便携式碳化硅高频逆变电焊机的制作方法

本实用新型涉及电焊机技术领域，具体地说是一种便携式碳化硅高频逆变电焊机。

背景技术：

现有的逆变电焊机是将三相交流电经整流、滤波后得到一个较平滑的直流电，由功率开关元件(一般为igbt或场效应管)组成的逆变电路将该直流电变为15至20khz的交流电，经中频主变压器降压后，再次整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流。由于igbt元件的工作频率低，开关损耗大，温升高。所以目前市场上的电焊机体积大、重量笨重，移动性较大的焊接场所搬运很不方便，特别是高空作业更为困难。

技术实现要素：

本实用新型是针对背景技术中提及的现有逆变电焊机体积大，不便于移动、负极线频繁变动影响效率的问题，提供一种超小型、高效、便携式的高频逆变电焊机。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种便携式碳化硅高频逆变电焊机，包括外壳体，外壳体的底面上设置有支脚，外壳体内部配设有电流发生机构和变压器的散热机构，电流发生机构安装在散热机构上面，其特征在于：

所述电流发生机构采用包括dm三相整流模块、sicmosfet全桥逆变电路、变压器和sicsbd整流电路；其中sicmosfet全桥逆变电路采用碳化硅场效应管，输出高频交流电与两只串联的变压器的输入端连接；两只变压器的输出端经sicsbd整流电路后并联输出与焊把线连接；

所述散热机构包括散热器、散热板、导风筒和风机；所述电流发生机构安装在散热器的表面，散热器外面固定安装有风机；

所述外壳体上表面设有尼龙带提手和背带。

电焊机还包括高效变压器隔离系统，该隔离系统采用软磁铁氧体瓷罐pm62，配以高频利兹线缠绕的降压变压器。

所述sicmosfet全桥逆变电路，包括碳化硅场效应管q1-q4以及c1，电路中的c1分别接入q1、q2的d极管脚和q3、q4的s极管脚，c1为吸收及滤波电容。

所述的sicsbd整流电路包括d1-d4以及c2；d1-d2均吸收焊接过程中出现的尖峰电压；c2防止变压器直流偏磁。

所述散热器中，散热板设置在散热器上面一侧，导风筒设置在散热板的通孔上，风机安装在导风筒上面，排风口设置在散热器的另一侧。

与现有技术相比，本实用新型所公开的技术方案的优势在于：

1.采用美国高性能的开关器件sicmosfet（碳化硅场效应管）作为逆变开关电子元件，该管工作频率高、导通电阻低、耐高温、体积小，所以可以设计成高频100khz逆变电路；

2.由于此焊机逆变频率高，所以高频变压器体积小，采用pm62型铁氧体磁芯制作降压变压器就能保证温升＜80℃；

由于焊机逆变频率高，变压器电磁线采用专用《利兹线》取代常见的漆包线，有效的降低了变压器的温升。

3.电焊机的冷却方式采用风冷。与众不同的是采用高转速（3600r）风机直接安装在散热器翼板上，直接吹散散热器翼板上的热量，效果极佳。而不是装在焊机壳上。

综合以上优势，本实用新型所公开的这种逆变电焊机体积小、重量轻，工作效率高、开关损耗小，便于携带，方便使用、稳定性高。

附图说明

图1为本实用新型的左视结构示意图。

图2为本实用新型的右视结构示意图。

图3为本实用新型中散热机构示意图。

图4为本实用新型的电气原理图。

图中：焊机输出插座1，电流调节旋钮2，数字显示表头3，散热机构4，整流电路5，提手6，背带7，高频变压器8，逆变线路板9，电源开关10，输入电缆11，三相整流桥12，快速保险管13，控制板14，电源板15，冷却风机16。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

参见附图1-4，本实用新型所公开的这种便携式碳化硅高频逆变电焊机，主要应用于轨道焊接或移动性大的高空作业。

这种逆变电焊机，包括外壳体，外壳体的底面上设置有支脚，外壳体内部配设有电流发生机构和散热机构，电流发生机构安装在散热机构上面，其他主要部件包括焊机输出插座1、电流调节旋钮2、数字显示表头3、散热机构4，整流电路5、提手6、背带7、高频变压器8、逆变线路板9、电源开关10、输入电缆11、三相整流桥12、快速保险管13、控制板14、电源板15、冷却风机16。

作为优选的技术方案，本实用新型采用风筒式冷却系统，即散热机构，包括散热板4-1、导风筒4-2、冷却风机16和散热器4-3。电流发生机构安装在散热器的上表面的一侧，散热板安装在散热器的上表面，散热板上面设置有导风筒，导风筒上安装风机。散热板9为厚度是3.0mm的铝制板，板体上开设一通孔，导风筒安装在该通孔位置，风机安装在导风筒上面，直接吹散热器，风机排出的风能够全部流过散热器的齿牙，起到有效的风冷作用，同时缩小了电焊机的体积。电流发生机构安装在散热器的表面，散热器的侧面固定安装有风扇。风机采用中国台湾台达高速风机ffb1224ehe型，转速为3600r/min。安装于焊机散热器左侧，经导风筒与散热板开的通孔紧密相连，散热板与散热器紧密相连，即保证风机产生的风量全部进入散热器，起到最大的散热效果，不仅如此，筒状散热器的排气部位输出的气流又经机箱板遮挡后改变气流方向，直接吹向焊机变压器和整流线路板，最后经焊机另一侧板百叶窗排出，这种风冷降温系统体积小、效率高。

本实用新型的sicmosfet全桥逆变电路采用碳化硅场效应管q1-q4，以此作为逆变开关电子元件，工作频率高，可达500khz（igbt只能工作在20khz）；碳化硅场效应管导通电阻小，只有40mω；碳化硅场效应管工作温度高，可达150℃，所以由碳化硅管组成的电焊机体积小、重量轻、输出电流大且真实可靠。

工作原理

电流发生机构包括dm三相整流模块、sicmosfet逆变全桥整流电路、变压器和sicsbd整流电路。sicmosfet逆变全桥整流电路输出高频交流电与两台串联的变压器的输入端连接；sicmosfet逆变全桥整流电路为全滤波整流电路，包括碳化硅场效应管q1-q4以及c1，c1为吸收及滤波电容。三相交流电源经dm整流模块变为直流电进入，由碳化硅场效应管q1-q4、c1和sicmosfet元器件组成全桥逆变电路，逆变后经q1与q3的连接点和q2与q4的连接点输出100khz的高频交流电，驱动两台串联的变压器。两台变压器输出的交流经全波整流后并联输出接焊把线，电路原理图中d1-d2均为sicsbd二极管，能够有效的吸收焊接过程中出现的尖峰电压，有效保护了sicmosfet。电路原理图中的c1为吸收及滤波电容，它是直接接入sicmosfet整流电路中q1、q2的d极管脚和q3、q4的s极管脚，不但能有效吸收过电压，同时还起到滤波的作用。

sicsbd整流电路包括d1-d4以及c2；d1-d4全波整流，输出端套有磁环吸收焊接过程中出现的尖峰电压，c2防止变压器直流偏磁，防止因变压器偏磁导致电流过大损坏sicmosfet。

高效变压器隔离系统我们采用pm62型高频高导磁率的软磁铁氧体瓷罐pm62，配以高频专用电磁线《litz利兹线》缠绕的降压变压器，经1053有机硅绝缘浸渍漆浸渍、晾干，其耐热绝缘等级可达h级；最大温升小于85℃，因此为实现焊机小型化创造了条件。