专利名称：接触焊接电源装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及用于接触焊接的电源装置，并且尤其涉及利用晶体管控制焊接电流的类型的电源装置。
为了对从存储焊接能量的电容中放电的焊接电流进行控制，晶体管型接触焊接电源装置仅基本利用置于电容和焊接电极之间的晶体管而不在二者之间放入焊接变压器。由于焊接电流的快速上升特性和任意提供上斜坡和下斜坡波形控制，此系统用于精密点焊具有优越之处。
运样的电源装置一般提供反馈恒功率控制，以便在焊接时间内，即使焊接电流或焊接电极间的电压可能变化的情况下，也使焊接热量保持在某一值。为了提供运一反馈控制，在电源电路中放置一个分路电阻以检测焊接电流，和一个电压传感器引线，连接至焊接电极或其支撑物，以检测焊接电极间的电压，以便从焊接电流检测值和电压检测值中计算焊接功率。应该注意，所述晶体管是包括彼此以并联方式连接的几十个晶体管的晶体管组的形式，其中每个晶体管是能承受大电流的功率晶体管，例如FET或IGBT。
这样的传统接触焊接电源装置使晶体管组作为电容和焊接电极之间的一种可变电阻，提供了对焊接电流的控制，以便使得焊接功率与设定值一致，如上例所述。由于这个原因，出现了这样一个问题，即晶体管组可能由于电阻热量而白白消耗由电容放电(供电)的大部分能量，导致低的电源效率。另外，这样的低效率可能难以获得大电流或延长的焊接时间。
本发明是鉴于上述问题进行构思的。因此，本发明的目的是提供电容型接触焊接电源装置，以保证改善电源效率及获得大的焊接电流和较长焊接时间。
为了达到上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种用于接触焊接材料的接触焊接电源装置，通过使焊接电流流过一对焊接电极，进行接触焊接，该焊接电极与将焊接的材料紧压在一起。该接触焊接电源装置包括一电容，一端电连接到一对焊接电极的电极之一，用于以电荷形式存储焊接能量；充电装置，用于对电容进行充电；晶体管，其第一端电连接到电容的另一端，而第二端电连接到焊接电极对的另一电极；和控制装置，电连接到晶体管的控制端，用于在预置焊接时间内以预定频率提供晶体管的开关控制。
在上述结构中，晶体管可包括彼此以并联方式连接的多个晶体管。
按照本发明的第二方面，提供了一种用于接触焊接材料的接触焊接电源装置，通过使焊接电流流过与所述被焊接的材料紧压在一起的一对焊接电极，对被焊接材料进行接触焊接，该接触焊接电源包括一个电容，用于以电荷形式存储焊接能量；充电装置，用于对电容进行充电；第一晶体管，其第一端电连接到一对焊接电极的电极之一，而第二端电连接到电容的一端；第二晶体管，其第一端电连接到电容的另一端，而第二端电连接到一对焊接电极的另一电极；第三晶体管，其第一端电连接到焊接电极对的另一电极，而第二端电连接到电容的一端；第四晶体管，其第一端电连接到电容的另一端，而第二端电连接到焊接电极对的电极之一；控制装置，通过晶体管的各控制端电连接到第一至第四晶体管，用于在预置焊接时间内以预定频率提供第一和第二晶体管或第三和第四晶体管的开关控制。
在上述结构中，第一至第四晶体管每个可包括彼此以并联方式连接的多个晶体管。
最好充电装置包括一个变压器，用于将工频的AC电源电压降压列预定电压；和一个整流电路，用于将来自变压器的AC电压整流成DC电压以输出。
在与第二焊接时间一起构成接触焊接的每个焊接寸间的第一焊接时间内，最好控制装置提供第一和第二晶体管的开关控制，而第三和第四晶体管保持不动作，并且在与第一焊接时间一起构成接触焊接的每个焊接时间的第二焊接时间内，最好控制装置提供第三和第四晶体管的开关控制，而第一和第二晶体管保持不动作。
