專利名稱：調(diào)寬型軟開關(guān)逆變焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軟開關(guān)逆變焊機(jī)，具體是一種調(diào)寬型軟開關(guān)逆變焊機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的軟開關(guān)逆變焊機(jī)通常采用定寬移相型的PWM控制技術(shù)，這種技術(shù)的局限性在于超前臂脈寬一直處于最大脈寬，關(guān)斷時(shí)間短，在空載和輕載時(shí)難以實(shí)現(xiàn)零電壓開通和關(guān)斷，導(dǎo)致空載和輕載時(shí)焊機(jī)損耗和IGBT應(yīng)力反而比硬開關(guān)電路還要大?；诖?，有必要發(fā)明一種全新的軟開關(guān)逆變焊機(jī)，以解決現(xiàn)有軟開關(guān)逆變焊機(jī)在空載和輕載時(shí)無法實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)PWM控制的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有軟開關(guān)逆變焊機(jī)在空載和輕載時(shí)無法實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)PWM控制的問題，提供了一種調(diào)寬型軟開關(guān)逆變焊機(jī)。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的調(diào)寬型軟開關(guān)逆變焊機(jī)，其工作電路包括軟開關(guān)主電路和軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路；所述軟開關(guān)主電路包括由第一-第四IGBT管聯(lián)接構(gòu)成的 IGBT逆變電路；IGBT逆變電路的供電電源之間并聯(lián)有吸收電容；第一 IGBT管的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)有第一諧振電容；第二 IGBT管的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)有第二諧振電容；IGBT逆變電路的兩個(gè)橋臂的中點(diǎn)之間連接有由主變壓器的初級(jí)線圈、隔直電容、諧振電感串接而成的串聯(lián)支路；主動(dòng)變壓器的次級(jí)串接有換流電感；主動(dòng)變壓器的次級(jí)線圈兩端與軟開關(guān)主電路的正輸出端之間連接有由第一二極管和第二二極管并接而成的并聯(lián)支路，主動(dòng)變壓器的次級(jí)線圈的中間抽頭與軟開關(guān)主電路的負(fù)輸出端之間連接有由電抗和分流器串接而成的串聯(lián)支路；第一-第四IGBT管的柵極連接軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。工作時(shí)，IGBT逆變電路的輸入端與電網(wǎng)連接，吸收電容用于吸收電網(wǎng)輸入的瞬態(tài)電壓。軟開關(guān)主電路的正、負(fù)輸出端與焊機(jī)的高頻脈沖起弧電路連接。通過軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路控制IGBT逆變電路的開通和關(guān)斷，結(jié)合第一諧振電容、第二諧振電容、諧振電感的諧振作用，即可實(shí)現(xiàn)焊機(jī)的軟開關(guān)控制。在控制過程中，隔直電容能夠防止因主動(dòng)變壓器偏移而造成的IGBT管損壞。換流電感的作用是在空載或輕載時(shí)為原邊諧振電感提供電流，保證在空載或輕載時(shí)也能實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)?；谏鲜鲞^程，與現(xiàn)有軟開關(guān)逆變焊機(jī)相比，本發(fā)明所述的調(diào)寬型軟開關(guān)逆變焊機(jī)基于全新的軟開關(guān)PWM控制電路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了在空載和輕載時(shí)進(jìn)行軟開關(guān)PWM控制，由此徹底解決了現(xiàn)有軟開關(guān)逆變焊機(jī)在空載和輕載時(shí)無法實(shí)現(xiàn)軟開關(guān) PWM控制的問題。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有軟開關(guān)逆變焊機(jī)在空載和輕載時(shí)無法實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)PWM控制的問題，適用于各類焊機(jī)。


