一种用于电弧焊机的数字化逆变电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于电弧焊机的数字化逆变电源，包括第一高频变换逆变单元、第二高频变换逆变单元、输出切换单元以及控制系统，第一高频变换逆变单元和第二高频变换逆变单元结构相同，其输入端均与交流输入相连接，其在控制系统的同步控制下实现逆变并分别输出信号至第一输出端和第二输出端；输出切换单元串接在第一输出端和第二输出端之间，根据控制系统的指令使第一输出端和第二输出端之间实现隔离、同电位并联、串联或不同电位并联。采用本实用新型专利技术的技术方案，能够实现全性能电弧焊机，能够包含直流输出、脉冲输出、正负极性脉冲输出、模拟正弦波形输出等任意输出电压波形，使电弧焊机对输出特性电压达到更高精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电弧焊机的数字化逆变电源
本技术涉及电源领域，尤其涉及一种用于电弧焊机的数字化逆变电源。
技术介绍
目前，电弧焊机按现有的焊接电源形式来划分，其焊接形式可分为手工直流电弧焊、手工直流钨极氩弧焊、CO2直流气体保护焊、手工脉冲钨极氩弧焊、交流脉冲方波氩弧焊、单脉冲MAG\MIG气体保护焊、双脉冲MIG气体保护焊、等离子弧焊等，然而现有技术中焊接电源一般只能支持一种焊接形式，仅能形成一种输出静外特性，导致电弧焊机只能实现上述一种焊接形式满足特定的焊接需求。现有技术通常需要多种输出控制模式时均是采取近似输出静外特性形式，在需要实施较为精准的焊接性能时是无法满足的。故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
技术实现思路
为了克服现有技术的电弧焊机难以达到的涵盖电弧焊机所有输出类别的静外特性的技术问题，确有必要提供一种用于电弧焊机的数字化逆变电源，从而实现全性能电弧焊机，能够包含直流输出、脉冲输出、正负极性脉冲输出、模拟正弦波形输出等任意输出电压波形，使电弧焊机对输出特性电压达到更高精度。为了解决现有技术存在的技术问题，本技术的技术方案如下：一种用于电弧焊机的数字化逆变电源，包括第一高频变换逆变单元、第二高频变换逆变单元、输出切换单元以及控制系统，所述第一高频变换逆变单元和第二高频变换逆变单元结构相同，其输入端均与交流输入相连接，均包括一次整流电路、H桥开关电路、隔直耦合电容和高频变压器、二次整流电路、直流电抗和输出端，其在控制系统的同步控制下实现逆变并分别输出信号至第一输出端和第二输出端；所述输出切换单元串接在所述第一输出端和第二输出端之间，根据控制系统的指令使所述第一输出端和第二输出端之间实现隔离、同电位并联、串联或不同电位并联。作为优选的技术方案，所述控制系统包括同步双驱动电路系统，所述同步双驱动电路系统用于产生驱动信号以控制第一高频变换逆变单元和第二高频变换逆变单元中IGBT开关管的开关。作为优选的技术方案，所述输出切换单元进一步包括串接在所述第一输出端和第二输出端之间的第一继电器JDQ1和第二继电器JDQ2，所述第一继电器JDQ1和第二继电器JDQ2包括控制端和多个控制触点，所述控制端与所述控制系统相连接，根据所述控制系统的控制指令控制所述第一继电器JDQ1和第二继电器JDQ2接通不同的控制触点从而在输出端实现隔离、同电位并联、串联或不同电位并联。作为优选的技术方案，所述控制系统采用MCU实现。作为优选的技术方案，所述第一高频变换逆变单元和第二高频变换逆变单元均设置4只IGBT开关管，所述控制系统产生8路独立驱动信号同步驱动8只IGBT开关管。作为优选的技术方案，所述第一高频变换逆变单元进一步包括第一电阻R1、第一电容C1、第三电容C3、第五电容C5、第七电容C7、第一IGBT开关管G1、第二IGBT开关管G2、第三IGBT开关管G3、第四IGBT开关管G4、第一变压器T1、第一二极管D1和第三二极管D3；所述第二高频变换逆变单元进一步包括第二电阻R2、第二电容C2、第四电容C4、第六电容C6、第八电容C8、第五IGBT开关管G5、第六IGBT开关管G6、第七IGBT开关管G7、第八IGBT开关管G8、第二变压器T2、第二二极管D2和第四二极管D4。作为优选的技术方案，所述第一高频变换逆变单元中作为全波整流二极管的第一二极管D1、第三二极管D3与所述第二高频变换逆变单元中作为全波整流二极管的第二二极管D2、第四二极管D4方向相反。作为优选的技术方案，第一IGBT开关管G1、第二IGBT开关管G2、第三IGBT开关管G3、第四IGBT开关管G4、第五IGBT开关管G5、第六IGBT开关管G6、第七IGBT开关管G7、第八IGBT开关管G8的栅极受控于所述控制系统。作为优选的技术方案，所述控制系统产生的驱动信号为脉冲控制信号。作为优选的技术方案，所述控制系统集成多个MCU。与现有技术相比较，本技术采用复合集中驱动系统实现高频逆变多系统的同步控制；采用不同脉冲控制形式下实现的高精确焊接输出的技术；采用MCU形式的规模化集成芯片，实现复杂系统的统一控制，在整体上提升或实现设备输出性能的高稳定和高质量。附图说明图1为本技术用于电弧焊机的数字化逆变电源的电路原理图。图2为直流并联输出波形图。图3为交替输出反极性并联输出波形。图4为输出实现同极性串联模式实现的电压增幅模式输出的波形图。如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式以下将结合附图对本技术提供的技术方案作进一步说明。根据现有电弧焊接技术应用可按如下方式进行划分：按照交流配电输入采用三相供电还是单相供电、是否实现直流变换为高频交流的高频逆变、是否就脉冲输出型式正负半波实现分别的精确控制来划分、是否就焊接输出外特性和输出电压极性实现精确控制。上述焊接方式均存在各自的技术不足，而现有技术中焊接电源一般只能支持一种焊接形式，导致电弧焊机仅能应用于特定的