控制装置可以包括电流测量装置，用于在焊接时间内测量焊接电流；电流设定装置，用于提供所需焊接电流设定值；电流比较装置，用于将来自电流测量装置的焊接电流测量值和焊接电流设定值进行比较，以得到频率的每单位周期的比较误差；和脉冲宽度控制装置，用于响应于比较误差在下一单位周期内为导通时间提供脉冲宽度控制。
控制装置可以包括电压测量装置，用于在焊接时间内测量焊接电极对之间的电压；电压设定装置，用于提供所需电极间电压设定值；电压比较装置，用于将来自电压测量装置的极间电压测量值与极间电压设定值进行比较，以获得频率的每个单位周期的比较误差；和脉冲宽度控制装置，用于响应于比较误差在下一单位周期内为导通时间提供脉冲宽度控制。
控制装置可以包括电流测量装置，用于在焊接时间内测量焊接电流；电压测量装置，用于在焊接时间内测量焊接电极对之间的电压；功率计算装置，用于根据来自电流测量装置的焊接电流测量值和来自电压测量装置的电极对之间的电压测量值，计算出反馈至焊接电极对之间的焊接功率；功率设定装置，用于提供所需焊接功率设定值；功率比较装置，用于将来自功率计算装置的焊接功率计算值与焊接功率设定值进行比较，以获得频率的每个单位周期的比较误差；和脉冲宽度控制装置，用于响应于比较误差在下一单位周期内为导通时间提供脉冲宽度控制。
最好控制装置在焊接时间一开始之后发出具有大的脉冲宽度的一个或几个低频脉冲，之后切换至预定高频以提供脉冲宽度控制。
参照附图，从下列详细描述中，本发明的上述和其它目的、方面、特征和优点将变得更清楚，其中
图1是示出按照本发明的实施例接触焊接电源装置的结构的方框图；图2是示出按照实施例电源装置的主控单元的功能结构的方框图；图3是示出实施例的电源装置的操作例的波形图；图4是示出按照实施例的焊接电流上升方法的一个例子的波形图；图5是示出按照实施例的焊接电流上升方法的另一个例子的波形图；图6是示出按照本发明另一实施例的接触焊接电源装置的结构的方框图；图7A至7D是示出图6的电源装置应用于系列焊的情况下焊接部分操作的局部剖面图；图8是示出在图6的电源装置应用于系列焊的情况下控制控制脉冲和焊接电流的一种方法的波形图；和图9是示出在图6的电源装置应用于系列焊的情况下控制控制脉冲和焊接电流的另一种方法的波形图。
现在将参照附图描述本发明的优选实施例。
图1示出了按照本发明的实施例的接触焊接电源装置的结构。
接触焊接电源装置包括一个大电容的电容器20，用于以电荷形式存储焊接能量；一个充电单元18，用于对电容器20充电至预定电压；多个晶体管(晶体管组)22，彼此并联电气连接到电容器20和焊接电极24的一侧之间；和一控制单元30，用于在焊接时间内以预定频率允许晶体管组22的开关动作，以提供焊接电流I的控制。
充电单元18包括一充电变压器14和整流电路16。充电变压器14有一原边线圈，经主电源开关12连接到工频的AC电源10(例如200V)；和副边线圈，用于提供已经降压至例如30V的电压作为输出。整流电路16是单相混合桥式整流器的形式，由彼此桥式连接的两个晶体管S和两个二极管D组成。整流电路16将来自充电变压器14的AC电压整流成DC电压，以将电容器20充电达到预定电压，例如24V。应该注意，控制晶体管S以便通过用于充电的启动电路(未示出)与工频AC电源10的周期同步地启动。
电容器20可以是一个或多个低压大容量型电容器，它们彼此并联连接，具有例如1.2F的电容值。
