单管igbt逆变弧焊电源的结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种单管IGBT逆变弧焊电源的结构，属于焊机【技术领域】。它解决了现有的逆变式直流弧焊电源结构的结构设计不合理、负载持续率低的问题。本单管IGBT逆变弧焊电源的结构，包括外壳、底板、具有通风百叶的后面板和具有通风百叶的前面板，后面板上设有电源开关和电源线，底板上设有主变压器和两个分别穿出前面板的快速插座，主变压器处设有温控器一，底板的中部位置竖直设置有大线路板，大线路板与后面板垂直设置，大线路板上设有控制线路板、IGBT芯片、滤波电解电容和快恢复二极管，滤波电解电容位于IGBT芯片与快恢复二极管之间，外壳内设有散热结构。本实用新型具有结构设计合理、负载持续率高等优点。
【专利说明】单管IGBT逆变弧焊电源的结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于焊机【技术领域】，涉及一种逆变式直流弧焊机，特别是一种单管IGBT单管IGBT逆变弧焊电源的结构。
【背景技术】
[0002]目前市场上传统的逆变式直流弧焊机，在结构、外观上都比较复杂，且生产成本偏高，负载持续率较低，一般为60%，不适用于工业领域和高温环境下作业。以ZX7-200为例，负载持续率为60%，在工厂使用，只能连续工作6分钟，休息4分钟，不能有效的配合生产作业需求，生产效率低下，尤其是在高温天气环境下，几乎不能连续工作。而且焊机内部的电路结构采用上、中、下层Pcb板设计，上层为变频电路和控制回路电路，中层为二次整流电路和变压电路，下层为一次整流和滤波电路，存在结构复杂、安装不方便、成本高，最下层的线路板通风效果差，会引起发热问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种布置合理、负载持续率高的单管IGBT逆变弧焊电源的结构。
[0004]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:
[0005]本单管IGBT逆变弧焊电源的结构，包括外壳、底板、具有通风百叶的后面板和具有通风百叶的前面板，所述的后面板上设有电源开关和电源线，所述的底板上设有主变压器和两个分别穿出前面板的快速插座，所述的主变压器处设有温控器一，其特征在于，所述底板的中部位置竖直设置有大线路板，所述的大线路板与后面板垂直设置，所述的大线路板上设有控制线路板、IGBT芯片、滤波电解电容和快恢复二极管，所述的滤波电解电容位于IGBT芯片与快恢复二极管之间，所述的外壳内设有散热结构。控制线路板上设有若干电子元器件，且这些电子元器件全部采用SMT贴片材料进行自动安装。
[0006]在上述的单管IGBT逆变弧焊电源的结构中，所述的散热结构包括设于后面板内侧的散热风机和设于大线路板上的两组散热器，每组散热器由两个散热器构成，两组所述的散热器并列设置，并通过一绝缘隔板将4个散热器固定连接，所述的散热风机与两组散热器对应设置，上述的滤波电解电容位于两组散热器之间。
[0007]在上述的单管IGBT逆变弧焊电源的结构中，所述的两组散热器上均设有整流桥，其中一组散热器上设置有温控器二，所述的IGBT芯片与散热器的上部相固连，所述的快恢复二极管与散热器的下部相固连，所述散热器的下部还设有输出铝排，所述的输出铝排上设置有电流传感器。
[0008]在上述的单管IGBT逆变弧焊电源的结构中，所述的控制线路板上具有排插针，所述的大线路板上具有与排插针对应设置的插槽，所述的排插针通过焊接方式与插槽固连。
[0009]在上述的单管IGBT逆变弧焊电源的结构中，所述的前面板上设有数显表和电位器旋钮，所述旋钮的内端与一电位器连接；所述外壳的上部设有手柄。
[0010]本单管IGBT逆变弧焊电源的结构的工作过程如下:工作时打开电源开关取得工频交流电，经过软启动电阻供给辅助电源电路，使其正常工作分别为驱动电路、控制系统、散热风机等提供稳定电源，再经整流桥整流、经滤波电解电容滤波变成直流电；驱动电路提供可调节占空比的驱动信号，经IGBT组成的半桥式逆变器，逆变成约为40KHz的交流电，再经主变压器变压，经快恢复二极管整流；电流传感器取电流反馈信号给控制电路，使单管IGBT逆变弧焊电源的结构形成闭环回路，从而输出可控、平稳的供焊接用的直流电源。
[0011]与现有技术相比，本单管IGBT逆变弧焊电源的结构具有以下优点:其将整个主电路、控制系统溶为一体，使得结构简单，元器件布置安装合理，整个控制线路板上的控制电路使用贴片器件，生产可实现自动化作业，可提高生产效率、采用独特的器件分布结构以及半桥主电路结构，使得整机的通风效果明显提高，负载持续率达到80%以上；发热器件均布置在风道上，既可以很好的散热又可以减小散热器的面积，大大的降低机器成本，使得整个逆变电焊机的体积和重量大大减小。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型提供的一种较佳实施例的爆炸示意图。
[0013]图中，1、手柄；2、外壳；3、主变压器；4、底板；5、后面板；6、电源开关；7、散热风机；8、电位器；9、电位器旋钮；10、温控器一 ；11、IGBT芯片；12、整流桥；13、温控器二 ；14、散热器；15、绝缘隔板；16、电流传感器；17、输出铝排；18、快恢复二极管；19、滤波电解电容；20、大线路板；21、控制线路板；22、快速插座；23、前面板；24、数显表。
【具体实施方式】
