專利名稱：Mosfet逆變式弧焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及焊接設(shè)備，尤其是一種MOSFET逆變式弧焊機(jī)。
背景技術(shù)：
目前單相輸入的逆變焊機(jī)生產(chǎn)廠家很多，其產(chǎn)品千差萬別，由于布局布線 等工藝性處理不好，產(chǎn)品很難通過歐洲CE標(biāo)準(zhǔn)EMC檢測。由于主變壓器漏感較 大，焊機(jī)輸出電流大于100A時，焊機(jī)的電磁輻射很嚴(yán)重，嚴(yán)重影響電網(wǎng)質(zhì)量及 人的身心健康，對周邊其他設(shè)備也造成干擾。另外由于風(fēng)道設(shè)計(jì)不夠合理，許 多廠家的眾多產(chǎn)品負(fù)載持續(xù)率都很低，無法滿足長時間的使用要求。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠滿足歐洲CE標(biāo)準(zhǔn)檢測要求 的、性能穩(wěn)定的、具有高負(fù)載持續(xù)率的逆變式弧焊機(jī)。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型MOSFET逆變式弧焊機(jī)，包括順序連接的 輸入整流濾波電路、逆變電路、隔離降壓電路、二次整流濾波電路、控制電路、 隔離驅(qū)動電路，且隔離驅(qū)動電路與逆變電路相連，特別是在電源輸入端設(shè)有EMC 電路，該EMC電路與輸入整流濾波電路連接。
該EMC電路由電容(C101、C102、C103、C104、C105)及電阻R101和電感(LIOI、 L102、 L103、 L104)連接構(gòu)成。
該逆變電路為全橋逆變電路，該逆變電路的橋臂由MOSFET場效應(yīng)管(VT3、 VT4、 VT5、 VT6)并聯(lián)構(gòu)成，每只場效應(yīng)管的柵極串聯(lián)一只4. 7 10R電阻。
設(shè)有PCB板和F形散熱片，所述控制電路、隔離驅(qū)動電路和逆變電路制作 在上PCB板上，所述隔離降壓電路和二次整流濾波電路制作在中PCB板上，上PCB板安裝于兩組F形散熱片頂面，中PCB板安裝于兩組F形散熱片底面，左右 兩組F形散熱片相對安裝且構(gòu)成下部風(fēng)道，中PCB板上的電子電路元件位于該 下部風(fēng)道內(nèi)。
本實(shí)用新型采用全橋逆變方式，提高功率因數(shù)，減少電源自身損耗，降低 成本。由于在電源輸入端設(shè)計(jì)了 EMC濾波電路，使其真正滿足歐洲CE檢測要求。 由于采用兩塊PCB板和兩個散熱片組成風(fēng)道式結(jié)構(gòu)，散熱性能好，負(fù)載持續(xù)率 高。同時，整機(jī)電路簡單，保護(hù)功能全面，生產(chǎn)工藝簡單，調(diào)試方便。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖。
圖2是本實(shí)用新型電路原理圖。
圖3為本實(shí)用新型主機(jī)組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1為EMC電路，2為整流濾波電路，3為逆變電路，4為隔離降壓電路， 5為二次整流濾波電路，6為控制電路，7為隔離驅(qū)動。Kl為控制厚膜電路；Ql 為隔離驅(qū)動厚膜電路；El為輔助電源電路。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型MOSFET逆變式弧焊機(jī)，包括順序連接的輸入整流 濾波電路2、逆變電路3、隔離降壓電路4、 二次整流濾波電路5、控制電路6、 隔離驅(qū)動電路7，且隔離驅(qū)動電路7與逆變電路3相連，特別是在電源輸入端設(shè) 有EMC電路1，該EMC電路1與輸入整流濾波電路2連接。
圖1中所示各個電路的構(gòu)成和相互關(guān)系參見圖2。