在交流配电输入采用三相供电还是单相供电模式上主要体现在是否具备高效使用供电网络，用电设备不至于对供电网络造成破坏。三相供电设备因三相用电平衡即可具备这样的能力，而单相用电设备在用电功率达到一定额度后就会造成配电网络局部不平衡。现有技术多采用单相供电模式通过晶闸管控制或直接为单相降压变压器供电，变压器次级实现低压大电流输出。绝大部分工频类电弧焊机均采用该模式并在国内达到相当成熟稳定的应用。在引起供电网络出现相电压不平衡上、在引起供电网络三相相位差的精度保障上均出现技术性能限制的固有严重缺陷。在是否实现直流变换为高频交流的高频逆变的技术应用方面，即是在相对于工频变压器实现降压和隔离的基本性能上采用功率开关管实现交替导通，形成较高频率的交流电流电压，在采用高频铁芯或磁芯的高频变压器上实现电磁能的交换。同样是达到了降压和隔离的效能，但转换效率得到明显的提高、转换器件即变压器实现较大的材料体积等的节约。同样的原理，转换频率越高上述两方面的优势更明显。但是，作为电弧焊类别，因为所需要输出的功率等级特别大，前述的工频类降压变压器即使很成熟，但其转换效率和采用晶闸管控制技术的劣势还是十分明显。在尽可能提升用电设备特别是大功率用电设备的用电效率上，在采用更高的逆变频率技术来达到其控制精度的提升更利于实现用电设备的实际作用效能方面，高频逆变式电弧焊产品已经在经济适应性、技术可靠性上显现其劣势。在是否就脉冲输出型式正负半波实现分别的精确控制方面，在脉冲输出焊接电压波形型式上，现有的技术是通过控制系统产生可控脉冲，与给定电压调制实现给定电压的脉冲形式，产生输出电压的脉冲形式，这属于单极性脉冲输出形式；现有的技术还可以通过二次逆变技术，将直流输出电压通过半桥开关将半桥中点作为输出，形成中点电压的相对脉冲方波形式。在是否就多种电压输出形式和多种输出静外特性控制方面，原有焊接电源一般只能形成一种根本的输出静外特性，而需要多种输出控制模式时均是采取近似输出静外特性形式。在需要实施较为精准的焊接性能时是无法满足的。有上述可知，现有技术的电弧焊机难以达到的涵盖电弧焊机所有输出类别的静外特性技术，故针对上述技术缺陷，本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电弧焊机的数字化逆变电源，其特征在于，包括第一高频变换逆变单元、第二高频变换逆变单元、输出切换单元以及控制系统，所述第一高频变换逆变单元和第二高频变换逆变单元结构相同，其输入端均与交流输入相连接，均包括一次整流电路、H桥开关电路、隔直耦合电容和高频变压器、二次整流电路、直流电抗和输出端，其在控制系统的同步控制下实现逆变并分别输出信号至第一输出端和第二输出端；所述输出切换单元串接在所述第一输出端和第二输出端之间，根据控制系统的指令使所述第一输出端和第二输出端之间实现隔离、同电位并联、串联或不同电位并联。

【技术特征摘要】
1.一种用于电弧焊机的数字化逆变电源，其特征在于，包括第一高频变换逆变单元、第二高频变换逆变单元、输出切换单元以及控制系统，所述第一高频变换逆变单元和第二高频变换逆变单元结构相同，其输入端均与交流输入相连接，均包括一次整流电路、H桥开关电路、隔直耦合电容和高频变压器、二次整流电路、直流电抗和输出端，其在控制系统的同步控制下实现逆变并分别输出信号至第一输出端和第二输出端；所述输出切换单元串接在所述第一输出端和第二输出端之间，根据控制系统的指令使所述第一输出端和第二输出端之间实现隔离、同电位并联、串联或不同电位并联。2.根据权利要求1所述的用于电弧焊机的数字化逆变电源，其特征在于，所述控制系统包括同步双驱动电路系统，所述同步双驱动电路系统用于产生驱动信号以控制第一高频变换逆变单元和第二高频变换逆变单元中IGBT开关管的开关。3.根据权利要求1所述的用于电弧焊机的数字化逆变电源，其特征在于，所述输出切换单元进一步包括串接在所述第一输出端和第二输出端之间的第一继电器JDQ1和第二继电器JDQ2，所述第一继电器JDQ1和第二继电器JDQ2包括控制端和多个控制触点，所述控制端与所述控制系统相连接，根据所述控制系统的控制指令控制所述第一继电器JDQ1和第二继电器JDQ2接通不同的控制触点从而在输出端实现隔离、同电位并联、串联或不同电位并联。4.根据权利要求1所述的用于电弧焊机的数字化逆变电源，其特征在于，所述控制系统采用MCU实现。5.根据权利要求1所述的用于电弧焊机的数字化逆变电源，其特征在于，所述第一高频变换逆变单元和第二高频变换逆变单元均设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹罗院，
申请(专利权)人：浙江联洋机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33