圖1是本發(fā)明的軟開關(guān)主電路的原理圖。
圖2是本發(fā)明的軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的原理圖。
具體實(shí)施例方式調(diào)寬型軟開關(guān)逆變焊機(jī)，其工作電路包括軟開關(guān)主電路和軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路；
所述軟開關(guān)主電路包括由第一-第四IGBT管K1-K4聯(lián)接構(gòu)成的IGBT逆變電路；IGBT 逆變電路的供電電源之間并聯(lián)有吸收電容ClOl ；第一 IGBT管Kl的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)有第一諧振電容C102 ；第二 IGBT管K2的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)有第二諧振電容 C103 ；IGBT逆變電路的兩個(gè)橋臂的中點(diǎn)之間連接有由主變壓器T3的初級(jí)線圈、隔直電容 C104、諧振電感Ll串接而成的串聯(lián)支路；主動(dòng)變壓器T3的次級(jí)串接有換流電感L2 ；主動(dòng)變壓器T3的次級(jí)線圈兩端與軟開關(guān)主電路的正輸出端之間連接有由第一二極管Ml和第二二極管M2并接而成的并聯(lián)支路，主動(dòng)變壓器T3的次級(jí)線圈的中間抽頭與軟開關(guān)主電路的負(fù)輸出端之間連接有由電抗L3和分流器Sl串接而成的串聯(lián)支路；第一-第四IGBT管K1-K4 的柵極連接軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端；
所述軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包括供電電路、原邊電流采樣電路、Pmi產(chǎn)生電路、斜坡補(bǔ)償電路、 欠壓保護(hù)電路、設(shè)定跟隨電路、同步脈沖放大電路、滯后臂信號(hào)產(chǎn)生電路、驅(qū)動(dòng)電路、以及信號(hào)指不電路；
所述供電電路包括第一整流橋Bl ；第一整流橋Bl的輸入端連接有第五插頭J5 ；第一整流橋Bl的兩輸出端之間連接有由第一穩(wěn)壓器U8和第二穩(wěn)壓器U2并接而成的并聯(lián)支路；第一穩(wěn)壓器U8的輸入端連接有第三十一電容C31，第一穩(wěn)壓器U8的輸出端連接有由第二十一電容C21和第二十六電容C26并接而成的并聯(lián)支路；第二穩(wěn)壓器U2的輸入端連接有第二十三電容C23 ；工作時(shí)，交流電經(jīng)第五插頭J5送入第一整流橋Bl整流，整流后經(jīng)第三十一電容C31、第二十三電容C23濾波后送入第一穩(wěn)壓器U8、第二穩(wěn)壓器U2穩(wěn)壓，穩(wěn)壓后的電源給整個(gè)軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路供電；
所述原邊電流采樣電路包括由第一整流二極管D1、第二整流二極管D2、第三整流二極管D3、第五整流二極管D5組成的第二整流橋；第二整流橋的輸入端連接有第二插頭J2 ； 第二整流橋的兩輸出端之間連接有第十九電阻R19 ；第十九電阻R19兩端分別連接有由第三十電阻R30、第二十電容C20、第十八電容C18組成的第一濾波分壓電路和由第二十七電阻R27、第十四電阻R14、第十二電容C12組成的第二濾波分壓電路；第一濾波分壓電路的輸出端與第一穩(wěn)壓器U8的輸出端之間連接有第三十一電阻R31 ；第一濾波分壓電路的輸出端與第二穩(wěn)壓器U2的輸出端之間連接有由第六電阻R6和第二十八電阻R28串接而成的串聯(lián)支路；第六電阻R6兩端連接有由第八電阻R8和第二電容C2串接而成的串聯(lián)支路；工作時(shí)， 由外部電流互感器采樣的主變原邊電流信號(hào)經(jīng)第二插頭J2送入由第一整流二極管D1、第二整流二極管D2、第三整流二極管D3、第五整流二極管D5組成的第二整流橋，整流后的電流信號(hào)由第十九電阻R19變?yōu)殡妷盒盘?hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)由第三十電阻R30、第二十電容C20、 