输出端并联连接电容C3，所述电容C3 —端与整流桥D2连接。
[0009]根据本实用新型的一优选实施例:输入信号采集电路包括电阻R6、电阻R8、电阻R13、电阻R15、电阻R16、电阻R19、电容C13、电容C14)、电感LI，所述电阻R13、电阻R19 —端、电感LI 一端分别与输入整流电路输出端连接，另一端与电阻R8、电阻R15 —端以及电容C13 —端连接，所述电容C13另一端经相互并联的电阻R6以及电容C14与电阻R8另一端连接，所述电阻R15与电阻R8并联连接，所述电阻R8另一端与L4981芯片7脚连接，所述电阻R19另一端经电阻R16与L4981芯片4脚连接。
[0010]根据本实用新型的一优选实施例:所述输出信号采集电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R25、二极管D3，所述二极管D3阳极与输入信号采集电路输出端连接，阴极经过相互串联连接的电阻R22、电阻R23、电阻R25接地，电阻R23与电阻R25连接的一端还与L4981芯片14脚连接。
[0011]根据本实用新型的一优选实施例:所述第二滤波电路包括电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36，所述电容C19、电容C21、电容C23 —端以及电阻R33、电阻R36 —端与输出信号采集电路连接，所述电容C19、电容C21、电容C23另一端分别与电容C20、电容C22、电容C24连接，所述电阻R33、电阻R36分别经电阻R31、电阻R34与电阻R32、电阻R35连接。
[0012]根据本实用新型的一优选实施例:所述辅助电源电路包括LM7815芯片、电容Cl、电容C7、电容CU、电容C12，所述电容Cl分别连接于LM7815芯片的输入端以及接地端，所述电容C7、电容CU、电容C12分别并联连接，并连接于LM7815芯片的输出端以及接地端，所述LM7815芯片的输出端还与L4981芯片19脚连接。
[0013]根据本实用新型的一优选实施例:所述功率管IGBT电路包括电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、二极管D4、二极管D5、二极管D6、功率管Ql、功率管Q2以及电容C30，所述电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R49 —端、二极管D4、二极管D5阴极分别与L4981芯片20脚连接，所述电阻R45、电阻R49另一端接地，所述电阻R46另一端、二极管D4阳极与功率管Ql基极连接，所述电阻R47另一端、二极管D5阳极与功率管Q2基极连接，所述功率管Ql、功率管Q2源极接地，所述电容C30 —端与功率管Ql、功率管Q2漏极连接，并与输入信号采集电路输出端连接，所述电容C30另一端与二极管D6阳极、电阻R48 —端连接，所述二极管D6阴极、电阻R48另一端接地。
[0014]根据本实用新型的一优选实施例:所述电流反馈调节电路包括与变压电路连接的电流反馈电路以及与电流反馈电路连接的电流PI调节控制器，所述电流反馈电路还与驱动模块连接，所述电流PI调节控制器还与控制系统连接。
[0015]根据本实用新型的一优选实施例:所述电压反馈调节电路包括与焊机输出电路连接的电压反馈电路以及与电压反馈电路连接的电压PI调节控制器。
[0016]根据本实用新型的一优选实施例:所述焊机输出电路包括与第一整流电路连接的输出电抗器，以及与输出电抗器连接的输出电路。
[0017]根据本实用新型的一优选实施例:还包括保护电路，所述包括电路包括分别与控制系统相连的保护指示灯以及过流过热保护电路。
[0018]根据本实用新型的一优选实施例:所述控制系统是型号为SG3525的控制芯片。
[0019]相对于现有技术中的逆变焊机，本实用新型的有益效果为:
[0020]1、输入端采用有源功率因素校正电路，使得输入网压范围宽，相对于无源PFC为AC220V 土 10% 来说，有源 PFC 电路为 AC95V-AC265V ；
[0021 ] 2、功率因素闻，功率因素可以达到0.99 ;
[0022]3、输入谐波干扰小，对电网污染小。【【专利附图】
【附图说明】】
[0023]图1.本实用新型逆变焊机的框架图；
[0024]图2.本实用新型有源功率因素校正电路的电路图。
【【具体实施方式】】
[0025]下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
[0026]参阅图1所示，本实用新型提供一种逆变焊机，包括电源模块以及送丝机，所述电源模块包括依次连接的第一滤波电路3、逆变电路4、变压电路5、第一整流电路6、焊机输出电路，以及与所述逆变电路4连接的驱动模块11，与所述驱动模块11连接的控制系统12，与所述变压电路5连接的电流反馈调节电路，与所述焊机输出电路电路连接的电压反馈调节电路，所述电流反馈调节电路分别与驱动模块11以及控制系统12连接，所述电压反馈调节电路与所述电流反馈调节电路连接，所述送丝机包括电压给定电路17，所述电压给定电路17与所述电压反馈调节电路连接，还包括有源功率因素校正电路2，所述有源功率因素校正电路2与所述滤波电路3的输入端连接；所述的控制系统12是型号为SG3525的控制