晶体管组22包括多个，例如25个并联连接的诸如FET(场效应晶体管)或IGBT(绝缘栅型双极晶体管)的高速晶体管TR1,TR2,…TRn，每个晶体管TRi第一端(例如集电极或漏极)电连接至电容器20的一端，而第二端(发射极或源极)电连接至焊接电极24的另一端。每个晶体管TRi还有一个控制端(基极或栅极)，连接至驱动电路44的输出端。
一端的焊接电极24和另一端的焊接电极26连接至一个压紧机构(未示出)，以使它们在焊接操作期间与被焊接的材料W1和W2紧压在一起。应该注意，另一端的焊接电极26电连接至电容器20的另一端。
控制单元30包括主控单元32，用于通过驱动电路44提供对晶体管组22的开关动作的控制。控制单元30还可包括各种传感器，测量电路和计算电路，用于对焊接电流I、极间电压或焊接功率提供反馈控制。
该结构包括电流传感器34，以一圆环线圈形式附着在焊接电流I流过的导体上；电流测量电路36，连接至电流传感器34的输出端；电压测量电路40，经电压传感器引线38连接至两个焊接电极24和26，和功率计算电路42，连接至电流测量电路36和电压测量电路40两个电路的输出端。
根据来自电流传感器34的输出信号，电流测量电路36得到开关频率的每个周期的焊接电流I的有效值或平均值作为电流测量值，将每个电流测量值IM给予主控单元32。
根据从电压传感器引线38反馈的极间电压栓测信号，电压测量电路40得到开关频率的每个周期的极间电压V的有效值或平均值作为极间电压测量值，将每个电压值测量VM给予主控单元32。
根据来自电流测量电路36和电流测量值和来自电压测量电路40的极间电压测量值，功率计算电路42计算每个周期的焊接功率，以将每个焊接功率计算值PM给予主控单元32。
可以理解为电流测量电路36，电压测量电路40和功率计算电路42可以是模拟电路也可是数字电路。在使用模拟电路情况下，它们各自的输出信号(测量值，计算值)能由一个模数变换器(未示出)变换成数字信号，生成的信号反馈回主控单元32。
主控单元32可以是微处理器(CPU)、专用逻辑电路等，包括设定单元，顺序控制单元，PWM(脉冲宽度调制)控制单元等功能，如下所述。
输入单元46由点击设备例如键盘和鼠标，及所需接口电路组成。通过输入单元46输入的是各种条件的设定值的形式的数据，包括焊接时间，脉冲宽度初始值，焊接电流，极间电压和焊接功率等。通过输入单元46输入的数据由主控单元32中的存储器存储。
图2是示出主控单元32的功能结构的方框图。
从功能方面来说，主控单元32包括设定单元50，用于将由输入单元46输入的各种条件的设定值(数据)给予相应单元；顺序控制单元52，用于提供焊接时间的控制；比较单元54，用于将测量值或计算值与设定值进行比较，以获得用于反馈控制的比较误差；选择器单元62，用于选择从比较单元54取出的各种比较误差之一；和PWM脉冲产生单元64，用于响应由选择器单元62选择的比较误差确定下个周期中的控制脉冲宽度，以产生具有这个脉冲宽度的控制脉冲CP。
比较单元54包括电流比较单元56，用于将来自电流测量电路36的焊接电流测量值IM与焊接电流设定值IS进行比较，以得到电流比较误差ERI；电压比较单元58，用于将来自电压测量电路40的极间电压测量值VM与极间电压设定值VS进行比较，以得到电压比较误差ERV；和功率比较单元60，用于将来自功率计算电路42的焊接功率计算值PM与焊接功率设定值PS进行比较，以得到功率比较误差ERP。
由设定单元50供给的设定值IS,VS和PS可以是所需固定值或是以所需波形形式随时间任意变化的波形值。
如果选择器单元62选择来自电流比较单元56的电流比较误差ERI,PWM脉冲产生单元64就产生一个控制脉冲CP，用于使得焊接电流I与焊接电流设定值IS一致。如果选择来自电压比较单元58的电压比较误差ERV,PWM脉冲产生单元64就产生一个控制脉冲CP，用于使得极间电压V与极间电压设定值VS一致。如果选择来自功率比较单元60的功率比较误差ERP,PWM脉冲产生单元64就产生一个控制脉冲CP，用于使得焊接功率P与焊接功率设定值PS一致。
