專利名稱：一種小型逆變焊機(jī)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及逆變焊機(jī)領(lǐng)域，尤其是小型逆變焊機(jī)電路的改善，使電路中主變壓器 體積變小的技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，逆變焊機(jī)的體積一般比較大，其主要原因是，逆變焊機(jī)的逆變電路中 主變壓器的線圈體積較大，導(dǎo)致了整個(gè)逆變焊機(jī)體積變大。如中國專利公開號(hào)為201385176 的一種新型逆變焊機(jī)輸出整流保護(hù)電路，主要由變壓器TM，與變壓器TM副邊的第一抽頭 相連的二極管Dl、與第二抽頭相連的電感L及與第三抽頭相連的二極管D2組成，其特征在 于，在第一抽頭與二極管Dl之間、第三抽頭與二極管D2之間還分別設(shè)有磁環(huán)M。本發(fā)明去 掉了傳統(tǒng)的阻容保護(hù)電路，不僅使得電路結(jié)構(gòu)更為簡單，而且還能同時(shí)降低變壓器原邊對(duì) 開關(guān)管的選用要求，從而使得其制作成本下降約10%。同時(shí)，由于在變壓器的副邊抽頭與 二極管之間串有磁環(huán)，能有效的解決二極管的過電壓和過電流問題，可有效提高二極管的 可靠性及整個(gè)電路的穩(wěn)定性，由于該逆變焊機(jī)采用的低頻逆變技術(shù)，因此導(dǎo)致了其主變壓 器的線圈較大。另外，又如中國專利201124282的一種逆變焊機(jī)的供電電路，該逆變焊機(jī) 的供電電路，包括三相交流輸入端、三相整流模塊、低頻濾波模塊、逆變模塊、輸出整流模 塊以及焊接輸出端，所述低頻濾波模塊包括LC濾波電路，所述三相交流輸入端與所述三 相整流模塊之間設(shè)有高頻濾波模塊，所述LC濾波電路的電感L上并聯(lián)有二極管D。本發(fā)明 消除諧波損耗，提升了逆變焊機(jī)的功率，起到了節(jié)能效果，延長了逆變焊機(jī)的使用壽命， 該逆變電路存在同樣的問題，在一定功率下，采用低頻逆變技術(shù)，使主變壓器的主邊線圈感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì)低，電流變大，導(dǎo)致其線圈增大，這類逆變焊機(jī)的體積一般比較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種小型逆變焊機(jī)電路，采用高頻逆變技術(shù)， 時(shí)焊機(jī)功率密度大、體積小、重量輕，而且性價(jià)比高。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種小型逆變焊機(jī)電路，包括供電電 路、逆變電路，所述逆變電路包括直流電源浮驅(qū)電路、高頻PWM信號(hào)發(fā)生電路、第一開關(guān)管 電路、浮驅(qū)變壓器Tl、高壓直流電源、負(fù)電壓產(chǎn)生電路、無源吸收電路、第二開關(guān)管電路、功 率變壓器T2 ；所述第一開關(guān)管電路主要包括P溝道MOS管Ql、N溝道MOS管Q2，所述浮驅(qū)變 壓器Tl包括主線圈P1、副線圈P2、P3，所述高頻PWM信號(hào)發(fā)生電路通過電容Cl、C2分別與 MOS管Ql的柵極和MOS管Q2的柵極連接，所述主線圈Pl同名端與直流電源浮驅(qū)電路的正極 連接，另一端與分別與MOS管Q1、Q2的漏極連接；所述第二開關(guān)管電路包括四個(gè)N溝道MOS 管Q3-Q6，所述副線圈P2同名端通過第一負(fù)電壓產(chǎn)生電路后分別與MOS管Q3、Q4的柵極連 接，所述副線圈P3同名端通過第二負(fù)電壓產(chǎn)生電路后分別與MOS管Q5、Q6的柵極連接；所 述高壓直流電源正極與MOS管Q3、Q4的漏極連接，所述MOS管Q5、Q6的源極接地；所述功 率變壓器T2包括主線圈K1、若干副線圈K2-Kn，主線圈Kl的同名端與MOS管Q3、Q4 源極連接，另一端與MOS管Q5、Q6的漏極連接；所述副線圈K2-Kn之間相互并聯(lián)，副線圈K2_Kn 同名端通過濾波穩(wěn)壓電路輸出至負(fù)載。高頻PWM信號(hào)發(fā)生電路發(fā)出高頻的PWM信號(hào)，控制P 溝道MOS管Ql、Ν溝道MOS管Q2，又因?yàn)镸OS管Q1、Q2相反，同一時(shí)間只能有一個(gè)MOS管導(dǎo) 通，當(dāng)MOS管Ql導(dǎo)通，MOS管Q2截止時(shí)，浮驅(qū)變壓器Tl被短路；當(dāng)MOS管Ql截止，MOS管Q2 導(dǎo)通時(shí)，直流電源浮驅(qū)電路向浮驅(qū)變壓器Tl供電，由于兩個(gè)MOS管Ql、Q2不斷的交替導(dǎo)通 和截止，使得浮驅(qū)變壓器Tl能夠產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。