[0014]以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0015]如图1所示的单管IGBT逆变弧焊电源的结构，包括外壳2、底板4、具有通风百叶的后面板5和具有通风百叶的前面板23，后面板5上设有电源开关6和电源线，底板4上设有主变压器3和两个分别穿出前面板23的快速插座22，主变压器3处设有温控器一 10。如图1所7^，在底板4的中部位置竖直设置有大线路板20,大线路板20与后面板5垂直设置，大线路板20上设有控制线路板21、IGBT芯片11、滤波电解电容19和快恢复二极管18，滤波电解电容19位于IGBT芯片11与快恢复二极管18之间，外壳2内设有散热结构。控制线路板21上设有若干电子元器件，且这些电子元器件全部采用SMT贴片材料进行自动安装。
[0016]具体的，如图1所示，散热结构包括设于后面板5内侧的散热风机7和设于大线路板20上的两组散热器14，每组散热器14由两个散热器14构成，两组散热器14并列设置，并通过一绝缘隔板15将4个散热器14固定连接。散热风机7与两组散热器14对应设置，滤波电解电容19位于两组散热器14之间。
[0017]如图1所示，两组散热器14上均设有整流桥12，其中一组散热器14上设置有温控器二 13，IGBT芯片11与散热器14的上部相固连，快恢复二极管18与散热器14的下部相固连，散热器14的下部还设有输出铝排17，输出铝排17上设置有电流传感器16。
[0018]本实施例中，控制线路板21上具有排插针，大线路板20上具有与排插针对应设置的插槽，排插针通过焊接方式与插槽固连。在前面板23上设有数显表24和电位器旋钮9，旋钮的内端与一电位器8连接。在外壳2的上部设有手柄I。
[0019]工作过程如下:工作时打开电源开关6取得工频交流电，经过软启动电阻供给辅助电源电路，使其正常工作分别为驱动电路、控制系统、散热风机7等提供稳定电源，再经整流桥12整流、经滤波电解电容19滤波变成直流电；驱动电路提供可调节占空比的驱动信号，经IGBT组成的半桥式逆变器，逆变成约为40KHz的交流电，再经主变压器3变压，经快恢复二极管18整流；电流传感器16取电流反馈信号给控制电路，使单管IGBT逆变弧焊电源的结构形成闭环回路，从而输出可控、平稳的供焊接用的直流电源。
[0020]本实施例中，整个特性控制系统采用SMT贴片器件来完成焊装，并集中地布置在单独的PBC板的上，方便自动化生产、测试、检验、维修，空间利用率极高。逆变弧焊电源结构设计一部分采用插件式元器件，另一部分特性控制电路采用贴片元器件、可以提高产品的稳定性，有层次感，也可提高生产效率，降低成本，配上便携式手柄I方便携带。
[0021]本逆变弧焊电源结构的保护电路完善，有防粘电路(Anti stick)、防触电保护电路(VRD)电弧推力电流(ARC force)不容易损坏机器以及带提拉式氩弧功能(LIFT TIG)。
[0022]采用独特的器件分布结构以及半桥主电路结构，使得整机的通风效果明显提高，负载持续率达到80%以上，发热器件均布置在风道上，既可以很好的散热又可以减少散热器14的面积，大大的降低机器成本，最主要是整个逆变电焊机的体积和重量大大减小。新产品采用低发热技术和高速驱动技术，大大提高工作效率，使焊机更加高效节能。
[0023]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种单管IGBT逆变弧焊电源的结构，包括外壳(2)、底板(4)、具有通风百叶的后面板(5)和具有通风百叶的前面板(23)，所述的后面板(5)上设有电源开关(6)和电源线，所述的底板(4)上设有主变压器(3)和两个分别穿出前面板(23)的快速插座(22)，所述的主变压器(3)处设有温控器一(10)，其特征在于，所述底板(4)的中部位置竖直设置有大线路板(20)，所述的大线路板(20)与后面板(5)垂直设置，所述的大线路板(20)上设有控制线路板(21)、IGBT芯片(11)、滤波电解电容(19)和快恢复二极管(18)，所述的滤波电解电容(19)位于IGBT芯片(11)与快恢复二极管(18)之间，所述的外壳(2)内设有散热结构。
2.根据权利要求1所述的单管IGBT逆变弧焊电源的结构，其特征在于，所述的散热结构包括设于后面板(5)内侧的散热风机(7)和设于大线路板(20)上的两组散热器(14)，每组散热器(14)由两个散热器(14)构成，两组所述的散热器(14)并列设置，并通过一绝缘隔板(15)将4个散热器(14)固定连接，所述的散热风机(7)与两组散热器(14)对应设置，上述的滤波电解电容(19)位于两组散热器(14)之间。
3.根据权利要求2所述的单管IGBT逆变弧焊电源的结构，其特征在于，所述的两组散热器(14)上均设有整流桥(12)，其中一组散热器(14)上设置有温控器二(13)，所述的IGBT芯片(11)与散热器(14)的上部相固连，所述的快恢复二极管(18)与散热器(14)的下部相固连，所述散热器(14)的下部还设有输出铝排(17)，所述的输出铝排(17)上设置有电流传感器(16)。
4.根据权利要求1所述的单管IGBT逆变弧焊电源的结构，其特征在于，所述的控制线路板(21)上具有排插针，所述的大线路板(20)上具有与排插针对应设置的插槽，所述的排插针通过焊接方式与插槽固连。
5.根据权利要求1所述的单管IGBT逆变弧焊电源的结构，其特征在于，所述的前面板(23)上设有数显表(24)和电位器旋钮(9)，所述电位器旋钮(9)的内端与一电位器(8)连接；所述外壳(2)的上部设有手柄(I)。
【文档编号】H02M7/00GK203956302SQ201420410928
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】邹罗院 申请人:温岭万顺机电制造有限公司