PWM脉冲产生单元64不仅仅接受来自选择器单元62的比较误差信号ER，而且接受高频例如20KHz的定义来自时钟电路(未示出)的控制脉冲CP的频率(开关频率)f的时钟CK。在焊接时间内，PWM脉冲产生单元64在顺序控制单元52的控制下工作。
图3通过例子示出了此接触焊接控制单元的运作。在图3中，焊接时间TE1,TE2,TE3等定义为一段时间，在这段时间内，顺序控制单元52按照在设定单元50中登记的焊接时间设定值，允许PWM脉冲产生单元64起作用。停止时间TH1,TH2等是一段时间，在这段时间内，顺序控制单元52按照在设定单元50中登记的停止时间设定值，停止PWM脉冲产生单元64起作用。
在每个焊接时间TE内，PWM脉冲产生单元64以开关频率f(20KHz)发生一控制脉冲CP，响应于该控制脉冲CP，驱动电路44同时即以相同的定时提供晶体管组22的所有晶体管TR1,TR2,…TRn的开关驱动。
晶体管组22的所有晶体管TR1,TR2…TRn的这种开关动作允许电容器20经晶体管组22将电荷释放到焊接电极24和26及将被焊接在一起的材料W1和W2，允许直流焊接电流I流过。
此时，晶体管组22的每个晶体管TRi以高频重复其通-断行为，由于其接通动作引起传导处于饱和状态，这样产生较少电阻热量，导致较小功率损耗。这样使从电容器20释放的能量有效地传递到将焊接在一起的材料W1和W2，能够提供大量焊接电流I流过及延长每个焊接时间TE。
另外，使用反馈方法的PWM控制，用于提供控制脉冲CP的脉冲宽度的可变控制，这样能够控制焊接电流I、极间电压V和焊接功率P的波形，使得有任意模式。
从图4很明显看出，在焊接电流I的上升时，紧接着焊接时间TE开始之后，通过将控制脉冲CP第一输出的脉冲宽度(脉冲宽度初始值)设定到最大脉冲宽度或其附近，能够减少焊接电流I的上升时间。
另外还有，如图5所示，紧接着焊接时间开始之后，在具有超过开关频率f的最大脉冲宽度(tc)的脉冲宽度ts的一个或几个脉冲输出之后，通过切换至开关频率f，可提供PWM控制。此方法可取得上升时间的进一步减少，当使用焊接电流I设定到大电流值时，很优越。
以这种方式，此接触焊接控制单元提供了优异的上升特性和波形控制及高的电源效率，有把握增加焊接电流和延长焊接时间，因此在精密点焊中可应用于各种金属材料(被焊接材料)及保证了可靠的焊接质量。
图6示出了按照本发明的另一实施例的接触焊接电源装置的结构。在图中，相同标号分配给具有同上述第一实施例的电源装置中的标号有相同结构和功能的部件。
此接触焊接电源装置包括四组晶体管，即第一至第四晶体管组22A＇,22A ,22B＇和22B。
第一晶体管组22A＇包括预定数量例如25个高速晶体管TRA1＇到TRAn＇，比如以并联方式互相连接的FET或IGBT，且每个晶体管TRAi＇第一端电连接至焊接电极26一端，而第二端电连接至电容器20的一端。每个晶体管TRAi＇还有一控制端连接至驱动电路44A的第一输出端。
第二晶体管组22A包括预定数量例如25个高速晶体管TRA1至TRAn，比如以并联方式互相连接的FET或IGBT，且每个晶体管TRAi第一端电连接至电容器20的另一端，而第二端电连接至焊接电极24一端。每个晶体管TRAi还有一控制端连接至驱动电路44A的第二输出端。
