一种全网电源通用的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全网电源电压通用的IGBT单管逆变式手弧焊机，焊机的控制电路板设计为四块，一块PCB1电源板，一块PCB2功率控制板，一块PCB3控制板，一块PCB4母线保护板电路控制板，PCB1控制板上主要是开关电源控制电路部分；PCB2功能控制板部分包括驱动控制电路、输出整流电路、电源电压自动识别和转换控制电路、上电缓冲控制电路部分；PCB3控制板上是微处理器及其数码管、电流给定电位器组成的电路部分，以及输出特性控制电路部；PCB4控制板上，则主要是母线保护控制电路部分；本实用新型专利技术具有220V和380V电源可自动识别和转换控制，具有很宽的电压适应性和较强的抗电网电压波动能力。

A general network power supply IGBT single inverter arc welder

The utility model relates to a network wide supply voltage general IGBT single inverter arc welding machine, welding machine control circuit design for the four block, a PCB1 power board, a PCB2 power control board, a PCB3 control board, a PCB4 bus protection circuit board control board, PCB1 control board mainly is a switching power supply control circuit; PCB2 control panel includes a drive control circuit, an output rectifying circuit and power supply voltage automatic identification and conversion control circuit, power control circuit of PCB3 buffer; the control board is part of the circuit of microprocessor and digital tube, the current given potentiometer, and the output characteristics of the control circuit; PCB4 the control board is mainly busbar protection control circuit; the utility model has the advantages of 220V and 380V power supply automatic identification and conversion control, with wide voltage adaptation And strong resistance to voltage fluctuation ability.

