ＬＣ储能微束等离子间断焊接电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种ＬＣ储能微束等离子间断焊接电源，包括程序控制电路和电弧输出电路，电弧输出电路包括依次连接的整流电源、电容储能电路、倍压电路、逆变电路、升压电路，升压电路的输出端连接电弧输出装置，程序控制电路输出控制信号至逆变电路。具有高频、高压、微束、ＬＣ储能的特点，结合时序流程控制单元、信号采集与参数调整单元，实现了高压５０００Ｖ以上、小电流０．１Ａ以下，每分钟２００次以上的间断焊接。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种微束等离子间断焊接电源，尤其是涉及一种能够提供高压 5000V以上，小电流0. IA以下，以及每分钟200次以上的间断焊接的LC储能微束等离子间 断焊接电源。
技术介绍
等离子弧焊是在钨极氩弧焊的基础上发展起来的一种焊接方法。钨极氩弧焊使用 的热源是常压状态下的自由电弧，简称自由钨弧。自由电弧弧区内的气体尚未完全电离，能 量未高度集中(一般自由状态的钨极氩弧焊最高温度为10000 20000K，能量密度在104W/ cm2以下)，而等离子弧焊用的热源则是将自由钨弧压缩强化之后而获得电离度更高的电弧 等离子体，简称等离子弧，又称压缩电弧。等离子弧弧区内的气体完全电离，能量高度集中， 能量密度很大，可达105 106W/cm2，电弧温度可高达24000 50000K能迅速熔化金属材料， 可用来焊接和切割。两者在物理本质上没有区别，仅是弧柱中电离程度上的不同。经压缩 的电弧其能量密度更为集中，温度更高。随着电子技术的飞速发展，等离子焊接电源的控制 技术也得到了快速发展，应用领域也更为广泛。等离子弧焊技术发展到今天已相当成熟，但会朝着应用领域更专业化的方向发 展。应具有易操控(数字化界面)、更高效节能、焊接速度快、焊缝窄、热影响区小、焊接变形 小、电离程度更高的精细化方向发展。现有的微束等离子间断焊接电源大体上应用模拟/数字技术、逆变/TIG原理，采 用氩气/压缩气体作为保护气体，并结合水/气冷却方法，其空载电压在200V以下，并且以 连续工作方式为主，其焊接电流多在0. IA 400A之间，适用于铜、钛、不锈钢等金属板或管 材的精密焊接。但却无法实现高压5000V以上、小电流0. IA以下，每分钟200次以上的间 断焊接。
技术实现思路
本技术主要是解决现有技术所存在的不足，提出了一种能够实现高压5000V 以上、小电流0. IA以下，每分钟200次以上的间断焊接的LC储能微束等离子间断焊接电源。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的—种LC储能微束等离子间断焊接电源，包括程序控制电路和电弧输出电路，电弧 输出电路包括依次连接的整流电源、电容储能电路、倍压电路、逆变电路、升压电路，升压电 路的输出端连接电弧输出装置，程序控制电路输出控制信号至逆变电路。本技术的技术方案还可以进一步完善，作为优选，升压电路是一个电感储能 电路。作为优选，它还包括设置在倍压电路与程序控制电路之间的过压保护电路。作为优选，升压电路的一个输入端连接有抗干扰电路。抗干扰电路设置在焊接主3回路上，用于抑制高频电磁干扰，防止电磁辐射。作为优选，点弧输出装置上连接有光学保护单元。作为优选，光学保护单元是一个亮度可调的钴玻璃紫外线保护装备，并设置在焊 接平台上。作为优选，它还包括设置在电弧输出装置与程序控制电路之间的过流反馈电路， 过流反馈电路的输入端与电弧连接，其输出端与程序控制电路连接。在焊接工装上设置有 一个接口，连接过流反馈电路，实现电流反馈和过流保护。作为优选，程序控制电路还连接有信号采集与参数调整单元。作为优选，程序控制电路还连接有时序流程控制单元。作为优选，时序流程控制单元的一个输入端还连接有气体控制单元。在电源和装 置上分别设置接口，接入时序流程控制单元，实现光电时序控制。由于上述技术方案的采用，本技术与现有技术相比具有以下特点本技术提出的间断焊接直流电源系统具有高频、高压、微束、LC储能的特点， 结合时序流程控制单元、信号采集与参数调整单元，实现了高压5000V以上、小电流0. IA以 下，每分钟200次以上的间断焊接；本技术的运行可靠性是通过以下几个单元和电路的设置实现的1、在程序控 制电路上连接了时序流程控制单元；在电弧输出装置与程序控制电路之间设置了过流反馈 电路；设置在焊接主回路上的抗干扰电路，抑制高频电磁干扰；设置在焊接平台上的可调 钴玻璃紫外线保护装备。与上述设置相配合，在焊枪上采用微腔室、细出口、小流量、高压力 的结构形式，从而确保了 LC储能微束等离子间断焊接电源系统的可靠运行。