第三晶体管组22B＇包括预定数量例如25个高速晶体管TRB1＇到TRBn＇，比如以并联方式互相连接的FET或IGBT，且每个晶体管TRBi＇第一端电连接至焊接电极24另一端，而第二端电连接至电容器20的一端。每个晶体管TRBi＇还有一控制端连接至驱动电路44B的第一输出端。
第四晶体管组22B包括预定数量例如25个高速晶体管TRB1至TRBn，比如以并联方式互相连接的FET或IGBT，且每个晶体管TRBi第一端电连接至电容器20的另一端，而第二端电连接至焊接电极26一端。每个晶体管TRBi，还有一控制端连接至驱动电路44B的第二输出端。
在此接触焊接电源装置中，主控单元32提供控制，运样分别通过驱动电路44A和44B将选择的开关动作给予第一和第二晶体管组(22A＇,22A)和第三和第四晶体管组(22B＇,22B)。
当第一和第二晶体管组(22A＇,22A)接受到选择开关动作，则正方向的焊接电流流过焊接电极24,26和将被焊接在一起的材料W1,W2。此方式与按照上述第一实施例的电源装置一致。
相反，第三和第四晶体管组(22B＇,22B)的选择开关动作，使得反向焊接电流IB流过其中。
此接触焊接电源装置便于应用到两点同时接合型(two-pointsimultaneous joint-type)接触焊接(系列焊)，然后参照图7A至7D，图8和图9，描述了在应用于系列焊时的操作。
如图7所示，对于将要焊接在一起的材料(W1,W2)进行滚焊时，输入单元46和主控单元32将每个接触焊接的焊接时间划分成第一焊接时间TA和第二焊接时间TB。
然后，如图8所示，在第一焊接时间TA内，仅第一和第二晶体管组(22A＇,22A)在PWM控制下执行连续开关动作，而在第二焊接时间TB内，仅第三和第四晶体管组(22B＇,22B)在PWM控制下执行连续开关动作。通常最好提供恒定的电流控制，以保持焊接电流I于某个值。
相应地，如图8所示，第一焊接时间TA使得基本具有梯形电流波形的正向焊接电流流过。在此情况下，如图7A所示，焊接电流IA形成从焊接电极24至焊接材料W1，第一焊接点Pa，焊接材料W2，第二焊接点Pb及再到焊接材料W1至焊接电极26的电流通路。换言之，在第一焊接点Pa，焊接电流IA从焊接材料W1流至焊接材料W2，而在第二焊接点Pb，焊接电流IA从焊接材料W2流向焊接材料W1。结果，例如，第一焊接点Pa具有吸收热量的珀耳帖效应，而第二焊接点Pb具有产生热量的珀耳帖效应。
因此，在第一焊接时间TA内，在第二焊接点Pb处的熔核Nb，以比在第一焊接点Pa处的熔核Na高的生长率生长。因此，在第一焊接时间TA的终点，如图7B所示，熔核Nb变得大于熔核Na。在此时间点处两个熔核Na和Nb之差值大小取决于焊接在一起的材料(W1,W2)，材料厚度，第一焊接时间TA的持续时间，设定电流值等。
然而，如图8所示，在第二焊接时间TB内，第三和第四晶体管组(22B＇,22B)执行开关动作，以使基本具有梯形电流波形的反向焊接电流Ib流过。在此情况下，如图7C所示，焊接电流IB形成从焊接电极26至焊接材料W1，第二焊接点Pb，焊接材料W2，第一焊接点Pa再通过焊接材料W1至焊接电极24的电流通路。换言之，在第一焊接点Pa，焊接电流IB从焊接材料W2流至焊接材料W1，而在第二焊接点Pb，焊接电流IB从焊接材料W1流至焊接材料W2。运样，第一焊接点Pa受到产生热量的珀耳贴效应，而第二焊接点Pb受到吸收热量的珀耳贴效应。因此，在第二焊接时间TB内，在第一焊接点Pa处的熔核Na生长得大于第二焊接点Pb处的熔核Nb。
因此，在第二焊接时间TB终点，即在全部焊接时间结束处，如图7D所示，在第一焊接点Pa处的熔核Na与第二焊接点Pb处的熔核基本有相同大小。