另外，由于控制MOS管Ql、Q2的PWM信 號(hào)為高頻信號(hào)，使得浮驅(qū)變壓器Tl主線圈Pl的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，在一定的功率下，其感應(yīng)電 流就越小，浮驅(qū)變壓器的感應(yīng)線圈就越小。浮驅(qū)變壓器Tl的副線圈P2、P3經(jīng)變壓后，具有 相同的交流電，由于副線圈P2、P3的電壓周期性變化，使得其輸出的電壓發(fā)生正負(fù)的變化， 當(dāng)處于正電壓輸出時(shí)，第二開關(guān)管電路處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，功率變壓器T2的電壓為0 ；當(dāng)處于 負(fù)電壓輸出時(shí)，第二開關(guān)管電路處于開通狀態(tài)時(shí)，功率變壓器T2的電壓為高壓直流電源的 電壓；由于第二開關(guān)管不斷的開通和截止交替變化，使得功率變壓器T2能夠產(chǎn)生感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)，副線圈K2-Kn之間相互并聯(lián)，能夠增大輸出的電流。作為改進(jìn)，所述第一負(fù)電壓產(chǎn)生電路包括電容C3、穩(wěn)壓二極管D1、單向二極管D2， 所述電容C3與穩(wěn)壓二極管Dl并聯(lián)后一端與副線圈Ρ2的同名端連接，另一端與單向二極管 D3連接后與功率變壓器Τ2的同名端連接；所述第二負(fù)電壓產(chǎn)生電路包括電容C4、穩(wěn)壓二 極管D3、單向二極管D4，所述電容C4與穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)后一端與副線圈Ρ3的同名端連 接，另一端與單向二極管D4連接后與功率變壓器Τ2的另一端連接。當(dāng)副線圈Ρ2處于電壓 處于正半周期時(shí)，其同名端輸出正電壓，并向電容C3充電，此時(shí)，單向二極管D2兩端電壓為 正，不能使MOS管Q3、Q4導(dǎo)通；當(dāng)電容C3充滿電后，單向二極管D2兩端的電壓為變?yōu)? ；當(dāng) 副線圈電壓處于負(fù)半周期時(shí)，其電流方向反向，電容C3開始向副線圈P2的同名端放電，此 時(shí)單向二極管D2兩端電壓為負(fù)，利用該負(fù)電壓驅(qū)動(dòng)MOS管Q3、Q4導(dǎo)通。同理，副線圈與第 二負(fù)電壓產(chǎn)生電路具有相同工作原理。作為改進(jìn)，所述高頻PWM信號(hào)發(fā)生電路為200KHz PWM信號(hào)發(fā)生器，PWM信號(hào)發(fā)生 器的正極端分別與電容Cl、C2連接，負(fù)極端接地。作為改進(jìn)，所述直流電源浮驅(qū)電路為24V直流電源。作為改進(jìn)，直流高壓電源為300V直流電源。作為改進(jìn)，所述無源吸收電路包括二極管D5-D8，所述二極管D8陽極接地，陰極與 二極管D5連接后與高壓直流電源正極連接，所述二極管D7陽極接地，陰極與第一負(fù)電壓 產(chǎn)生電路輸出連接，所述二極管D6陽極與MOS管Q5、Q6漏極連接，陰極與高壓直流電源正 極連接，所述二極管D5、D6之間設(shè)有電容C5，所述二極管D7、D8之間設(shè)有電容C6。無源吸 收電路吸收電路中的干擾信號(hào)，在高頻的開關(guān)下，并不降低逆變效率，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品成本的優(yōu) 化。作為改進(jìn)，所述供電電路包括整流電路U1、整流電路U2、開關(guān)電源電路，外部交流 電通過整流電路Ul后輸出至所述高壓直流電源；外部交流電通過開關(guān)電源電路后輸出低 壓直流電源至直流電源浮驅(qū)電路和風(fēng)機(jī)。作為改進(jìn)，所述功率變壓器T2為EER43的鐵氧體磁芯高頻變壓器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所帶來的有益效果是