[0027]其中，所述电流反馈调节电路包括与变压电路5连接的电流反馈电路10以及与电流反馈电路10连接的电流PI调节控制器15，所述电流反馈电路10还与驱动模块11连接，所述电流PI调节控制器15 还与控制系统12连接；所述电压反馈调节电路包括与焊机输出电路连接的电压反馈电路9以及与电压反馈电路9连接的电压PI调节控制器16 ;所述焊机输出电路包括与第一整流电路6连接的输出电抗器7,以及与输出电抗器7连接的输出电路8。
[0028]另外，为了更好的实现保护功能，本实用新型还包括保护电路，所述包括电路包括分别与控制系统12相连的保护指示灯13以及过流过热保护电路14。
[0029]参阅图2所示，所述有源功率因素校正电路2包括相互连接的输入整流电路21、输入信号采集电路22、输出信号采集电路23、第二滤波电路24、辅助电源电路25、功率管IGBT电路26以及型号为L4981的芯片的控制电路27。
[0030]其中，所述的输入整流电路21包括电感Tl，所述电感Tl的输入端并联连接相互串联的电阻R3、电阻R4，所述电感Tl输出端并联连接电容C3，所述电容C3 —端与整流桥D2连接。
[0031]所述的输入信号采集电路22包括电阻R6、电阻R8、电阻R13、电阻R15、电阻R16、电阻R19、电容C13、电容C14、电感LI，所述电阻R13、电阻R19 —端、电感LI 一端分别与输入整流电路21输出端连接，另一端与电阻R8、电阻R15—端以及电容C13 —端连接，所述电容C13另一端经相互并联的电阻R6以及电容C14与电阻R8另一端连接，所述电阻R15与电阻R8并联连接，所述电阻R8另一端与L4981芯片7脚连接，所述电阻R19另一端经电阻R16与L4981芯片4脚连接。
[0032]所述的所述输出信号采集电路23包括电阻R22、电阻R23、电阻R25、二极管D3，所述二极管D3阳极与输入信号采集电路22输出端连接，阴极经过相互串联连接的电阻R22、电阻R23、电阻R25接地，电阻23与电阻R25连接的一端还与L4981芯片14脚连接。[0033]所述的所述第二滤波电路24包括电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36，所述电容C19、电容C21、电容C23 —端以及电阻R33、电阻R36 —端与输出信号采集电路23连接，所述电容C19、电容C21、电容C23另一端分别与电容C20、电容C22、电容C24连接，所述电阻R33、电阻R36分别经电阻R31、电阻R34与电阻R32、电阻R35连接。
[0034]所述的所述辅助电源电路25包括LM7815芯片、电容Cl、电容C7、电容C11、电容C12，所述电容Cl分别连接于LM7815芯片的输入端以及接地端，所述电容C7、电容CU、电容C12分别并联连接，并连接于LM7815芯片的输出端以及接地端，所述LM7815芯片的输出端还与L4981芯片19脚连接。
[0035]所述的所述功率管IGBT电路26包括电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、二极管D4、二极管D5、二极管D6、功率管Ql、功率管Q2以及电容C30，所述电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R49 —端、二极管D4、二极管D5阴极分别与L4981芯片20脚连接，所述电阻R45、电阻R49另一端接地，所述电阻R46另一端、二极管D4阳极与功率管Ql基极连接，所述电阻R47另一端、二极管D5阳极与功率管Q2基极连接，所述功率管Q1、功率管Q2源极接地，所述电容C30 —端与功率管Q1、功率管Q2漏极连接，并与输入信号采集电路22输出端连接，所述电容C30另一端与二极管D6阳极、电阻R48 —端连接，所述二极管D6阴极、电阻R48另一端接地。
[0036]本实用新型是通过如下来实现工作的，主要介绍的是有源功率因素校正电路:
[0037]将有源功率因素校正电路2中的输入整流电路21与单相交流电源(AC95V-265V)I相连，而单相交流电(AC95V-265V)经输入整流电路21中的D2整流桥整流后输入到输入信号采集电路22中的电感LI，整流后的电压大小信号经过电阻R13、R8、R15采集后输入L4981的7脚，电压信号经过R19、R16采集后输入L4981的4脚，输出电压信号由R22、R23、R25分压后进入L4981的14脚，输出电流大小可通过分流器T3上的压降采集得到，当采集到的电压信号或者电流信号大于预设值时，L4981芯片封波，以此实现保护功能。L4981驱动频率由C27、R43、R44决定，本实用新型驱动电路的频率为50KHZ，由在所述功率管IGBT电路26中的D3、D4、Q1、Q2组成的Boost拓扑开关电路对输入电压实现升压功能，L4981芯片通过控制开关管导通和关断时间来控制输出电压的大小，开关管导通时间越长，输出电压越高，二极管D3输出的电压经过电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24滤波，输出稳定直流350V电压。
[0038]而通过上述的逆变气保焊机的设计使得:本实用新型具有输入网压范围宽，相对于无源PFC为AC220V土 10%来说，有源PFC电路为AC95V-AC265V ;功率因素高，功率因素可以达到0.99 ;输入谐波干扰小，对电网污染小。
