超声波焊接电源制造技术

本实用新型专利技术提供一种超声波焊接电源，该电源包括电路板、共模滤波电路、整流滤波电路、变压电路及控制电路，电路板设置有高电压区域、低电压区域、强磁场区域以及弱磁场区域，共模滤波电路及整流滤波电路均设置在高电压区域，共模滤波电路与整流滤波电路电连接，变压电路与整流滤波电路电连接，控制电路向共模滤波电路、整流滤波电路和变压电路输出控制信号，控制电路位于低电压区域。高电压区域与弱磁场区域相对设置在电路板的第一表面，高电压区域与弱磁场区域分别位于第一表面相对的两侧上。强磁场区域位于高电压区域与弱磁场区域之间，低电压区域位于弱磁场区域内。这种结构的设置可减少电路中的电磁干扰，保证超声波焊接电源的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源领域，具体的，涉及一种应用在超声波焊接设备的超声波焊接电源。
技术介绍
超声技术的两大核心要素包括换能器和超声电源，超声波焊接电源的设计比其他类型的电源要求更高。目前，随着超声技术向高频率、高稳定性发展，以及超声波焊接技术的广泛应用，对超声电源的性能提出了更高的要求。超声波焊接电源的输出功率大多采用的是谐振技术，阻抗匹配和负载性质复杂多变、对抗干扰能力要求特别高。而当今市场上出现的大部分超声波焊接电源对电网的污染和电路本身电磁干扰问题都比较严重，其原因主要是由于电路板线路的布局不合理造成的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种利用电路板合理布局避开磁场干扰的超声波焊接电源。为了实现上述目的，本技术提供的超声波焊接电源包括电路板、共模滤波电路、整流滤波电路、变压电路及控制电路，电路板设置有高电压区域、低电压区域、强磁场区域以及弱磁场区域，共模滤波电路及整流滤波电路均设置在高电压区域，共模滤波电路与整流滤波电路电连接，变压电路与整流滤波电路电连接，控制电路向共模滤波电路、整流滤波电路和变压电路输出控制信号，控制电路位于低电压区域。高电压区域与弱磁场区域相对设置在电路板的第一表面，高电压区域与弱磁场区域分别位于第一表面相对的两侧上。强磁场区域位于高电压区域与弱磁场区域之间，低电压区域位于弱磁场区域内。变压电路包括功率变压器和电感，功率变压器和电感设置在强磁场区域内，功率变压器和电感的气隙设置在同一条直线上。优选的，功率变压器和电感之间的距离为1厘米。由上述方案可见，本技术提供的超声波焊接电源利用区域的划分，将电路板分为高电压区域、低电压区域、强磁场区域以及弱磁场区域，将不同属性的电子元件设置在不同的区域中，减少电路中的电磁干扰，保证超声波焊接电源的稳定性。在高电压区域设置共模滤波电路，可有效的抑制电源开关所带来的信号干扰，高电压区域设置整流滤波电路，可将交流电转换为直流电，以供超声波焊接电源的电路供电。此外，将强磁场区域中的功率变压器和电感的气隙设置在一条直线上，可进一步减少气隙对周围电子元件的影响。由于控制电路需要保持高度的灵敏性，因此，将控制电路设置在弱磁场区域内，可避免受到高电压区域以及强磁场区域的电磁干扰，造成控制操作失灵。一个方案中，电路板还包括漏磁通区域，漏磁通区域位于靠近气隙的位置。由此可见，由于功率变压器和电感的气隙磁场会产生漏磁通，漏磁通会对其附件的电子元件产生影响，形成磁场干扰或磁化现象，在电路板上设置漏磁通区域，在电路布置时，尽可能的避免将电子元件设置在漏磁通区域，从而避开漏磁通区域电磁干扰。进一步方案中，超声波焊接电源还包括散热器，散热器位于电路板的第二表面，且散热器的四个角通过隔离柱和电路板的地线连接。优选的，散热器的面积大于电路板的面积，且散热器与电路板之间的距离小于等于8毫米。由上述方案可见，由于功率变压器和电感磁芯位置的磁场较强，大功率输出时会产生大量的热能，从而导致电路板以及周围环境的温度升高，影响电源系统工作的稳定性。为了能将多余的热量及时传导出电源内部，在功率变压器和电感背面的电路板上设置大面积的散热器，可将功率变压器和电感工作时产生的热量排出，保证电路板上各电子元件工作环境的温度，从而提高电源系统工作的稳定性。此外，散热器在本电源系统中还充当一个接地的功能，增加电源器件的复用率。附图说明图1是本技术超声波焊接电源电路板的结构示意图。以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。具体实施方式本技术超声波焊接电源主要应用在超声波焊接设备中，用以提供焊接时超声波所需要的电流。此外，本技术主要是对电路板布局方面进行合理设置，有效避免电磁干扰等问题。如图1所示，图1是本技术超声波焊接电源电路板的结构示意图。超声波焊接电源包括电路板2，电路板2设置有高电压区域3、低电压区域9、强磁场区域5以及弱磁场区域8。高电压区域3与弱磁场区域8相对设置在电路板2的第一表面，高电压区域3与弱磁场区域8分别位于第一表面相对的两侧上，强磁场区域5位于高电压区域3与弱磁场区域8之间，低电压区域9位于弱磁场区域8内。