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直流电焊机的焊接电源制造技术

技术编号:14914999 阅读:100 留言:0更新日期:2017-03-30 04:08
一种直流电焊机的焊接电源,其包括由开关管Q1、开关管Q2和高频变压器T1构成为一推挽开关电路,施加在开关管Q1和开关管Q2上的高频方波信号的相位互为相反,从而对高压整流器QL的输出电压进行逆变,通过改变高频方波信号的频率,可改变高频变压器的次级电压,使高频变压器的次级电压稳定,本实用新型专利技术的电路结构可取消高压整流器QL的输出端的滤波电容,在逆变过程中电网始终有电流流向高频变压器,使得由电网的输入电流无周期性尖峰出现,输入电流比较平滑,有效地抑制了高次谐波分量。与现有技术相比省去了功率因数校正电路。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种直流电焊机的焊接电源,该焊接电源适合于小功率的直流电焊机。
技术介绍
现在直流电焊机的焊接电源一般为高频逆变式,其省去了笨重的工频变压器和低频滤波电感线圈,从而获得体积小、重量轻和效率高等主要优点,其线路基本结构,包括对高压交流电进行整流滤波的整流滤波器,将整流后的高压直流电压变换为低压直流电压的变换器;由于所述的整流滤波器由整流二极管和滤波电容组成,整流二极管的非线性和滤波电容的储能作用,使得输入电流为一个时间很短、峰值很高的周期性尖峰电流,对这种畸形的输入电流进行傅里叶分析可知,它除了含有基波外,还含有丰富的高次谐波分量,特别是其中的三次谐波尤为突出,这不仅给公共电网带来很多危害,而且也会增大输入电流在传输上损耗;为此有关部门作出了相应规定,必须对高频逆变式电源进行功率因数校正,抑制高次谐波分量,限制输入电流的失真程度。现有的功率因数校正的方法主要有无源功率因数校正和有源功率因数校正两大类。这两类功率因数校正的方都会增加焊接电源的制造成本。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是,提供一种直流电焊机的焊接电源,该焊接电源不需要增加功率因数校正电路,而是通过对焊接电源中的变换器线路结构进行改进,在进行电压变换的过程中,达到抑制高次谐波分量目的。本技术解决的技术问题的技术方案是,一种直流电焊机的焊接电源,其包括:对市电进行整流的高压整流器QL、将高压整流器输出的高压直流电变换成低压直流电的变换器,其特征是,所述的变换器包括开关管Q1、开关管Q2、高频变压器T1,开关管Q1的集电极接高频变压器T1初级线圈的一端,开关管Q1的发射极接高压直流电的负极,开关管Q2的集电极接高频变压器T1初级线圈的另一端,开关管Q2的发射极接高压直流电的负极,高频变压器T1初级线圈的中心抽头接高压直流电的正极,高频变压器T1次级线圈与低压整流器的输入端连接,低压整流器的输出端为焊接电源的输出端,开关管Q1的栅极施加有第一高频方波信号,开关管Q2的栅极施加有第二高频方波信号,当开关管Q1导通时开关管Q2截止,当开关管Q1截止时开关管Q2导通,所述的第一高频方波信号和第二高频方波信号由一压控振荡器输出,压控振荡器受控于一电压比较器,电压比较器将低压整流器输出的焊接电源电压uo与一设定电压ug进行比较,当焊接电源电压uo大于设定电压ug时,电压比较器输出的控制电压uk控制压控振荡器输出信号频率降低,反之亦然,使焊接电源电压uo保持稳定。