第十八電容C18組成的第一濾波分壓電路濾波，并通過第三十一電阻R31加一正偏壓后分別送入兩路信號(hào)一路經(jīng)由第二十七電阻R27、第十四電阻R14、第十二電容C12組成的第二濾波分壓電路分壓濾波后送入電流型PWM控制芯片UC3846U3的16腳構(gòu)成過流保護(hù)電路； 另一路經(jīng)第二十八電阻R28、第六電阻R6分壓，并通過第六電阻R6加一負(fù)偏壓后送入電流型PWM控制芯片UC3846U3的4腳構(gòu)成電流型PWM的輸入電流信號(hào)；所述PWM產(chǎn)生電路包括電流型PWM控制芯片UC3846U3 ；電流型PWM控制芯片UC3846U3 的16腳連接第二濾波分壓電路的輸出端；電流型PWM控制芯片UC3846U3的15腳連接第一穩(wěn)壓器U8的輸出端；電流型PWM控制芯片UC3846U3的13腳與第一穩(wěn)壓器U8的輸出端之間連接有由第二十二電阻R22、第十五電容C15、第十七電容C17組成的供電濾波電路；電流型PWM控制芯片UC3846U3的9腳連接有由第二十五電阻R25、第二十六電阻似6并接而成的定時(shí)器電阻電路；電流型PWM控制芯片UC3846U3的8腳連接有由第六電容C6、第七電容 C7并接而成的定時(shí)器電容電路；電流型PWM控制芯片UC3846U3的2腳連接有由第十電阻 R10、第十二電阻R12、第九電容C9、第十一電容Cll組成的電流限制分壓電路；工作時(shí)，電流型PWM控制芯片UC3846U3由4腳的輸入電流信號(hào)、5腳的設(shè)定電壓信號(hào)和1腳的最大電流限制信號(hào)共同決定11腳和14腳的驅(qū)動(dòng)脈沖寬度；穩(wěn)壓電源直接經(jīng)15腳給電流型PWM控制芯片UC3846U3的輸出結(jié)構(gòu)供電，穩(wěn)壓電源經(jīng)由第二十二電阻R22、第十五電容C15、第十七電容C17組成的供電濾波電路濾波后，經(jīng)13腳給UC3846的控制部分供電；連接到8腳的第六電容C6、第七電容C7及連接到9腳的第二十五電阻R25、第二十六電阻似6構(gòu)成定時(shí)器阻容，決定輸出PWM的頻率和死區(qū)；由第十電阻R10、第十二電阻R12、第九電容C9、第十一電容Cll構(gòu)成的最大電流限制信號(hào)送到1腳，決定允許的最大原邊電流；
所述斜坡補(bǔ)償電路包括第一運(yùn)放UlB ；第一運(yùn)放UlB的正輸入端連接電流型PWM控制芯片肌3846仍的8腳；第一運(yùn)放UlB的負(fù)輸入端連接第一運(yùn)放UlB的輸出端，第一運(yùn)放UlB 的輸出端與電流型PWM控制芯片UC3846U3的4腳之間連接有第五電阻R5 ；工作時(shí)，電流型 PWM控制芯片UC3846U3的8腳的鋸齒波信號(hào)經(jīng)第一運(yùn)放UlB跟隨輸出后，經(jīng)過第五電阻R5 疊加到UC3846U3的4腳，這樣就在電流信號(hào)基礎(chǔ)上補(bǔ)償了一個(gè)斜波信號(hào)，有利于整個(gè)PWM 調(diào)節(jié)電路的穩(wěn)定；
所述欠壓保護(hù)電路包括第一比較器U4B ；第一比較器U4B的正輸入端與第一穩(wěn)壓器U8 的輸出端之間連接有由第三十三電阻R33、第三十四電阻R34、第二十四電容CM組成的第三濾波分壓電路；第一比較器U4B的負(fù)輸入端連接電流型PWM控制芯片UC3846U3的2腳； 第一比較器U4B的輸出端連接電流型PWM控制芯片UC3846U3的1腳；工作時(shí)，穩(wěn)壓電源經(jīng)由第三十三電阻R33、第三十四電阻R34、第二十四電容CM組成的第三濾波分壓電路分壓濾波后送入第一比較器U4B的正輸入端，第一比較器U4B的負(fù)輸入端直接接電流型PWM控制芯片UC3846U3的2腳，第一比較器U4B的輸出端直接接電流型PWM控制芯片UC3846U3 的1腳，當(dāng)穩(wěn)壓電源電壓偏低時(shí)，第一比較器U4B輸出直接把電流型PWM控制芯片UC3846U3 的1腳拉低，禁止PWM輸出，達(dá)到欠壓保護(hù)的目的；