如圖2所示，EMC電路1由電容(C101、 C102、 C103、 C104、 C105)及電阻 R101和電感(L101、 L102、 L103、 L104)連接構(gòu)成。
逆變電路3為全橋逆變電路，該逆變電路的橋臂由M0SFET場效應(yīng)管(VT3、 VT4、 VT5、 VT6)并聯(lián)構(gòu)成，每只場效應(yīng)管的柵極串聯(lián)一只4. 7 10R電阻，防止 驅(qū)動過沖，并保護(hù)驅(qū)動電路不受由于場效應(yīng)管擊穿傳過來的電壓的損壞。
隔離降壓電路由T1構(gòu)成。
抗不平衡電容CIO，用來阻止主變壓器上有直流分量流過。 驅(qū)動放大電路即驅(qū)動電路的前置電路由場效應(yīng)管VT7 VT10構(gòu)成。 驅(qū)動厚膜電路Ql,由一個一組初級輸入，四組次級輸出的驅(qū)動變壓器，及 一些電阻，二極管，穩(wěn)壓二極管，電容組成，完成四個橋臂的驅(qū)動功能。 輔助電源電路E1，給控制電路和驅(qū)動電路供電。
如圖2所示，單相輸入交流電先經(jīng)電容X2 (C105)吸收尖峰毛刺電壓，再 經(jīng)過由雙線并繞在同一個磁環(huán)上的共模電感(L103，L104)以限制諧波電流。再 經(jīng)過兩個電容Y2(C104， C103)防止電壓懸空，然后再由兩個電容X2(C101， C102) 和兩個共模電感(L102， L101)構(gòu)成二階濾波電路，將輸入波形的毛刺降到最 低。
通過電流耦合器T3對主電路進(jìn)行不斷的采樣， 一旦出現(xiàn)異常過大的電流即 通過絕對值整流電路BR2和電阻R10 R13給電容C16充電得到一個高電壓，使 控制模塊K1起到保護(hù)作用。
電壓負(fù)反饋及給定電路由電阻R35 R39，電位器VR4，電容(C29、 C31、 C33)，穩(wěn)壓管(Z5， Z6)及三極管Q2構(gòu)成。當(dāng)輸出電壓發(fā)生波動時，由電壓負(fù) 反饋電路反向調(diào)節(jié)給定值，以達(dá)到穩(wěn)定輸出的效果。
熱敏開關(guān)RC1安裝于整機(jī)電路的散熱器上， 一旦散熱器(參見圖2)溫度過 高，熱敏開關(guān)便導(dǎo)通，同樣使控制模塊K1起到保護(hù)作用，使焊機(jī)停止工作。
抗不平衡電容C10用于阻止主變壓器上有直流電分量流過，提高整機(jī)效率。
電阻R4，電容C6;電阻R5，電容C8;電阻R14，電容C7;電阻R16，電容C9 分組構(gòu)成4個橋臂的吸收方式，吸收雜散電感產(chǎn)生的尖峰毛刺。
如圖2所示，單相交流電電源經(jīng)EMC電路濾除干擾，再經(jīng)整流橋BR1整流， 電解電容C2濾波后成為直流電，再由M0SFET場效應(yīng)管全橋逆變?yōu)楦哳l交流電， 再由隔離降壓電路降為高頻低壓交流電，經(jīng)兩組高速整流管(D2， D3)整流為 直流電。電阻(R6， R7)，電容(Cll， C12)為相應(yīng)的吸收回路，以保護(hù)整流管
(D3， D2)。輸出電抗L1用來限制浪涌電流并使輸出電流連續(xù)。
控制電路K1能夠?qū)崿F(xiàn)脈寬調(diào)制(PWM)、溫度保護(hù)、開關(guān)機(jī)保護(hù)及過壓欠壓 保護(hù)的功能，它的PWM信號送至場效應(yīng)管VT7 VT10組成的驅(qū)動電路，推動隔 離驅(qū)動電路產(chǎn)生快速開通或關(guān)斷場效應(yīng)管的4路信號，推動4個橋臂，實(shí)現(xiàn)全 橋逆變，這樣驅(qū)動電路便大大簡化。
如圖所示3，本實(shí)用新型設(shè)有PCB板和F形散熱片，所述控制電路6、隔離 驅(qū)動電路7和逆變電路3制作在上PCB板8上，所述隔離降壓電路4和二次整 流濾波電路5制作在中PCB板11上。如箭頭A所示，上PCB板8安裝于兩組F 形散熱片(9， 10)頂面。如箭頭B所示，中PCB板11安裝于兩組F形散熱片