本技术的特点是,所述的开关管Q1、开关管Q2和高频变压器T1构成为一推挽开关电路,施加在开关管Q1和开关管Q2上的高频方波信号的相位互为相反,当开关管Q1导通时开关管Q2截止,当开关管Q1截止时开关管Q2导通,从而对高压整流器QL的输出电压进行逆变,通过改变高频方波信号的频率,可改变高频变压器的次级电压,使高频变压器的次级电压稳定,本专利技术的电路结构可取消高压整流器QL的输出端的滤波电容,在逆变过程中电网始终有电流流向高频变压器,使得由电网的输入电流无周期性尖峰出现,输入电流比较平滑,有效地抑制了高次谐波分量。与现有技术相比省去了功率因数校正电路。附图说明图1为本技术的电路原理图。图2为图1中比较器与压控振荡器的电路原理图。具体实施方式现结合附图说明本技术的具体实施方式。一种直流电焊机的焊接电源,其包括:对市电ui进行全波整流的高压整流器QL、将高压整流器输出的高压直流电变换成低压直流电的变换器;所述的变换器包括开关管Q1、开关管Q2、高频变压器T1,开关管Q1的集电极接高频变压器T1初级线圈的一端,开关管Q1的发射极接高压直流电的负极,开关管Q2的集电极接高频变压器T1初级线圈的另一端,开关管Q2的发射极接高压直流电的负极,高频变压器T1初级线圈的中心抽头接高压直流电的正极,开关管Q1的栅极施加有第一高频方波信号,开关管Q2的栅极施加有第二高频方波信号,当开关管Q1导通时开关管Q2截止,当开关管Q1截止时开关管Q2导通。所述的开关管Q1和开关管Q2为绝缘栅双极晶体管(IGBT)。高频变压器T1次级线圈与低压整流器的输入端连接,低压整流器的输出端为焊接电源的输出端。所述的高频变压器T1次级线圈可以为单个,低压整流器的结构为由四个二极管构成的桥式整流电路;所述的高频变压器T1次级线圈和低压整流器也可以为如图1所示的结构,即高频变压器T1次级线圈有一中心抽头,高频变压器T1次级线圈一端接二极管D3的阳极,高频变压器T1次级线圈另一端接二极管D4的阳极,二极管D3的阴极与二极管D4的阴极相联,二极管D3的阴极为焊接电源的输出端的正极,高频变压器T1次级线圈的中心抽头为焊接电源的输出端的负极,高频变压器T1次级线圈的中心抽头接地。所述的第一高频方波信号和第二高频方波信号由一压控振荡器输出,压控振荡器的电路结构如图2所示,压控振荡器包括时基集成电路IC1、三极管T1、三极管T2、三极管T3,三极管T1和三极管T2的发射极接工作电源V+,三极管T1和三极管T2的基极相连接,三极管T1的基极接三极管T1的集电极,三极管T1的集电极通过电阻接控制电压uk,三极管T1的集电极接时基集成电路IC1的引脚7,三极管T1的集电极通过电阻R10接时基集成电路IC1的引脚6和引脚2,时基集成电路IC1的引脚2通过电容C1接地,时基集成电路IC1的引脚4和引脚8接工作电源V+,时基集成电路IC1的引脚1接地,时基集成电路IC1的引脚3通过电阻R11接三极管T3的基极,三极管T3的集电极通过电阻R12接工作电源V+,三极管T3的发射极接地。时基集成电路的型号为NE555。压控振荡器的工作原理是:时基集成电路IC1、电阻R10、电容C1构成一方波振荡器,三极管T1、三极管T2、电阻R9构成一电压/电流变换电路,三极管T2的集电极电流与控制电压uk相关,当控制电压uk升高时三极管T2的集电极电流下降,方波振荡器的振荡频率下降;当控制电压uk下降时三极管T2的集电极电流上升,方波振荡器的振荡频率上升;时基集成电路IC1的引脚3输出第一高频方波信号J1,三极管T3、电阻R11和电阻R12构成一反相器,三极管T3的集电极输出第二高频方波信号J2,第一高频方波信号和第二高频方波信号的相位相反。压控振荡器的输出信号频率范围为10KHZ-150KHZ。上述的压控振荡器功能也可以用LM331系列的电压/频率转换器加一反相器来实现,电压/频率转换器的输入端接控制电压uk,电压/频率转换器的输出端接反相器的输入端,电压/频率转换器的输出端输出第一高频方波信号,反相器的输出端输出第二高频方波信号。