一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机，焊机是三相供电电源的手工焊设备，采用IGBT单管全桥逆变控制技术，其控制电路包括欠压和过压及过热保护控制、开关电源电路、上电缓冲控制电路、微处理器控制的数字显示和控制电路部分，电路板设计为4块，除了开关电源控制电路板、输出电流的显示和控制电路板、直流母线电压识别控制电路板，以及一些大的元器件或零部件外，其余的很多元器件或零部件布局、焊装另外一块电路板上；其中，三块控制板放置在绝缘盒中，并灌注绝缘材料，可起到良好的防尘、防水、防霉和防振保护作用；焊机具有低成本和可靠性高等优点。

Three phase power supply IGBT single tube inverter hand arc welding machine

The utility model relates to a three-phase power IGBT single inverter arc welder, welding machine is manual welding equipment three-phase power inverter control technology, using IGBT single full bridge, the control circuit includes an undervoltage and overvoltage and overheat protection control, switching power supply circuit, power circuit, buffer control microprocessor controlled digital display and control part of the circuit, the circuit board design for 4 dollars, in addition to switching power supply control circuit, output current display and control circuit board, DC bus voltage identification control circuit board, and some components or parts, components or parts of many other layout, also welding a circuit board; wherein, three a control panel is placed in the insulation box, and filling insulation materials, can play a good dustproof, waterproof, mildew proof and anti vibration protection; welding machine with low High cost and reliability advantages.

【技术实现步骤摘要】
一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机
本技术涉及一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机，属于逆变焊机