(9， 10)底面。左右兩組F形散熱片(9， 10)相對安裝且構(gòu)成下部風(fēng)道12， 中PCB板11上的電子電路元件位于該下部風(fēng)道12內(nèi)。EMC電路1和輸入整流濾 波電路2安裝于整機(jī)底板(圖中未畫)上。其整體結(jié)構(gòu)經(jīng)這樣優(yōu)化組合后，體
積小散熱性好，組裝維修方便。
本實(shí)用新型選用的MOSFET場效應(yīng)管其耐壓為500V，電流為20A，每個橋臂 為3只M0SFET場效應(yīng)管并聯(lián)。
根據(jù)本實(shí)用新型圖2、圖3組裝的M0SFET逆變式弧焊機(jī)，測試結(jié)果達(dá)到如 下技術(shù)要求1、額定輸入功率5.4KW; 2、額定輸入電流24.5A; 3、額定輸出 電壓26.4V; 4、輸出電流調(diào)節(jié)20A 160A; 5、負(fù)載持續(xù)率60%; 6、空載電壓 56V; 7、空載損耗40W; 8、效率85%; 9、功率因數(shù)O. 93。
權(quán)利要求1.一種MOSFET逆變式弧焊機(jī)，包括順序連接的輸入整流濾波電路、逆變電路、隔離降壓電路、二次整流濾波電路、控制電路、隔離驅(qū)動電路，且隔離驅(qū)動電路與逆變電路相連，其特征在于，在電源輸入端設(shè)有EMC電路，該EMC電路與輸入整流濾波電路連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的M0SFET逆變式弧焊機(jī)，其特征在于，該EMC電路 由電容(CIOI、 C102、 C103、 C104、 C105)及電阻R101和電感(LIOI、 L102、 L103、 L104)連接構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的M0SFET逆變式弧焊機(jī)，其特征在于，該逆變電路 為全橋逆變電路，該逆變電路的橋臂由M0SFET場效應(yīng)管(VT3、 VT4、 VT5、 VT6) 并聯(lián)構(gòu)成，每只場效應(yīng)管的柵極串聯(lián)一只4. 7—10R電阻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOSFET逆變式弧焊機(jī)，其特征在于，設(shè)有PCB板 和F形散熱片，所述控制電路、隔離驅(qū)動電路和逆變電路制作在上PCB板上， 所述隔離降壓電路和二次整流濾波電路制作在中PCB板上，上PCB板安裝于兩 組F形散熱片頂面，中PCB板安裝于兩組F形散熱片底面，左右兩組F形散熱 片相對安裝且構(gòu)成下部風(fēng)道，中PCB板上的電子電路元件位于該下部風(fēng)道內(nèi)。
專利摘要能夠滿足歐洲CE檢測要求性能穩(wěn)定負(fù)載持續(xù)率高的逆變式弧焊機(jī)，包括順序連接的輸入整流濾波電路、逆變電路、隔離降壓電路、二次整流濾波電路、控制電路、隔離驅(qū)動電路，且隔離驅(qū)動電路與逆變電路相連，特別是在電源輸入端設(shè)有EMC電路，該EMC電路與輸入整流濾波電路連接。該EMC電路由電容(C101、C102、C103、C104、C105)及電阻R101和電感(L101、L102、L103、L104)連接構(gòu)成。該逆變電路的橋臂由MOSFET場效應(yīng)管(VT3、VT4、VT5、VT6)并聯(lián)構(gòu)成，每只場效應(yīng)管的柵極串聯(lián)一只4.7～10R電阻。設(shè)有PCB板和F形散熱片構(gòu)成風(fēng)道式結(jié)構(gòu)。作為焊接設(shè)備用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號H02M7/5387GK201183160SQ200820105119
公開日2009年1月21日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者徐愛平 申請人:深圳市佳士科技發(fā)展有限公司