所述的控制电压uk由一电压比较器产生,电压比较器的线路如图2所示,电压比较器包括运算放大器A1、运算放大器A2,运算放大器A1的反相输入端与输出端之间接有电阻R5,运算放大器A1的反相输入端接电阻R4的一端,电阻R4的另一端通过电阻R2接地,电阻R4的另一端通过电阻R1接低压整流器输出端的正极,运算放大器A1的同相输入端接电位器W1的滑臂,电位器W1的一端通过电阻R3接工作电源V+,电位器W1的另一端接地;运算放大器A2的反相输入端通过电阻R6接运算放大器A1的输出端,运算放大器A2的反相输入端与输出端之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电焊机的焊接电源,其包括:对市电进行整流的高压整流器QL、将高压整流器输出的高压直流电变换成低压直流电的变换器;其特征是,所述的变换器包括开关管Q1、开关管Q2、高频变压器T1,开关管Q1的集电极接高频变压器T1初级线圈的一端,开关管Q1的发射极接高压直流电的负极,开关管Q2的集电极接高频变压器T1初级线圈的另一端,开关管Q2的发射极接高压直流电的负极,高频变压器T1初级线圈的中心抽头接高压直流电的正极,高频变压器T1次级线圈与低压整流器的输入端连接,低压整流器的输出端为焊接电源的输出端;开关管Q1的栅极施加有第一高频方波信号,开关管Q2的栅极施加有第二高频方波信号,当开关管Q1导通时开关管Q2截止,当开关管Q1截止时开关管Q2导通,所述的第一高频方波信号和第二高频方波信号由一压控振荡器输出,压控振荡器受控于一电压比较器,电压比较器将低压整流器输出的焊接电源电压uo与一设定电压ug进行比较,当焊接电源电压uo大于设定电压ug时,电压比较器输出的控制电压uk控制压控振荡器输出信号频率降低,反之亦然,使焊接电源电压uo保持稳定。

【技术特征摘要】
1.一种直流电焊机的焊接电源,其包括:对市电进行整流的高压整流器QL、将高压整流器输出的高压直流电变换成低压直流电的变换器;其特征是,所述的变换器包括开关管Q1、开关管Q2、高频变压器T1,开关管Q1的集电极接高频变压器T1初级线圈的一端,开关管Q1的发射极接高压直流电的负极,开关管Q2的集电极接高频变压器T1初级线圈的另一端,开关管Q2的发射极接高压直流电的负极,高频变压器T1初级线圈的中心抽头接高压直流电的正极,高频变压器T1次级线圈与低压整流器的输入端连接,低压整流器的输出端为焊接电源的输出端;开关管Q1的栅极施加有第一高频方波信号,开关管Q2的栅极施加有第二高频方波信号,当开关管Q1导通时开关管Q2截止,当开关管Q1截止时开关管Q2导通,所述的第一高频方波信号和第二高频方波信号由一压控振荡器输出,压控振荡器受控于一电压比较器,电压比较器将低压整流器输出的焊接电源电压uo与一设定电压ug进行比较,当焊接电源电压uo大于设定电压ug时,电压比较器输出的控制电压uk控制压控振荡器输出信号频率降低,反之亦然,使焊接电源电压uo保持稳定。2.根据权利要求1所述的直流电焊机的焊接电源,其特征是,压控振荡器包括时基集成电路IC1、三极管T1、三极管T2、三极管T3,三极管T1和三极管T2的发射极接工作电源V+,三极管T1和三极管T2的基极相连接,三极管T1的基...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁毅
申请(专利权)人:丁毅
类型:新型
国别省市:江苏;32

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