技术介绍
目前，逆变焊机产品市场的竞争十分激烈，不仅体现在价格的竞争优势上，还在很大程度上取决于焊机的电路功能和可靠性等方面。国内外市场上，IGBT逆变手弧焊机的额定电流通常在100～630A（负载持续率20～100%）的水平。然而，此类焊机，不同的电路设计，控制原理不同，电路板连接的复杂程度不同，其产品的可靠性、生产工序和制作工艺等也会完全不同。这些都会影响产品的销售和生产成本。例如市场上的一些此类焊机，不管是哪一种类型，其电路原理图不同，制造成本等也会不同。如何解决额定电流输出下，低成本的设计和产品可靠性问题，是研发人员面临的技术难题。针对此问题，本技术设计了新的焊机控制电路，实现了单管IGBT逆变手工电弧焊作业的要求，焊机具有低成本和高可靠性等优点。本技术手弧焊机的结构和电路设计有自己的独特之处。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机，焊机是三相供电电源的手工焊设备，采用IGBT单管全桥逆变控制技术，其控制电路包括欠压和过压及过热保护控制、开关电源电路、上电缓冲控制电路、微处理器控制的数字显示和控制电路部分，电路板设计为4块，除了开关电源控制电路板、输出电流的显示和控制电路板、直流母线电压识别控制电路板，以及一些大的元器件或零部件外，其余的很多元器件或零部件布局、焊装另外一块电路板上；其中，三块控制板放置在绝缘盒中，并灌注绝缘材料，可起到良好的防尘、防水、防霉和防振保护作用；焊机具有低成本和可靠性高等优点。为实现上述目的采用以下技术方案：一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机，包括外壳部分和内部的控制电路部分，外壳部分主要包括提手、机壳和底板；其特征在于：内部控制电路部分的电路板设计为4块分别为：开关电源控制电路PCB1电路板、电路板PCB2、输出电流的显示和控制电路PCB3电路板和直流母线电压识别控制电路PCB4电路板；1）开关电源控制电路PCB1电路板放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料,该塑料护盒固定在其下方的散热器上；2）直流母线电压识别保护控制电路PCB4电路板直接焊装在输入整流桥上；3）输出电流的显示和控制电路PCB3电路板放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料；该塑料护盒固定在焊机前面板上；4）除了上述电路板，另外的一块控制电路板PCB2也放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料；并通过螺丝把该护盒固定在焊机的底板上；5）挡风板的进风口部分套在风扇上；挡风板的长方形侧边板部分，利用两个塑料支撑条的压紧作用，通过四个螺丝固定到散热器上，而两个塑料支撑条固定到焊机底板上，两个塑料支撑条起到支持焊机中间的机芯电路部件的作用，挡风板、PCB2电路板及其塑料绝缘盒等构成的良好风道。内部控制电路部分包括上电缓冲电路、逆变主电路、开关电源电路、IGBT驱动电路、电流检测和整流变换电路、欠压和过压及过热保护检测控制电路、电流给定电路、输出特性控制电路组成；主要是完成上电缓冲控制、直流母线电压识别控制、整流滤波、逆变、输出整流、各直流工作电源的产生、PWM脉冲宽度调节、IGBT管驱动控制、手弧焊焊接方法的逆变电路输出参数的负反馈控制工作。所述的直流母线电压识别控制电路由二极管、稳压管、三极管、光耦，以及它们外围器件组成，通过插头，使后级光耦的输出端是并联连接在过热保护器上的，不同的输入电压，会产生不同的VCC母线直流电压，通过检测VCC电压，并进行相应的控制。本技术焊机的内部部分主要包括：PCB1电路板4及其该电路板上的IGBT及其散热器5、变压器I6、稳压器及其散热器7、电阻8等器件。PCB1电路板4完成加工后，放置到塑料护盒I9中，并灌注绝缘材料，可保证PCB1电路板4具有防水、防霉、防振、防腐蚀、防尘的保护性能。塑料护盒I9固定在其下方的散热器I10和散热器II11以及散热器III13上。输入整流桥18和IGBT17以及过热保护器16安装在它们的散热器IV15上。PCB4电路板38则直接焊装在输入整流桥18上。继电器20、变压器III19、变压器II14、电容器12是焊接安装在PCB2电路板21上的。焊接在PCB2电路板21上的IGBT是分别压紧安装到散热器IV15（该散热器上的IGBT就是IGBT17。它是逆变主电路中的几个IGBT之一）、散热器I10和散热器II11上的。焊接在PCB2电路板21上的逆变主电路中的输出快恢复二极管，则是压紧安装到散热器III13上。PCB2电路板21完成加工后，放置到塑料护盒II22中，并灌注绝缘材料，可保证PCB2电路板21具有防水、防霉、防振、防腐蚀、防尘的保护性能。塑料护盒II22通过两个螺丝固定在机壳底板28上。逆变主电路中的主变压器37也通过螺丝固定在机壳底板28上。上述部分，组成焊机的机芯部分。挡风板23的进风口部分套在风扇27上。挡风板23的长方形侧边板部分，利用两个塑料支撑条I和II的压紧作用，通过四个螺丝固定到散热器I10和散热器II11以及散热器III13上。而两个塑料支撑条I和II是固定到焊机底板28上的。因此，这两个塑料支撑条I和II也起到支持焊机中间的焊机机芯电路部件的作用。本技术焊机前面板上安装的零部件主要有：前塑料面板36、PCB3电路板31、前板32、焊接电流调节电位器33、正极性输出焊接电缆耦合器或输出快速接头座组件34、负极性输出焊接电缆耦合器或输出快速接头座组件35。PCB3电路板31完成加工后，放置到一个塑料护盒中，并灌注绝缘材料，可保证PCB3电路板31具有防水、防霉、防振、防腐蚀、防尘的保护性能。正、负极的输出电缆耦合器或输出快速接头座组件用于分别连接电焊钳焊接电缆和工件夹焊接电缆。连接时的极性（即工件接正还是接负极性输出）可根据电焊条的种类或焊接工艺的要求决定。（过流或过热）保护指示灯（黄色）位于PCB3电路板31上，用于指示过热或过流状态是否发生。例如，当内部器件温度过高，超过温度继电器的动作温度时，在控制电路的作用下，一方面可使该指示灯点亮。另一方面，可使焊机停止焊接或输出。后面板24上安装的风扇27及其挡风板23等形成良好的冷却风道，其冷却作用会使器件的温度降低。当降低到热保护器的恢复动作温度时，热保护器恢复，焊机过热现象消除。该指示灯熄灭。焊机可再次进行焊接。电流调节电位器用于进行输出电流调节；PCB3电路板31上的电流表则用于显示电流参数。本技术焊机后面板上安装的零部件主要有：后塑料面板24、冷却风扇27、电源开关25、电源输入电缆26部分。电源线26通过供电电缆接到电源电网。电源开关控制焊机电源的通或断。冷却风扇27位于焊机的后部，冷风从焊机机箱后面板后部的进气孔进入。同时，通过挡风板23、PCB2电路板及其塑料绝缘盒22等构成的良好风道，冷却风扇产生的冷风可对焊机内部的一些发热器件或零部件，如IGBT及散热器（10,11和16）、快速恢复二极管及散热器13等进行强迫风冷，使它们得到较好的冷却，以保障焊机电路工作的可靠性。焊机的开关电源控制电路部分、输出电流的显示和控制电路部分、直流母线电压识别控制电路部分，以及一些大的元器件或零部件外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机，包括外壳部分和内部的控制电路部分，外壳部分主要包括提手、机壳和底板；其特征在于：内部控制电路部分的电路板设计为4块分别为：开关电源控制电路PCB1电路板、PCB2电路板、输出电流的显示和控制电路PCB3电路板和直流母线电压识别控制电路PCB4电路板；1）开关电源控制电路PCB1电路板放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料,该塑料护盒固定在其下方的散热器上；2）直流母线电压识别保护控制电路PCB4电路板直接焊装在输入整流桥上；3）输出电流的显示和控制电路PCB3电路板放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料；该塑料护盒固定在焊机前面板上；4）除了上述电路板，另外的一块PCB2电路板也放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料；并通过螺丝把该护盒固定在焊机的底板上；5）挡风板的进风口部分套在风扇上；挡风板的长方形侧边板部分，利用两个塑料支撑条的压紧作用，通过四个螺丝固定到散热器上，而两个塑料支撑条固定到焊机底板上，两个塑料支撑条起到支持焊机中间的机芯电路部件的作用，挡风板、PCB2电路板及其塑料绝缘盒等构成的良好风道。

【技术特征摘要】
1.一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机，包括外壳部分和内部的控制电路部分，外壳部分主要包括提手、机壳和底板；其特征在于：内部控制电路部分的电路板设计为4块分别为：开关电源控制电路PCB1电路板、PCB2电路板、输出电流的显示和控制电路PCB3电路板和直流母线电压识别控制电路PCB4电路板；1）开关电源控制电路PCB1电路板放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料,该塑料护盒固定在其下方的散热器上；2）直流母线电压识别保护控制电路PCB4电路板直接焊装在输入整流桥上；3）输出电流的显示和控制电路PCB3电路板放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料；该塑料护盒固定在焊机前面板上；4）除了上述电路板，另外的一块PCB2电路板也放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料；并通过螺丝把该护盒固定在焊机的底板上；5）挡风板的进风口部分套在风扇上；挡风板的长方形侧边板部分，利用两个塑料支撑条的压紧作用，通过四个螺丝固定到散热器上，而两个塑料支撑条固定到焊机底板...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敏，魏继昆，朱宣东，朱宣辉，陈法庆，
申请(专利权)人：朱宣辉，
类型：新型
国别省市：浙江,33