然而，通常在第一焊接时间TA内，在每个焊接部分熔核已形成到一定程度，降低了传导路径的电阻值。这导致了热量产生效率的降低。因此，在第二焊接时间TB内熔核Na和Nb有它们各自的生长率，且低于第一焊接时间TA内熔核Na和Nb的生长率，而在第二焊接时间内两熔核Na和Nb之间生长率之差(Na＞Nb)小于第一焊接时间TA内生长率之差(Na＜Nb)。结果，在第二焊接时间TB中，在等于第一焊接时间TA处，熔核Na的大小不可能达到熔核Nb的大小。
在这种情况下，将第二焊接时间TB设定到比第一焊接时间TA延长时间TK，如图9所示，这样，在延长时间TK内熔核Na能够赶上熔核Nb。完成这个追赶条件的延长时间TK取决于焊接条件，诸如焊接材料(W1,W2)，材料厚度，第一焊接时间TA的持续时间，设定电流值等。可以基于试验焊接等，给该延长时间TK一个经验值。
因此，在第二焊接时间TB终点，保证在第一焊接点Pa处熔核Na和第二焊接点Pb处熔核Nb具有基本相同大小，如图7D所示。这样，基本上给予第一焊接点Pa和第二焊接点Pb一个均匀的焊接强度。
另外，通过将第二焊接时间TB内焊接电流IB的电流值设定为大于第一焊接时间TA内焊接电流IA的电流值可以达到这种熔核补偿。
这另外一种接触焊接控制单元也提供了良好的上升特性和波形控制及高的电源效率，有把握增加焊接电流和延长焊接时间，这样，可将其应用到上述系列焊或其它精确小型接触焊接中的各种金属材料，并且保证完成可靠焊接。
尽管上述实施例利用单相工业AC电源10，可以修改充电单元18的结构以允许输入三相工业AC电压。充电单元18可包括有电压检测电路，以检测电容器20的端电压(充电电压)；和充电控制单元，用于将电压检测值与设定电压值比较，以提供电容器20的充电控制。
另外，有大电流容量的单个晶体管可用来代替包括多个互相并联连接的晶体管的每个晶体管组22A,22A′,22B和22B＇。
上述实施例中控制单元30的结构也可有各种修改。例如，电流传感器34可以是分路电阻。各种用于测量和计算电流，电压，功率等的方法和电路是可用的。主控单元32的功能也可从其硬件和软件方面进行各种修改。
按照本发明的接触焊接电源装置，如上所提出的，晶体管放在电容器和焊接电极之间，以使电容器在焊接时间内以预定频率受到开关控制，以提供对焊接电流或焊接功率的控制，因此，能够减少晶体管的额外功率损耗及相应改善电源效率，以保证焊接电流的增加和焊接时间的延长。
尽管已经在此详细描述了本发明的图示的和目前优选的实施例，可以评价，本发明概念可以有各种实现及应用方法，并且应解释为以所附权利要求为限。
权利要求
1．一种接触焊接电源装置，通过使得焊接电流流过一对与所述被焊接材料紧压在一起的焊接电极，对接触焊接材料进行焊接，所述接触焊接电源装置包括电容器，其一端电连接到所述焊接电极对的电极之一，用于以电荷形式存储焊接能量；充电装置，对所述电容器充电；晶体管，其第一端电连接至所述电容器的另一端，而第二端电连接至所述焊接电极对的另一电极；和控制装置，电连接至所述晶体管的控制端，用于在预定焊接时间内以预定频率对所述晶体管提供开关控制。
2．按照权利要求1所述接触焊接电源装置，其中所述晶体管包括多个彼此并联连接的晶体管。
3．一种接触焊接电源装置，通过使得焊接电流流过一对与所述被焊接材料紧压在一起的焊接电极，对接触焊接材料进行焊接，所述接触焊接电源装置包括电容器，用于以电荷形式存储焊接能量；充电装置，用于对所述电容器进行充电；第一晶体管，其第一端电连接至所述焊接电极对的电极之一，而第二端电连接至所述电容器的一端；第二晶体管，其第一端电连接至所述电容器的另一端，而第二端电连接至所述焊接电极对的另一个电极；第三晶体管，其第一端电连接至所述焊接电极对的所述另一个电极，而第二端电连接至所述电容器的所述一端；第四晶体管，其第一端电连接至所述电容器的所述另一端，而第二端电连接至所述焊接电极对的所述电极之一；控制装置，经所述第一至第四晶体管各控制端电连接至所述第一至第四晶体管，用于在预置焊接时间内以预定频率，提供所述第一和第二晶体管或所述第三和第四晶体管的开关控制。