所述設(shè)定跟隨電路包括第二運(yùn)放UlA ；第二運(yùn)放UlA的正輸入端連接有第三插頭J3和由第一電阻Rl和第三電容C3組成的第四濾波分壓電路；第二運(yùn)放UlA的負(fù)輸入端連接第二運(yùn)放UlA的輸出端；第二運(yùn)放UlA的輸出端與電流型PWM控制芯片UC3846U3的5腳之間連接有由第二電阻R2和第八電容C8組成的第五濾波分壓電路；第三插頭J3連接電流型 PWM控制芯片UC3846U3的1腳；工作時(shí)，外部主控板給出的設(shè)定電壓經(jīng)第三插頭J3輸入， 經(jīng)由第一電阻Rl和第三電容C3組成的第四濾波分壓電路濾波后，送入由第二運(yùn)放UlA的正輸入端，經(jīng)過運(yùn)放跟隨后的輸出信號(hào)經(jīng)由第二電阻R2和第八電容C8組成的第五濾波分壓電路濾波后，送到電流型PWM控制芯片UC3846U3的5腳來調(diào)節(jié)脈沖寬度；第三插頭J3的 1腳直接連接到電流型PWM控制芯片UC3846U3的1腳，這樣外部主控板就可以通過這個(gè)信號(hào)直接控制PWM的啟動(dòng)和停止，同時(shí)檢測驅(qū)動(dòng)電路是否過流；
所述同步脈沖放大電路包括第二比較器U4A ；第二比較器U4A的正輸入端連接電流型 PWM控制芯片UC3846U3的10腳；第二比較器U4A的正輸入端與第一穩(wěn)壓器U8的輸出端之間連接有由第十六電阻R16和第二十五電容C25組成的第六濾波分壓電路；第二比較器 U4A的負(fù)輸入端與第二穩(wěn)壓器U2的輸出端之間連接有由第十七電阻R17、第十八電阻R18、 第十三電容C13組成的第七濾波分壓電路；第二比較器U4A的輸出端與第二穩(wěn)壓器U2的輸出端之間連接有第二十三電阻R23 ；工作時(shí)，電流型PWM控制芯片UC3846U3的10腳的同步信號(hào)由于幅值小，需要經(jīng)過放大后才能被后面電路使用。由第十七電阻R17、第十八電阻 R18、第十三電容C13組成的第七濾波分壓電路把穩(wěn)壓電源分壓得到的電壓送到第二比較器U4A的負(fù)輸入端，電流型PWM控制芯片UC3846U3的同步信號(hào)送入第二比較器U4A的正輸入端，第二比較器U4A的輸出連接第二十三電阻R23，該信號(hào)送到滯后臂信號(hào)產(chǎn)生電路參加邏輯運(yùn)算；
所述滯后臂信號(hào)產(chǎn)生電路包括RS觸發(fā)器⑶4013TO、雙4輸入或門⑶4072TO、以及第四 MOS管Q4 ；RS觸發(fā)器CD4013U5的4腳和11腳、雙4輸入或門CD4072U6的5腳和10腳連接第二比較器U4A的輸出端；RS觸發(fā)器⑶4013TO的8腳連接電流型PWM控制芯片UC3846U3 的11腳；RS觸發(fā)器CD4013TO的10腳連接電流型PWM控制芯片UC3846U3的14腳；RS觸發(fā)器CD4013U5的9腳和12腳連接雙4輸入或門CD4072U6的9腳；RS觸發(fā)器CD4013U5的 13腳連接雙4輸入或門⑶4072U6的2腳；RS觸發(fā)器⑶4013U5的1腳連接雙4輸入或門 ⑶4072TO的3腳和12腳；第四MOS管Q4的柵極連接第一比較器U4B的輸出端和PWM控制芯片UC3846U3的1腳；第四MOS管Q4的漏極連接RS觸發(fā)器CD4013U5的6腳、雙4輸入或門⑶4072TO的4腳和11腳；第四MOS管Q4的漏極與第一穩(wěn)壓器U8的輸出端之間連接有第十五電阻R15 ；工作時(shí)，電流型PWM控制芯片UC3846U3產(chǎn)生的A (11腳)、B (14腳)PWM 信號(hào)分別送入RS觸發(fā)器CD4013U5的SET (8腳)和RSET (10腳)，第二比較器U4A放大后的同步脈沖分別送到RS觸發(fā)器⑶4013TO的11腳、雙4輸入或門⑶4072TO的5腳和10腳。 電流型PWM控制芯片UC3846U3的1腳信號(hào)經(jīng)第四MOS管Q4和第十五電阻R15后分別送到 RS觸發(fā)器⑶4013TO的6腳、雙4輸入或門⑶4072TO的4腳和11腳。當(dāng)發(fā)生過流、欠壓和禁止PWM情況時(shí)，電流型PWM控制芯片UC3846U3的1腳變低，第四MOS管Q4的D腳變高， 滯后臂輸出被禁止。RS觸發(fā)器⑶4013TO的13腳連接到雙4輸入或門⑶4072TO的2腳，RS 觸發(fā)器CD4013TO的12腳連接到雙4輸入或門CD4072TO的9腳，RS觸發(fā)器CD4013TO的1 腳連接到雙4輸入或門⑶4072TO的12腳和3腳，通過這套邏輯電路便產(chǎn)生了滯后臂的定脈寬信號(hào)；