【技术实现步骤摘要】
一种全网电源通用的IGBT单管逆变手弧焊机
本技术涉及一种单相220V和380V电源都能使用的IGBT单管逆变式手弧焊机的电路和结构，属于逆变焊机
技术背景目前，逆变式焊机产品市场的竞争十分激烈，不仅体现在技术的先进性和优势上，还在很大程度上取决于焊机的功能和设计等方面。国内外市场上，小型IGBT管逆变式手弧焊两用机的额定电流通常在80~200A（负载持续率100~15%）的水平。供电电源通常是单相220V的。单相220V和380V电源都能使用的产品，俗称“全网电源的焊机”，或“双电压焊机”。这样的同类产品，市场上也有一些。但很多此类产品，故障率很高，返修率达到20%以上。主要故障点是220V和380V电源自动识别和转换控制电路工作不可靠。对不同的产品，其控制电路原理图、电路板结构和整机结构设计等是不同的。在产品的性能、可靠性、制作工艺和成本等方面，也会有较大的差异性。因此，如何开发性能好、可靠性高的焊机是有一定技术难度的。这也是本技术需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种全网电源电压通用的IGBT单管逆变式手弧焊机，具有手工电弧焊方法的功能，其供电电源为单相220V或380V；220V和380V电源可自动识别和转换控制，焊机可在150V～260V（对应接入220V电网），或者300V～500V（对应接入380V电网）电源电压条件下焊接使用，具有很宽的电压适应性，或者说较强的抗电网电压波动能力。为实现上述目的采用以下技术方案：一种全网电源通用的IGBT单管逆变式手弧焊机，其特征在于：包括外壳、后面板、冷却风扇、前面板、输出快速接头座组件、工作电源及保护状态指示灯、电流输出调节电位器、控制电路板和内部连接导线；焊机的控制电路板设计为四块，一块PCB1电源板，一块PCB2功率控制板，一块PCB3控制板，一块PCB4母线保护板电路控制板，PCB1控制板上主要是开关电源控制电路部分；PCB2控制板部分包括IGBT及其散热器和驱动控制电路、快恢复二极管及其散热器组成的输出整流电路、电源电压自动识别和转换控制电路、上电缓冲控制电路部分；PCB3控制板上是微处理器及其数码管、电流给定电位器组成的电路部分，以及输出特性控制电路部分，输出特性控制电路部分的核心是3846PWM脉冲宽度调制芯片及其外围器件组成的电路；PCB4控制板上，则主要是母线保护控制电路部分；上述各控制板通过连接导线与焊机的开关、风扇、逆变主变压器连接为一个整体，整个控制电路主要是完成上电缓冲电路、220V和380V电源电压自动识别和转换控制电路、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、欠压和过热保护检测和控制电路、母线保护控制、电流给定电路、输出特性控制电路组成。所述的电源电压自动识别和转换控制电路部分，由光耦、三极管、稳压管、二极管、晶闸管、继电器以及这些器件外围的电阻电容器组成，用于自动检测输入的电源电压，通过稳压管的击穿和稳压，使一个三极管导通，进而去使光耦的输出级三极管导通；同时，使晶闸管导通，而该晶闸管控制着另一个三极管和继电器的动作，通过继电器动作自动切换电380V或220V输入。所述的欠压保护控制电路包括二极管、光耦、电阻、三极管组成，欠压保护控制电路用于检测电源电压，通过光耦中的二极管是否发光，来控制输出级的三极管是否导通，再通过通过三极管和二极管的箝位作用，使稳压管不会出现击穿、稳压的情况，导致另外一个三极管截止，同时倍压控制继电器不动作。所述的母线保护控制电路由二极管、稳压管、三极管、光耦以及它们外围的器件组成，母线保护控制电路通过插头，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前面板上安装的零部件主要有：两组输出快速接头座组件、工作电源指示灯（白色）、过热等保护指示灯（黄色）、电流输出调节电位器、电流表等部分。保护状态指示灯（黄色）则指示过热、欠压状态是否发生。当焊机内部大功率器件的散热器温度过高，超过温度保护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。在焊机不输出的情况下，风机的冷却作用会使焊机内部大功率器件的温度降低。当降低到温度保护继电器的恢复动作温度时，焊机过热现象消除。过热指示灯熄灭。同时，焊机可再次焊接。无论是在220V，还是在380V输入电源电压下，当出现欠压现象，即在接入220V电网，而输入电压低于150V，或者在接入380V电网，而输入电压在300V～260V之间时，焊机的保护状态指示灯（黄色）均会点亮，指示焊机发生欠压。只有欠压现象消除后，该指示灯才会熄灭，并且焊机方可焊接使用。也就是说，本焊机可在150V～260V（对应接入220V电网），或者300V～500V（对应接入380V电网）电源电压条件下工作。从上述数据来看，本焊机同时也具有良好的抗电网电压波动能力。其焊接可使用的输入电源电压波动范围均超过了电焊机标准规定的额定（220V或380V）电源电压的±10℅。当然，根据产品制作的需要，在焊机的前面板上还可设置电压表、引弧电流和推力电流调节电位器等部件，以扩展产品的功能或性能。本技术焊机的后面板上安装的零部件主要有：电源开关、供电电源线、冷却风机等部分。冷风从焊机机箱后部的进气孔进行。可使电路板上的一些发热器件或零部件有良好的冷却效果。关于本技术焊机的电路抗干扰措施，主要有以下几个方面：1）输入滤波。输入滤波电路由电阻和滤波电容组成。主要是对来自电网的干扰信号进行滤波，减少或降低干扰信号对本焊机控制电路工作的不利影响。2）输出滤波。由滤波电容组成。可抑制波形中的毛刺突变或干扰信号。上述措施是保证本技术电路制成的焊机产品工作可靠性的一个重要前提。对不同电流等级和负载持续率要求的本技术焊机，可通过调整电路板上少量的零部件数量和规格参数，形成不同输出额定电流和负载持续率的产品，使产品系列化。例如，改变大电解电容的个数；改变整流桥参数；改变IGBT器件的电流等级和散热器尺寸；改变快速恢复二极管的型号和参数；改变逆变主变压器和输出滤波电抗器的规格和参数等，即可容易形成不同规格的系列产品。如200A/28V、180A/27.2V、160A/26.4V、140A/25.6V等多种电流等级和规格型号的产品。当然，这些变化，目的是使产品的制作成本与相应机器的规格参数和性能指标相匹配。这样，每种规格型号的焊机才能实现最优化的成本控制。这就提升了所开发产品的市场竞争力。本技术焊机，在具体的电路设计方面，采用了成熟的控制电路，同时还设置了一些电路抗干扰的措施，因而保障了焊机工作的可靠性。此外，本技术焊机，根据产品制作的需要，在焊机的前面板上还可设置电压表、引弧电流和推力电流调节电位器等部件，以扩展产品的功能或性能。本技术焊机，由于具有良好的控制性能、安全性和可靠性，因而焊机有更好的市场适应性；其良好的电路及其结构设计也是本技术的优势所在，也是满足高效和低成本生产、高可靠性、制造技术先进性的重要保障。本技术焊机的电路原理、电路板和整机结构设计有自己的独特之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全网电源通用的IGBT单管逆变式手弧焊机，其特征在于：包括外壳、后面板、冷却风扇、前面板、输出快速接头座组件、工作电源及保护状态指示灯、电流输出调节电位器、控制电路板和内部连接导线；焊机的控制电路板设计为四块，一块PCB1电源板，一块PCB2功率控制板，一块PCB3控制板，一块PCB4母线保护板电路控制板，PCB1控制板上主要是开关电源控制电路部分；PCB2控制板部分包括IGBT及其散热器和驱动控制电路、快恢复二极管及其散热器组成的输出整流电路、电源电压自动识别和转换控制电路、上电缓冲控制电路部分；PCB3控制板上是微处理器及其数码管、电流给定电位器组成的电路部分，以及输出特性控制电路部分，输出特性控制电路部分的核心是3846 PWM脉冲宽度调制芯片及其外围器件组成的电路； PCB4控制板上，则主要是母线保护控制电路部分；上述各控制板通过连接导线与焊机的开关、风扇、逆变主变压器连接为一个整体，整个控制电路主要是完成上电缓冲电路、220V和380V电源电压自动识别和转换控制电路、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、欠压和过热保护检测和控制电路、母线保护控制、电流给定电路、输出特性控制电路组成。...

【技术特征摘要】
1.一种全网电源通用的IGBT单管逆变式手弧焊机，其特征在于：包括外壳、后面板、冷却风扇、前面板、输出快速接头座组件、工作电源及保护状态指示灯、电流输出调节电位器、控制电路板和内部连接导线；焊机的控制电路板设计为四块，一块PCB1电源板，一块PCB2功率控制板，一块PCB3控制板，一块PCB4母线保护板电路控制板，PCB1控制板上主要是开关电源控制电路部分；PCB2控制板部分包括IGBT及其散热器和驱动控制电路、快恢复二极管及其散热器组成的输出整流电路、电源电压自动识别和转换控制电路、上电缓冲控制电路部分；PCB3控制板上是微处理器及其数码管、电流给定电位器组成的电路部分，以及输出特性控制电路部分，输出特性控制电路部分的核心是3846PWM脉冲宽度调制芯片及其外围器件组成的电路；PCB4控制板上，则主要是母线保护控制电路部分；上述各控制板通过连接导线与焊机的开关、风扇、逆变主变压器连接为一个整体，整个控制电路主要是完成上电缓冲电路、220V和380V电源电压自动识别和转换控制电路、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、欠压和过热保护检测和控制电路、母线保护控制、电流给定电路、输出特性控制电路组成。2.如权利要求...

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