4．按照权利要求3所述的接触焊接电源装置，其中所述第一至第四晶体管每个包括多个彼此并联连接的晶体管。
5．按照权利要求1至4的任何一个权利要求所述接触焊接电源装置，其中所述充电装置包括变压器，用于将工频的AC电源电压降压至预定电压；和整流电路，用于将来自所述变压器的所述AC电压整流成DC电压用于输出。
6．按照权利要求3或4所述的接触焊接电源装置，其中在与第二焊接时间一起构成接触焊接的每个焊接时间的第一焊接时间内，所述控制装置提供对所述第一和第二晶体管的开关控制，而所述第三和第四晶体管保持不动作，且其中在与所述第一焊接时间一起构成接触焊接的每个焊接时间的所述第二焊接时间内，所述控制装置提供对所述第三和第四晶体管的开关控制，且所述第一和第二晶体管保持不动作。
7．按照权利要求1或3所述的接触焊接电源装置，其中所述控制装置包括电流测量装置，用于在所述焊接时间内测量所述焊接电流；电流设定装置，用于提供所需焊接电流设定值；电流比较装置，用于将来自所述电流测量装置的焊接电流测量值与所述焊接电流设定值进行比较，以获得所述频率的每单位周期的比较误差；和脉冲宽度控制装置，响应于所述比较误差，控制下个单位周期内导通时间的脉冲宽度。
8．按照权利要求1或3所述的接触焊接电源装置，其中所述控制装置包括电压测量装置，用于在所述焊接时间内测量所述焊接电极对之间的电压；电压设定装置，用于提供所需的极间电压设定值；电压比较装置，用于将来自所述电压测量装置的极间电压测量值与所述极间电压设定值进行比较，以获得所述频率的每单位周期的比较误差；和脉冲宽度控制装置，响应于所述比较误差，控制下个单位周期内导通时间的脉冲宽度。
9．根据权利要求1或3的所述接触焊接电源装置，其中所述控制装置包括电流测量装置，用于在所述焊接时间内测量所述焊接电流；电压测量装置，用于在所述焊接时间内测量所述焊接电极对之间的电压；功率计算装置，用于根据来自所述电流测量装置的焊接电流测量值和来自所述电压测量装置的极间电压测量值，计算供至所述焊接电极对之间的焊接功率；功率设定装置，用于提供所需焊接功率设定值；功率比较装置，用于将来自所述功率计算装置的焊接功率计算值与所述焊接功率设定值进行比较，以获得所述频率的每个单位周期的比较误差；和脉冲宽度控制装置，响应于所述比较误差，控制下个单位周期内导通时间的脉冲宽度。
10．按照权利要求7至9的任一权利要求所述的接触焊接电源装置，其中所述控制装置在紧跟焊接时间开始之后发出具有大脉冲宽度的一个或几个低频脉冲，之后切换至预定高频以提供所述脉冲宽度控制。
全文摘要
一种接触焊接电源装置,包括电容20,用于存储焊接能量;充电单元18,将电容器20充电至预定电压;晶体管组22,连接于电容器20和焊接电极24之间;控制单元30用于产生晶体管组22的开关动作以提供对焊接电流的控制。控制单元30还包括各种传感器,测量电路和运算电路,以提供焊接电流,极间电压或焊接功率的反馈控制。能够减少晶体管的额外功率损耗及相应改善电源效率,以保证焊接电流的增加和焊接时间的延长。
文档编号B23K11/26GK1215642SQ9812346
公开日1999年5月5日 申请日期1998年10月28日 优先权日1997年10月29日
发明者城地敞, 渡辺干男 申请人:宫地技术株式会社