采用超高頻逆變技術(shù)+無源吸收軟開關(guān)技術(shù)，主頻開關(guān)頻率達(dá)到200KHZ，這個(gè)頻率已經(jīng)是逆變行業(yè)產(chǎn)品化應(yīng)用技術(shù)的高端，此外很少有高頻大功率成功應(yīng)用的產(chǎn)品，加上無源 吸收電路吸收電路中的干擾信號(hào)，在高頻的開關(guān)下，并不降低逆變效率，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品成本的 優(yōu)化；本發(fā)明的主能量轉(zhuǎn)換元件一功率變壓器，為EER43的鐵氧體磁芯高頻變壓器，常規(guī)應(yīng) 用下，只能完成1000W以下的功率的能量轉(zhuǎn)換，而在本發(fā)明中，超高頻逆變技術(shù)下，最大能 輸出3500W的功率，這意味著在同等的輸出功率下，本發(fā)明能夠節(jié)約三分之二的變壓器的 成本；電路高頻化后，大大縮小了能量轉(zhuǎn)換元件，如變壓器、電感等的體積，最大幅度的降低 了產(chǎn)品的成本，提高了逆變焊機(jī)的市場競爭力。


圖1為本發(fā)明逆變電路圖。圖2為本發(fā)明供電電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。一種小型逆變焊機(jī)電路，包括供電電路、逆變電路。如圖1所示，所述逆變電路包 括直流電源浮驅(qū)電路、高頻PWM信號(hào)發(fā)生電路、第一開關(guān)管電路、浮驅(qū)變壓器Tl、高壓直流 電源、負(fù)電壓產(chǎn)生電路、無源吸收電路、第二開關(guān)管電路、功率變壓器T2。所述高頻PWM信號(hào) 發(fā)生電路為200KHz PWM信號(hào)發(fā)生器2 ；所述直流電源浮驅(qū)電路為24V直流電源1 ；直流高壓 電源5為300V直流電源；所述功率變壓器T2為EER43的鐵氧體磁芯高頻變壓器。所述第 一開關(guān)管電路3主要包括P溝道MOS管Q1、N溝道MOS管Q2，所述浮驅(qū)變壓器Tl包括主線 圈P1、副線圈P2、P3，所述高頻PWM信號(hào)2發(fā)生電路通過電容Cl、C2分別與MOS管Ql的柵 極和MOS管Q2的柵極連接，所述主線圈Pl同名端與直流電源浮驅(qū)電路的正極連接，另一端 與分別與MOS管Q1、Q2的漏極連接。所述第二開關(guān)管電路7包括四個(gè)N溝道MOS管Q3-Q6， 所述副線圈P2同名端通過第一負(fù)電壓產(chǎn)生電路4后分別與MOS管Q3、Q4的柵極連接，所述 副線圈P3同名端通過第二負(fù)電壓產(chǎn)生電路后分別與MOS管Q5、Q6的柵極連接。所述高壓 直流電源5正極與MOS管Q3、Q4的漏極連接，所述MOS管Q5、Q6的源極接地。所述功率變 壓器T2包括主線圈K1、若干副線圈K2-Kn，主線圈Kl的同名端與MOS管Q3、Q4的源極連 接，另一端與MOS管Q5、Q6的漏極連接；所述副線圈K2-K4之間相互并聯(lián)，副線圈K2-K4同 名端通過濾波穩(wěn)壓電路8輸出至負(fù)載。高頻PWM信號(hào)發(fā)生電路發(fā)出高頻的PWM信號(hào)，控制P 溝道MOS管Ql、N溝道MOS管Q2，又因?yàn)镸OS管Q1、Q2相反，同一時(shí)間只能有一個(gè)MOS管導(dǎo) 通，當(dāng)MOS管Ql導(dǎo)通，MOS管Q2截止時(shí)，浮驅(qū)變壓器Tl被短路；當(dāng)MOS管Ql截止，MOS管Q2 導(dǎo)通時(shí)，直流電源浮驅(qū)電路向浮驅(qū)變壓器Tl供電，由于兩個(gè)MOS管Ql、Q2不斷的交替導(dǎo)通 和截止，使得浮驅(qū)變壓器Tl能夠產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。另外，由于控制MOS管Ql、Q2的PWM信 號(hào)為高頻信號(hào)，使得浮驅(qū)變壓器Tl主線圈Pl的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，在一定的功率下，其感應(yīng)電 流就越小，浮驅(qū)變壓器的感應(yīng)線圈就越小。浮驅(qū)變壓器Tl的副線圈P2、P3經(jīng)變壓后，具有 相同的交流電，由于副線圈P2、P3的電壓周期性變化，使得其輸出的電壓發(fā)生正負(fù)的變化， 當(dāng)處于正電壓輸出時(shí)，第二開關(guān)管電路處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，功率變壓器T2的電壓為0 ；當(dāng)處于 負(fù)電壓輸出時(shí)，第二開關(guān)管電路處于開通狀態(tài)時(shí)，功率變壓器T2的電壓為高壓直流電源的 電壓；由于第二開關(guān)管不斷的開通和截止交替變化，使得功率變壓器T2能夠產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，副線圈K2-Kn之間相互并聯(lián)，能夠增大輸出的電流。