为了给超声波焊接电源的电路供电，高电压区域3的电器件需要与市电交流电线电连接，并将交流电压转换为直流电压。在接入交流电网时，交流电网会给电源电路带来噪声信号干扰，因此，通过在高电压区域3设置共模滤波电路（未示出），可有效的抑制电源开关所带来的信号干扰。高电压区域3还设置整流滤波电路（未示出），共模滤波电路与整流滤波电路电连接，通过整流滤波电路将交流电压转换为直流电压，并能够为超声波焊接电源的电路提供308V直流电压。超声波焊接电源还包括变压电路，变压电路与整流滤波电路电连接，变压电路包括功率变压器6和电感7，功率变压器6和电感7设置在强磁场区域3内，优选的，功率变压器6和电感7之间的距离为1厘米。为了防止功率变压器6和电感7在工作中出现磁饱和现象，在磁芯的对接处留有气隙61和71，功率变压器6和电感7的气隙61和71在同一条直线上。但由于功率变压器6和电感7的气隙磁场会产生漏磁通，漏磁通会对其附件的电子元件产生影响，形成磁场干扰或磁化现象，在气隙61与气隙71的附近分别设置有漏磁通区域4，在电路元器件布置时，尽可能的避免将电子元器件设置在漏磁通区域4，从而避开漏磁通区域4电磁干扰。当然，漏磁通区域4并不是完全不能布置电子元件，非金属材料制成的器件、不易磁化的元件或对电路系统影响较小的元件也可以设置在漏磁通区域4。此外，由于功率变压器6和电感7磁芯位置的磁场较强，大功率输出时会产生大量的热能，从而导致电路板2以及周围环境的温度升高，影响电源系统工作的稳定性。为了能将多余的热量及时传导出电源内部，电路板2还设置有散热器1，散热器1位于电路板2的第二表面，即，设置在功率变压器6和电感7背面的电路板2上，且散热器的四个角通过隔离柱（未示出）和电路板2的地线连接。优选的，散热器1的面积大于电路板2的面积，且散热器1与电路板2之间的距离小于等于8毫米。此设置可将功率变压器6和电感7工作时产生的热量排出，保证电路板2上各电子元件工作环境的温度，从而提高电源系统工作的稳定性。此外，散热器1在本电源系统中还充当一个接地的功能，增加电源器件的复用率。为了增加电源的可控制性，电路板2还设置有控制电路10，控制电路10向共模滤波电路、整流滤波电路和变压电路输出控制信号。由于控制电路10需要保持高度的灵敏性，将控制电路10位于低电压区域9和弱磁场区域8内，可避免受到高电压区域3以及强磁场区域5的电磁干扰，造成控制操作失灵。此外，将控制电路10设置在离高电压区域3较远的低电压区域9，可起到高电压区域3与低电压区域9隔离的效果，防止烧毁电子元器件。值得注意的是，靠近功率变压器6及电感7的位置尽量放置对系统影响较小且不能被磁化的元件，较敏感的电子元气件尽量设置在弱磁场区域8内，并向远离强磁场区域5的方向靠拢设置，可最大程度的减少电磁干扰。由上述的描述可知，本技术提供的超声波焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
超声波焊接电源，包括电路板、共模滤波电路、整流滤波电路、变压电路及控制电路，其特征在于：所述电路板设置有高电压区域、低电压区域、强磁场区域以及弱磁场区域，所述共模滤波电路及所述整流滤波电路均设置在所述高电压区域，所述共模滤波电路与所述整流滤波电路电连接，所述变压电路与所述整流滤波电路电连接，所述控制电路向所述共模滤波电路、所述整流滤波电路和所述变压电路输出控制信号，所述控制电路位于所述低电压区域；所述高电压区域与所述弱磁场区域相对设置在所述电路板的第一表面，所述高电压区域与所述弱磁场区域分别位于所述第一表面相对的两侧上；所述强磁场区域位于所述高电压区域与所述弱磁场区域之间；所述低电压区域位于所述弱磁场区域内；所述变压电路包括功率变压器和电感，所述功率变压器和所述电感设置在所述强磁场区域内，所述功率变压器和所述电感的气隙设置在同一条直线上。

【技术特征摘要】
1.超声波焊接电源，包括电路板、共模滤波电路、整流滤波电路、变压电路及控制电路，其特征在于：
所述电路板设置有高电压区域、低电压区域、强磁场区域以及弱磁场区域，所述共模滤波电路及所述整流滤波电路均设置在所述高电压区域，所述共模滤波电路与所述整流滤波电路电连接，所述变压电路与所述整流滤波电路电连接，所述控制电路向所述共模滤波电路、所述整流滤波电路和所述变压电路输出控制信号，所述控制电路位于所述低电压区域；
所述高电压区域与所述弱磁场区域相对设置在所述电路板的第一表面，所述高电压区域与所述弱磁场区域分别位于所述第一表面相对的两侧上；
所述强磁场区域位于所述高电压区域与所述弱磁场区域之间；
所述低电压区域位于所述弱磁场区域内；
所述变压电路包括功率变压器和电感，所述功...

【专利技术属性】
技术研发人员：王森城，
申请(专利权)人：珠海灵科自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44