所述驅(qū)動(dòng)電路包括第一 555定時(shí)器U9、第二 555定時(shí)器U7、第一 MOS管Ql、第二 MOS管 Q2、第三MOS管Q3、第五MOS管Q5、第六MOS管Q6、第七M(jìn)OS管Q7、第八MOS管Q8、第九MOS 管Q9、第一驅(qū)動(dòng)變壓器Tl、第二驅(qū)動(dòng)變壓器T2、第一插頭J1、第四插頭J4 ；第一 555定時(shí)器 U9的4腳連接雙4輸入或門⑶4072TO的13腳；第二 555定時(shí)器U7的4腳連接雙4輸入或門⑶4072TO的1腳；第三MOS管Q3的柵極與RS觸發(fā)器⑶4013TO的14腳之間連接有第 i^一電阻Rll ；第二 MOS管Q2的柵極與RS觸發(fā)器⑶4013TO的14腳之間連接有第四電阻 R4 ；第三MOS管Q3的漏極連接第二 MOS管Q2的漏極；第二 MOS管Q2的源極與第一穩(wěn)壓器 U8的輸出端之間連接有第二十一電阻R21 ；第五MOS管Q5的柵極與RS觸發(fā)器⑶4013TO的11腳之間連接有第十三電阻R13 ；第六MOS管Q6與RS觸發(fā)器⑶4013TO的11腳之間連接有第三電阻R3 ’第五MOS管Q5的漏極連接第六MOS管Q6的漏極；第五MOS管Q5的源極與第一穩(wěn)壓器U8的輸出端之間連接有第二十一電阻R21 ；第一驅(qū)動(dòng)變壓器Tl的初級(jí)兩端分別連接第二 MOS管Q2的漏極和第五MOS管Q5的漏極；第一驅(qū)動(dòng)變壓器Tl的次級(jí)與第一插頭 Jl之間連接有由第四整流二極管D4、第九電阻R9、第七電阻R7、第五電容C5組成的第一輸出整形電路和由第六整流二極管D6、第二十電阻R20、第二十九電阻R29、第二十二電容C22 組成的第二輸出整形電路；第七M(jìn)OS管Q7的柵極與第一 555定時(shí)器W的3腳之間連接有第四十六電阻R46;第八MOS管Q8的柵極與第一 555定時(shí)器U9的3腳之間連接有第四十八電阻R48 ；第七M(jìn)OS管Q7的漏極連接第八MOS管Q8的漏極；第七M(jìn)OS管Q7的源極與第一穩(wěn)壓器U8的輸出端之間連接有第四十一電阻R41 ；第六MOS管Q6的柵極與第二 555定時(shí)器U7的3腳之間連接有第四十三電阻R43 ；第九MOS管Q9的柵極與第二 555定時(shí)器U7的 3腳之間連接有第四十四電阻R44 ；第六MOS管Q6的漏極連接第九MOS管Q9的漏極；第六 MOS管Q6的源極與第一穩(wěn)壓器U8的輸出端之間連接有第四十一電阻R41 ；第二驅(qū)動(dòng)變壓器T2的初級(jí)兩端分別連接第七M(jìn)OS管Q7的漏極和第六MOS管Q6的漏極；第二驅(qū)動(dòng)變壓器 T2的次級(jí)與第四插頭J4之間連接有由第七整流二極管D7、第三十九電阻R39、第三十六電阻R36、第二十七電容C27組成的第三輸出整形電路和由第八整流二極管D8、第四十五電阻 R45、第四十七電阻R47、第三十三電容C33組成的第四輸出整形電路；第一插頭Jl連接第一 IGBT管Kl、第二 IGBT管K2的柵極；第四插頭J4連接第三IGBT管K3、第四IGBT管K4的柵極；工作時(shí)，電流型PWM控制芯片UC3846U3輸出的A、B兩路PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)由第三十二電阻R32、第三十五電阻R35、第三十七電阻R37、第i^一電阻R11、第四電阻R4、第三十七電阻R37、第十三電阻R13、第三電阻R3驅(qū)動(dòng)第一 MOS管Q1、第二 MOS管Q2、第三MOS管Q3、 第五MOS管Q5。這4個(gè)MOS管驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)變壓器Tl，第一驅(qū)動(dòng)變壓器Tl的次級(jí)輸出兩路信號(hào)，分別由第一輸出整形電路和第二輸出整形電路整形后，經(jīng)第一插頭Jl驅(qū)動(dòng)超前臂 IGBT模塊的上下兩個(gè)IGBT。雙4輸入或門⑶4072TO輸出的滯后臂兩路PWM信號(hào)分別經(jīng)第一 555定時(shí)器U9、第二 555定時(shí)器U7放大后，經(jīng)由第四十六電阻R46、第四十八電阻R48、 第四十三電阻R43、第四十四電阻R44驅(qū)動(dòng)第六MOS管Q6、第七M(jìn)OS管Q7、第八MOS管Q8、 第九MOS管Q9。這4個(gè)MOS管驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)變壓器T2，第二驅(qū)動(dòng)變壓器T2的次級(jí)輸出兩路信號(hào)，分別由第三輸出整形電路和第四輸出整形電路整形后，經(jīng)第四插頭J4驅(qū)動(dòng)滯后臂 IGBT模塊的上下兩個(gè)IGBT ；