所述第一負(fù)電壓產(chǎn)生電路包括電容C3、穩(wěn)壓二極管D1、單向二極管D2，所述電容 C3與穩(wěn)壓二極管Dl并聯(lián)后一端與副線圈Ρ2的同名端連接，另一端與單向二極管D3連接后 與功率變壓器Τ2的同名端連接；所述第二負(fù)電壓產(chǎn)生電路包括電容C4、穩(wěn)壓二極管D3、單 向二極管D4，所述電容C4與穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)后一端與副線圈Ρ3的同名端連接，另一端 與單向二極管D4連接后與功率變壓器Τ2的另一端連接。當(dāng)副線圈Ρ2處于電壓處于正半 周期時(shí)，其同名端輸出正電壓，并向電容C3充電，此時(shí)，單向二極管D2兩端電壓為正，不能 使MOS管Q3、Q4導(dǎo)通；當(dāng)電容C3充滿電后，單向二極管D2兩端的電壓為變?yōu)? ；當(dāng)副線圈 電壓處于負(fù)半周期時(shí)，其電流方向反向，電容C3開始向副線圈Ρ2的同名端放電，此時(shí)單向 二極管D2兩端電壓為負(fù)，利用該負(fù)電壓驅(qū)動(dòng)MOS管Q3、Q4導(dǎo)通。同理，副線圈與第二負(fù)電 壓產(chǎn)生電路具有相同工作原理。所述無源吸收電路6包括二極管D5-D8，所述二極管D8陽極接地，陰極與二極管 D5連接后與高壓直流電源正極連接，所述二極管D7陽極接地，陰極與第一負(fù)電壓產(chǎn)生電路 輸出連接，所述二極管D6陽極與MOS管Q5、Q6漏極連接，陰極與高壓直流電源正極連接，所 述二極管D5、D6之間設(shè)有電容C5，所述二極管D7、D8之間設(shè)有電容C6。無源吸收電路吸收 電路中的干擾信號(hào)，在高頻的開關(guān)下，并不降低逆變效率，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品成本的優(yōu)化。如圖2所示，所述供電電路包括整流電路Ul、整流電路U2、開關(guān)電源電路9，外部交 流電通過整流電路Ul后輸出至所述高壓直流電源5;外部交流電通過開關(guān)電源電路后輸出 低壓直流電源至直流電源浮驅(qū)電路和風(fēng)機(jī)。本發(fā)明采用超高頻逆變技術(shù)+無源吸收軟開關(guān)技術(shù)，主頻開關(guān)頻率達(dá)到200KHZ， 這個(gè)頻率已經(jīng)是逆變行業(yè)產(chǎn)品化應(yīng)用技術(shù)的高端，此外很少有高頻大功率成功應(yīng)用的產(chǎn) 品，加上無源吸收電路吸收電路中的干擾信號(hào)，在高頻的開關(guān)下，并不降低逆變效率，實(shí)現(xiàn) 了產(chǎn)品成本的優(yōu)化；本發(fā)明的主能量轉(zhuǎn)換元件一功率變壓器，為EER43的鐵氧體磁芯高頻 變壓器，常規(guī)應(yīng)用下，只能完成1000W以下的功率的能量轉(zhuǎn)換，而在本發(fā)明中，超高頻逆變 技術(shù)下，最大能輸出3500W的功率，這意味著在同等的輸出功率下，本發(fā)明能夠節(jié)約三分之 二的變壓器的成本；電路高頻化后，大大縮小了能量轉(zhuǎn)換元件，如變壓器、電感等的體積，最 大幅度的降低了產(chǎn)品的成本，提高了逆變焊機(jī)的市場競爭力。
權(quán)利要求
一種小型逆變焊機(jī)電路，包括供電電路、逆變電路，其特征在于所述逆變電路包括直流電源浮驅(qū)電路、高頻PWM信號(hào)發(fā)生電路、第一開關(guān)管電路、浮驅(qū)變壓器T1、高壓直流電源、負(fù)電壓產(chǎn)生電路、無源吸收電路、第二開關(guān)管電路、功率變壓器T2；所述第一開關(guān)管電路主要包括P溝道MOS管Q1、N溝道MOS管Q2，所述浮驅(qū)變壓器T1包括主線圈P1、副線圈P2、P3，所述高頻PWM信號(hào)發(fā)生電路通過電容C1、C2分別與MOS管Q1的柵極和MOS管Q2的柵極連接，所述主線圈P1同名端與直流電源浮驅(qū)電路的正極連接，另一端與分別與MOS管Q1、Q2的漏極連接；所述第二開關(guān)管電路包括四個(gè)N溝道MOS管Q3 