[0039]上述详细描述仅是示范性描述，本领域技术人员在不脱离本实用新型所保护的范围和精神的情况下，可根据不同的实际需要设计出各种实施方式。
【权利要求】
1.一种逆变焊机，包括电源模块以及送丝机，所述电源模块包括依次连接的第一滤波电路(3)、逆变电路(4)、变压电路(5)、第一整流电路(6)、焊机输出电路，以及与所述逆变电路(4)连接的驱动模块(11)，与所述驱动模块(11)连接的控制系统(12)，与所述变压电路(5 )连接的电流反馈调节电路，与所述焊机输出电路连接的电压反馈调节电路，所述电流反馈调节电路分别与驱动模块(11)以及控制系统(12)连接，所述电压反馈调节电路与所述电流反馈调节电路连接，所述送丝机包括电压给定电路(17 )，所述电压给定电路(17 )与所述电压反馈调节电路连接，其特征在于:还包括有源功率因素校正电路(2)，所述有源功率因素校正电路(2)与所述滤波电路(3)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的逆变焊机，其特征在于:所述有源功率因素校正电路(2)包括相互连接的输入整流电路(21)、输入信号采集电路(22)、输出信号采集电路(23)、第二滤波电路(24)、辅助电源电路(25)、功率管IGBT电路(26)以及控制电路(27)。
3.根据权利要求2所述的逆变焊机，其特征在于:所述输入整流电路(21)包括电感Tl，所述电感Tl的输入端并联连接相互串联的电阻R3、电阻R4，所述电感Tl输出端并联连接电容C3，所述电容C3 —端与整流桥D2连接。
4.根据权利要求3所述的逆变焊机，其特征在于:输入信号采集电路(22)包括电阻R6、电阻R8、电阻R13、电阻R15、电阻R16、电阻R19、电容C13、电容C14、电感LI，所述电阻R13、电阻R19 —端、电感LI 一端分别与输入整流电路(21)输出端连接，另一端与电阻R8、电阻R15—端以及电容C13 —端连接，所述电容C13另一端经相互并联的电阻R6以及电容C14与电阻R8另一端连接，所述电阻R15与电阻R8并联连接，所述电阻R8另一端与L4981芯片7脚连接，所述电阻R19另一端经电阻R16与L4981芯片4脚连接。
5.根据权利要求3 所述的逆变焊机，其特征在于:所述输出信号采集电路(23)包括电阻R22、电阻R23、电阻R25、二极管D3，所述二极管D3阳极与输入信号采集电路(22)输出端连接，阴极经过相互串联连接的电阻R22、电阻R23、电阻R25接地，电阻23与电阻R25连接的一端还与L4981芯片14脚连接。
6.根据权利要求3所述的逆变焊机，其特征在于:所述第二滤波电路(24)包括电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36，所述电容C19、电容C21、电容C23 —端以及电阻R33、电阻R36 —端与输出信号采集电路(23)连接，所述电容C19、电容C21、电容C23另一端分别与电容C20、电容C22、电容C24连接，所述电阻R33、电阻R36分别经电阻R31、电阻R34与电阻R32、电阻R35连接。
7.根据权利要求3所述的逆变焊机，其特征在于:所述辅助电源电路(25)包括LM7815芯片、电容Cl、电容C7、电容C11、电容C12，所述电容Cl分别连接于LM7815芯片的输入端以及接地端，所述电容C7、电容CU、电容C12分别并联连接，并连接于LM7815芯片的输出端以及接地端，所述LM7815芯片的输出端还与L4981芯片19脚连接。
8.根据权利要求3所述的逆变焊机，其特征在于:所述功率管IGBT电路(26)包括电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、二极管D4、二极管D5、二极管D6)、功率管Q1、功率管Q2以及电容C30，所述电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R49 —端、二极管D4、二极管D5阴极分别与L4981芯片20脚连接，所述电阻R45、电阻R49另一端接地，所述电阻R46另一端、二极管D4阳极与功率管Ql基极连接，所述电阻R47另一端、二极管D5阳极与功率管Q2基极连接，所述功率管Ql、功率管Q2源极接地，所述电容C30 —端与功率管Q1、功率管Q2漏极连接，并与输入信号采集电路(22)输出端连接，所述电容C30另一端与二极管D6阳极、电阻R48 —端连接，所述二极管D6阴极、电阻R48另一端接地。
9.根据权利要求1所述的逆变焊机，其特征在于:所述电流反馈调节电路包括与变压电路(5)连接的电流反馈电路(10)以及与电流反馈电路(10)连接的电流PI调节控制器(15)，所述电流反馈电路(10)还与驱动模块(11)连接，所述电流PI调节控制器(15)还与控制系统(12)连接。
10.根据权利要求1所述的逆变焊机，其特征在于:所述电压反馈调节电路包括与焊机输出电路连接的电压反馈 电路(9)以及与电压反馈电路(9)连接的电压PI调节控制器(16)。
【文档编号】B23K9/10GK203448846SQ201320077646
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年2月20日 优先权日:2012年8月15日
【发明者】邱光, 王巍, 杨少军, 郑阳阳 申请人:昆山瑞凌焊接科技有限公司