所述信號(hào)指示電路包括連接于電流型PWM控制芯片UC3846U3的15腳的第一發(fā)光二極管Hl和連接于電流型PWM控制芯片UC3846U3的14腳的第二發(fā)光二極管H2 ；工作時(shí)，第一發(fā)光二極管Hl和第二發(fā)光二極管H2分別指示電源和PWM驅(qū)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)寬型軟開關(guān)逆變焊機(jī)，其特征在于其工作電路包括軟開關(guān)主電路和軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路；所述軟開關(guān)主電路包括由第一-第四IGBT管(K1-K4)聯(lián)接構(gòu)成的IGBT逆變電路；IGBT逆變電路的供電電源之間并聯(lián)有吸收電容(ClOl)；第一 IGBT管(Kl)的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)有第一諧振電容(C102)；第二 IGBT管(K2)的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)有第二諧振電容(C103) ；IGBT逆變電路的兩個(gè)橋臂的中點(diǎn)之間連接有由主變壓器(T3)的初級(jí)線圈、隔直電容(C104)、諧振電感(Li)串接而成的串聯(lián)支路；主動(dòng)變壓器(T3)的次級(jí)串接有換流電感(L2);主動(dòng)變壓器(T3)的次級(jí)線圈兩端與軟開關(guān)主電路的正輸出端之間連接有由第一二極管(Ml)和第二二極管(M2)并接而成的并聯(lián)支路，主動(dòng)變壓器(T3)的次級(jí)線圈的中間抽頭與軟開關(guān)主電路的負(fù)輸出端之間連接有由電抗(L3)和分流器(Si)串接而成的串聯(lián)支路；第一-第四IGBT管(K1-K4)的柵極連接軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)寬型軟開關(guān)逆變焊機(jī)，其特征在于所述軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包括供電電路、原邊電流采樣電路、PWM產(chǎn)生電路、斜坡補(bǔ)償電路、欠壓保護(hù)電路、設(shè)定跟隨電路、同步脈沖放大電路、滯后臂信號(hào)產(chǎn)生電路、驅(qū)動(dòng)電路、以及信號(hào)指示電路；所述供電電路包括第一整流橋(Bi)；第一整流橋(Bi)的輸入端連接有第五插頭(J5)； 第一整流橋(Bi)的兩輸出端之間連接有由第一穩(wěn)壓器(U8)和第二穩(wěn)壓器(U2)并接而成的并聯(lián)支路；第一穩(wěn)壓器(U8)的輸入端連接有第三十一電容(C31)，第一穩(wěn)壓器(U8)的輸出端連接有由第二十一電容(C21)和第二十六電容(以6)并接而成的并聯(lián)支路；第二穩(wěn)壓器 (U2)的輸入端連接有第二十三電容(C23)；所述原邊電流采樣電路包括由第一整流二極管(D1)、第二整流二極管(D2)、第三整流二極管(D3)、第五整流二極管(D5)組成的第二整流橋；第二整流橋的輸入端連接有第二插頭(J2);第二整流橋的兩輸出端之間連接有第十九電阻(R19)；第十九電阻(R19)兩端分別連接有由第三十電阻(R30)、第二十電容(C20)、第十八電容(C18)組成的第一濾波分壓電路和由第二十七電阻(R27)、第十四電阻(R14)、第十二電容(C12)組成的第二濾波分壓電路；第一濾波分壓電路的輸出端與第一穩(wěn)壓器(U8)的輸出端之間連接有第三十一電阻(R31)；第一濾波分壓電路的輸出端與第二穩(wěn)壓器(U2)的輸出端之間連接有由第六電阻 (R6)和第二十八電阻(似8)串接而成的串聯(lián)支路；第六電阻(R6)兩端連接有由第八電阻 (R8)和第二電容(C2)串接而成的串聯(lián)支路；所述PWM產(chǎn)生電路包括電流型PWM控制芯片UC3846(U3);電流型PWM控制芯片UC3846 (U3)的16腳連接第二濾波分壓電路的輸出端；電流型PWM控制芯片UC3846 (U3)的15腳連接第一穩(wěn)壓器(U8)的輸出端；電流型PWM控制芯片UC3846 (U3)的13腳與第一穩(wěn)壓器 (U8)的輸出端之間連接有由第二十二電阻(R22)、第十五電容(C15)、第十七電容(C17)組成的供電濾波電路；電流型PWM控制芯片UC3846(U3)的9腳連接有由第二十五電阻(R25)、 第二十六電阻(R26)并接而成的定時(shí)器電阻電路；電流型PWM控制芯片UC3846 (U3)的8 腳連接有由第六電容(C6)、第七電容(C7)并接而成的定時(shí)器電容電路；電流型PWM控制芯片UC3846 (U3)的2腳連接有由第十電阻(R10)、第十二電阻(R12)、第九電容(C9)、第i^一電容(Cll)組成的電流限制分壓電路；所述斜坡補(bǔ)償電路包括第一運(yùn)放(UlB)；第一運(yùn)放(UlB)的正輸入端連接電流型PWM 控制芯片UC3846 (U3)的8腳；第一運(yùn)放(UlB)的負(fù)輸入端連接第一運(yùn)放(UlB)的輸出端， 第一運(yùn)放(UlB)的輸出端與電流型PWM控制芯片UC3846 (U3)的4腳之間連接有第五電阻(R5)；所述欠壓保護(hù)電路包括第一比較器(U4B)；第一比較器(U4B)的正輸入端與第一穩(wěn)壓器(U8)的輸出端之間連接有由第三十三電阻(R33)、第三十四電阻(R34)、第二十四電容 (C24)組成的第三濾波分壓電路；第一比較器(U4B)的負(fù)輸入端連接電流型PWM控制芯片 UC3846 (U3)的2腳；第一比較器(U4B)的輸出端連接電流型PWM控制芯片UC3846 (U3)的 1腳；所述設(shè)定跟隨電路包括第二運(yùn)放(UlA)；第二運(yùn)放(UlA)的正輸入端連接有第三插頭 (J3)和由第一電阻(Rl)和第三電容(C3)組成的第四濾波分壓電路；第二運(yùn)放(UlA)的負(fù)輸入端連接第二運(yùn)放(UlA)的輸出端；第二運(yùn)放(UlA)的輸出端與電流型PWM控制芯片 UC3846 (U3)的5腳之間連接有由第二電阻(R2)和第八電容(C8)組成的第五濾波分壓電路；第三插頭(J3)連接電流型PWM控制芯片UC3846 (U3)的1腳；所述同步脈沖放大電路包括第二比較器(U4A);第二比較器(U4A)的正輸入端連接電流型PWM控制芯片UC3846(U3)的10腳；第二比較器(U4A)的正輸入端與第一穩(wěn)壓器(U8)的輸出端之間連接有由第十六電阻(R16)和第二十五電容(C25)組成的第六濾波分壓電路；第二比較器(U4A)的負(fù)輸入端與第二穩(wěn)壓器(U2)的輸出端之間連接有由第十七電阻(R17)、 第十八電阻(R18)、第十三電容(C13)組成的第七濾波分壓電路；第二比較器(U4A)的輸出端與第二穩(wěn)壓器(U2)的輸出端之間連接有第二十三電阻(R23)；所述滯后臂信號(hào)產(chǎn)生電路包括RS觸發(fā)器⑶4013⑶5)、雙4輸入或門⑶4072 (TO)、以及第四MOS管(Q4);RS觸發(fā)器CD4013 (U5)的4腳和11腳、雙4輸入或門CD4072 (U6)的 5腳和10腳連接第二比較器(U4A)的輸出端；RS觸發(fā)器⑶4013 (U5)的8腳連接電流型 PWM控制芯片UC3846 (U3)的11腳；RS觸發(fā)器CD4013 (U5)的10腳連接電流型PWM控制芯片UC3846 (U3)的14腳；RS觸發(fā)器CD4013 (U5)的9腳和12腳連接雙4輸入或門CD4072 (U6)的9腳；RS觸發(fā)器CD4013 (U5)的13腳連接雙4輸入或門CD4072 (U6)的2腳；RS觸發(fā)器CD4013 (U5)的1腳連接雙4輸入或門CD4072 (U6)的3腳和12腳；第四MOS管(Q4) 的柵極連接第一比較器(U4B)的輸出端和PWM控制芯片UC3846 (U3)的1腳；第四MOS管 (Q4)的漏極連接RS觸發(fā)器CD4013 (U5)的6腳、雙4輸入或門CD4072 (U6)的4腳和11 腳；第四MOS管(Q4)的漏極與第一穩(wěn)壓器(U8)的輸出端之間連接有第十五電阻(R15)；所述驅(qū)動(dòng)電路包括第一 555定時(shí)器(U9)、第二 555定時(shí)器(U7)、第一 MOS管(Ql)、第二 MOS管(Q2)、第三MOS管(Q3)、第五MOS管(Q5)、第六MOS管(Q6)、第七M(jìn)OS管(Q7)、第八 MOS管(Q8)、第九MOS管(Q9)、第一驅(qū)動(dòng)變壓器(Tl)、第二驅(qū)動(dòng)變壓器(T2)、第一插頭(Jl)、 第四插頭(J4);第一 555定時(shí)器(U9)的4腳連接雙4輸入或門⑶4072 (U6)的13腳；第二 555定時(shí)器(U7)的4腳連接雙4輸入或門⑶4072 (U6)的1腳；第三MOS管(Q3)的柵極與 RS觸發(fā)器⑶4013 (U5)的14腳之間連接有第i^一電阻(Rll)；第二 MOS管(Q2)的柵極與 RS觸發(fā)器⑶4013 (U5)的14腳之間連接有第四電阻(R4);第三MOS管(Q3)的漏極連接第二 MOS管(Q2)的漏極；第二 MOS管(Q2)的源極與第一穩(wěn)壓器(U8)的輸出端之間連接有第二十一電阻(R21);第五MOS管(Q5)的柵極與RS觸發(fā)器CD4013 (U5)的11腳之間連接有第十三電阻(R13)；第六MOS管(Q6)與RS觸發(fā)器⑶4013 (U5)的11腳之間連接有第三電阻 (R3);第五MOS管(Q5)的漏極連接第六MOS管(Q6)的漏極；第五MOS管(Q5)的源極與第一穩(wěn)壓器(U8)的輸出端之間連接有第二十一電阻(R21);第一驅(qū)動(dòng)變壓器(Tl)的初級(jí)兩端分別連接第二 MOS管(Q2)的漏極和第五MOS管(Q5)的漏極；第一驅(qū)動(dòng)變壓器(Tl)的次級(jí)與第一插頭(Jl)之間連接有由第四整流二極管(D4)、第九電阻(R9)、第七電阻(R7)、第五電容(C5)組成的第一輸出整形電路和由第六整流二極管(D6)、第二十電阻(R20)、第二十九電阻(似9)、第二十二電容(C22)組成的第二輸出整形電路；第七M(jìn)OS管(Q7)的柵極與第一陽5定時(shí)器(U9)的3腳之間連接有第四十六電阻(R46);第八MOS管(Q8)的柵極與第一 555 定時(shí)器(U9)的3腳之間連接有第四十八電阻(R48)；第七M(jìn)OS管(Q7)的漏極連接第八MOS 管(Q8)的漏極；第七M(jìn)OS管(Q7)的源極與第一穩(wěn)壓器(U8)的輸出端之間連接有第四十一電阻(R41);第六MOS管(Q6)的柵極與第二 555定時(shí)器(U7)的3腳之間連接有第四十三電阻(R43);第九MOS管(Q9)的柵極與第二 555定時(shí)器(U7)的3腳之間連接有第四十四電阻 (1 44);第六肌5管(06)的漏極連接第九MOS管(Q9)的漏極；第六MOS管(Q6)的源極與第一穩(wěn)壓器(U8)的輸出端之間連接有第四十一電阻(R41);第二驅(qū)動(dòng)變壓器(T2)的初級(jí)兩端分別連接第七M(jìn)OS管(Q7)的漏極和第六MOS管(Q6)的漏極；第二驅(qū)動(dòng)變壓器(T2)的次級(jí)與第四插頭(J4)之間連接有由第七整流二極管(D7)、第三十九電阻(R39)、第三十六電阻 (R36)、第二十七電容(C27)組成的第三輸出整形電路和由第八整流二極管(D8)、第四十五電阻(R45)、第四十七電阻(R47)、第三十三電容(C33)組成的第四輸出整形電路；第一插頭 (Jl)連接第一 IGBT管(K1)、第二 IGBT管(K2)的柵極；第四插頭(J4)連接第三IGBT管 (K3)、第四IGBT管(K4)的柵極；所述信號(hào)指示電路包括連接于電流型PWM控制芯片UC3846 (U3)的15腳的第一發(fā)光二極管(Hl)和連接于電流型PWM控制芯片UC3846 (U3)的14腳的第二發(fā)光二極管(H2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及軟開關(guān)逆變焊機(jī)，具體是一種調(diào)寬型軟開關(guān)逆變焊機(jī)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有軟開關(guān)逆變焊機(jī)在空載和輕載時(shí)無法實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)PWM控制的問題。調(diào)寬型軟開關(guān)逆變焊機(jī)，其工作電路包括軟開關(guān)主電路和軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路；所述軟開關(guān)主電路包括由第一-第四IGBT管聯(lián)接構(gòu)成的IGBT逆變電路；IGBT逆變電路的供電電源之間并聯(lián)有吸收電容；第一IGBT管的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)有第一諧振電容；第二IGBT管的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)有第二諧振電容；第一-第四IGBT管的柵極連接軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有軟開關(guān)逆變焊機(jī)在空載和輕載時(shí)無法實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)PWM控制的問題，適用于各類焊機(jī)。
文檔編號(hào)B23K9/10GK102390001SQ201110380438
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者郭昊 申請(qǐng)人:太原市星云焊接設(shè)備有限公司