Q6，所述副線圈P2同名端通過第一負(fù)電壓產(chǎn)生電路后分別與MOS管Q3、Q4的柵極連接，所述副線圈P3同名端通過第二負(fù)電壓產(chǎn)生電路后分別與MOS管Q5、Q6的柵極連接；所述高壓直流電源正極與MOS管Q3、Q4的漏極連接，所述MOS管Q5、Q6的源極接地；所述功率變壓器T2包括主線圈K1、若干副線圈K2 Kn，主線圈K1的同名端與MOS管Q3、Q4的源極連接，另一端與MOS管Q5、Q6的漏極連接；所述副線圈K2 Kn之間相互并聯(lián)，副線圈K2 Kn同名端通過濾波穩(wěn)壓電路輸出至負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型逆變焊機(jī)電路，其特征在于所述第一負(fù)電壓產(chǎn)生 電路包括電容C3、穩(wěn)壓二極管D1、單向二極管D2，所述電容C3與穩(wěn)壓二極管Dl并聯(lián)后一 端與副線圈Ρ2的同名端連接，另一端與單向二極管D3連接后與功率變壓器Τ2的同名端連 接；所述第二負(fù)電壓產(chǎn)生電路包括電容C4、穩(wěn)壓二極管D3、單向二極管D4，所述電容C4與 穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)后一端與副線圈Ρ3的同名端連接，另一端與單向二極管D4連接后與功 率變壓器Τ2的另一端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型逆變焊機(jī)電路，其特征在于所述高頻PWM信號(hào)發(fā) 生電路為200KHz PWM信號(hào)發(fā)生器，PWM信號(hào)發(fā)生器的正極端分別與電容Cl、C2連接，負(fù)極 端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型逆變焊機(jī)電路，其特征在于所述直流電源浮驅(qū)電 路為24V直流電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型逆變焊機(jī)電路，其特征在于直流高壓電源為300V直流電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型逆變焊機(jī)電路，其特征在于所述無源吸收電路包 括二極管D5-D8，所述二極管D8陽極接地，陰極與二極管D5連接后與高壓直流電源正極連 接，所述二極管D7陽極接地，陰極與第一負(fù)電壓產(chǎn)生電路輸出連接，所述二極管D6陽極與 MOS管Q5、Q6漏極連接，陰極與高壓直流電源正極連接，所述二極管D5、D6之間設(shè)有電容 C5，所述二極管D7、D8之間設(shè)有電容C6。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型逆變焊機(jī)電路，其特征在于所述供電電路包括整 流電路U1、整流電路U2、開關(guān)電源電路，外部交流電通過整流電路Ul后輸出至所述高壓直 流電源；外部交流電通過開關(guān)電源電路后輸出低壓直流電源至直流電源浮驅(qū)電路和風(fēng)機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型逆變焊機(jī)電路，其特征在于所述功率變壓器T2為 EER43的鐵氧體磁芯高頻變壓器。
全文摘要
一種小型逆變焊機(jī)電路，包括供電電路、逆變電路，所述逆變電路包括直流電源浮驅(qū)電路、高頻PWM信號(hào)發(fā)生電路、第一開關(guān)管電路、浮驅(qū)變壓器T1、高壓直流電源、負(fù)電壓產(chǎn)生電路、無源吸收電路、第二開關(guān)管電路、功率變壓器T2。采用超高頻逆變技術(shù)+無源吸收軟開關(guān)技術(shù)，主頻開關(guān)頻率達(dá)到200kHz，加上無源吸收電路吸收電路中的干擾信號(hào)，在高頻的開關(guān)下，并不降低逆變效率，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品成本的優(yōu)化；本發(fā)明的主能量轉(zhuǎn)換元件—功率變壓器，在同等的輸出功率下，本發(fā)明能夠節(jié)約三分之二的變壓器的成本；電路高頻化后，大大縮小了能量轉(zhuǎn)換元件，如變壓器、電感等的體積，最大幅度的降低了產(chǎn)品的成本。
文檔編號(hào)H02M7/537GK101954527SQ20101027317
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月6日
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