附图说明图1是本技术的一种原理框图。图2是本技术点弧电路的一种电路图。图3是本技术维弧电路的一种电路图。具体实施方式下面通过实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体说明。实施例如图1所示的LC储能微束等离子间断焊接电源，包括程序控制电路和电弧输出 电路，电弧输出电路包括依次连接的整流电源、电容储能电路、倍压电路、逆变电路、升压电 路，升压电路的输出端连接电弧输出装置，程序控制电路输出控制信号至逆变电路。在本实 施例中，升压电路是一个电感储能电路。LC储能微束等离子间断焊接电源还包括设置在倍压电路与程序控制电路之间的 过压保护电路、设置在电弧输出装置与程序控制电路之间的过流反馈电路，过流反馈电路 的输入端与电弧连接，其输出端与程序控制电路连接。。程序控制电路、过压保护电路、倍 压电路、逆变电路、升压电路、电弧输出电路和过流反馈电路构成了本技术的焊接主回路。另外，升压电路的一个输入端连接有抗干扰电路。这种设置在焊接主回路上的抗干扰电路用于抑制高频电磁干扰，防止电磁辐射。点弧输出装置上连接有光学保护单元。在本实施例中，光学保护单元是一个亮度 可调的钴玻璃紫外线保护装备，并设置在焊接平台上。程序控制电路还连接有信号采集与参数调整单元、时序流程控制单元，时序流程 控制单元的一个输入端还连接有气体控制单元。图2所示为本技术点弧电路的一种电路图，在点弧电路中，本实施例的主要 元件有3个1. 5uF/850V和2个1. 0uF/1200V储能穿心电容、单向可控硅(50RIA120)、双向 可控硅(BTA08-800C)及信号隔离光耦(TLP624 )。点弧电路采用440V交流电源，经过二极管组成的整流桥整流后给储能电容充电。 当电容充满电后，ISOll给IS010、IS016—个信号，控制双向可控硅Q12、Q28，断开电路不 充电；当电容电压低于一定值时，ISOll给IS010、IS016信号，控制Q12、Q28导通，给电容进 行充电。从而确保电路点弧时有足够的能量。电容有足够的能量以后，当机械部分控制光 耦给出一个焊接信号时，控制电路对信号作相应的处理后，在Q28的输出端分两路。一路控 制可控硅Qll导通点弧，另一路控制维弧电路。图3所示为本技术维弧电路的一种电路图。在维弧电路中，本实施例的主要 元件有储能电容、场效应管、双向可控硅、直流继电器和隔离光耦。维弧电路采用的是170V的交流电源，对其整流后经过直流继电器K6、K7的常开触 头给储能电容充电。当电容充满电后，反馈电路中U30输出低电平。IS012的1脚低电平， 它的4脚和6脚不导通，单向可控硅Q13就不能导通，主电路不给电容充电；反之，当电容电 压低于一定值时，U30输出高电平。IS012的1脚就有一个高电平导通它的4脚和6脚。可 控硅Q13导通，主电路打开给电容充电。 要给电容充电进行维弧，还有一个条件必须满足，就是继电器Κ6、Κ7必须 得电吸合。继电器Κ6、Κ7导通与否，主要取决于一个PNP型的三极管Q27。Q27的基极经一 个电阻接地，还经IS015的两个脚接电源。因此，只要主电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＣ储能微束等离子间断焊接电源，包括程序控制电路和电弧输出电路，其特征在于：所述的电弧输出电路包括依次连接的整流电源、电容储能电路、倍压电路、逆变电路、升压电路，所述的升压电路的输出端连接电弧输出装置，所述的程序控制电路输出控制信号至所述的逆变电路。

【技术特征摘要】
一种LC储能微束等离子间断焊接电源，包括程序控制电路和电弧输出电路，其特征在于所述的电弧输出电路包括依次连接的整流电源、电容储能电路、倍压电路、逆变电路、升压电路，所述的升压电路的输出端连接电弧输出装置，所述的程序控制电路输出控制信号至所述的逆变电路。2.根据权利要求1所述的一种LC储能微束等离子间断焊接电源，其特征在于所述的 升压电路是一个电感储能电路。3.根据权利要求1所述的一种LC储能微束等离子间断焊接电源，其特征在于它还包 括设置在所述的倍压电路与所述的程序控制电路之间的过压保护电路。4.根据权利要求1所述的一种LC储能微束等离子间断焊接电源，其特征在于所述的 升压电路的一个输入端连接有抗干扰电路。5.根据权利要求1所述的一种LC储能微束等离子间断焊接电源，其特征在于所述的 点弧输出装置上连接有光学保护单元。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼忠兴，
申请(专利权)人：义乌市环艺饰品有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]