接触焊接电源装置制造方法及图纸

一种接触焊接电源装置，包括电容２０，用于存储焊接能量；充电单元１８，将电容器２０充电至预定电压；晶体管组２２，连接于电容器２０和焊接电极２４之间；控制单元３０用于产生晶体管组２２的开关动作以提供对焊接电流的控制。控制单元３０还包括各种传感器，测量电路和运算电路，以提供焊接电流，极间电压或焊接功率的反馈控制。能够减少晶体管的额外功率损耗及相应改善电源效率，以保证焊接电流的增加和焊接时间的延长。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及用于接触焊接的电源装置，并且尤其涉及利用晶体管控制焊接电流的类型的电源装置。为了对从存储焊接能量的电容中放电的焊接电流进行控制，晶体管型接触焊接电源装置仅基本利用置于电容和焊接电极之间的晶体管而不在二者之间放入焊接变压器。由于焊接电流的快速上升特性和任意提供上斜坡和下斜坡波形控制，此系统用于精密点焊具有优越之处。运样的电源装置一般提供反馈恒功率控制，以便在焊接时间内，即使焊接电流或焊接电极间的电压可能变化的情况下，也使焊接热量保持在某一值。为了提供运一反馈控制，在电源电路中放置一个分路电阻以检测焊接电流，和一个电压传感器引线，连接至焊接电极或其支撑物，以检测焊接电极间的电压，以便从焊接电流检测值和电压检测值中计算焊接功率。应该注意，所述晶体管是包括彼此以并联方式连接的几十个晶体管的晶体管组的形式，其中每个晶体管是能承受大电流的功率晶体管，例如FET或IGBT。这样的传统接触焊接电源装置使晶体管组作为电容和焊接电极之间的一种可变电阻，提供了对焊接电流的控制，以便使得焊接功率与设定值一致，如上例所述。由于这个原因，出现了这样一个问题，即晶体管组可能由于电阻热量而白白消耗由电容放电(供电)的大部分能量，导致低的电源效率。另外，这样的低效率可能难以获得大电流或延长的焊接时间。本专利技术是鉴于上述问题进行构思的。因此，本专利技术的目的是提供电容型接触焊接电源装置，以保证改善电源效率及获得大的焊接电流和较长焊接时间。为了达到上述目的，按照本专利技术的第一方面，提供了一种用于接触焊接材料的接触焊接电源装置，通过使焊接电流流过一对焊接电极，进行接触焊接，该焊接电极与将焊接的材料紧压在一起。该接触焊接电源装置包括一电容，一端电连接到一对焊接电极的电极之一，用于以电荷形式存储焊接能量；充电装置，用于对电容进行充电；晶体管，其第一端电连接到电容的另一端，而第二端电连接到焊接电极对的另一电极；和控制装置，电连接到晶体管的控制端，用于在预置焊接时间内以预定频率提供晶体管的开关控制。在上述结构中，晶体管可包括彼此以并联方式连接的多个晶体管。按照本专利技术的第二方面，提供了一种用于接触焊接材料的接触焊接电源装置，通过使焊接电流流过与所述被焊接的材料紧压在一起的一对焊接电极，对被焊接材料进行接触焊接，该接触焊接电源包括一个电容，用于以电荷形式存储焊接能量；充电装置，用于对电容进行充电；第一晶体管，其第一端电连接到一对焊接电极的电极之一，而第二端电连接到电容的一端；第二晶体管，其第一端电连接到电容的另一端，而第二端电连接到一对焊接电极的另一电极；第三晶体管，其第一端电连接到焊接电极对的另一电极，而第二端电连接到电容的一端；第四晶体管，其第一端电连接到电容的另一端，而第二端电连接到焊接电极对的电极之一；控制装置，通过晶体管的各控制端电连接到第一至第四晶体管，用于在预置焊接时间内以预定频率提供第一和第二晶体管或第三和第四晶体管的开关控制。在上述结构中，第一至第四晶体管每个可包括彼此以并联方式连接的多个晶体管。最好充电装置包括一个变压器，用于将工频的AC电源电压降压列预定电压；和一个整流电路，用于将来自变压器的AC电压整流成DC电压以输出。在与第二焊接时间一起构成接触焊接的每个焊接寸间的第一焊接时间内，最好控制装置提供第一和第二晶体管的开关控制，而第三和第四晶体管保持不动作，并且在与第一焊接时间一起构成接触焊接的每个焊接时间的第二焊接时间内，最好控制装置提供第三和第四晶体管的开关控制，而第一和第二晶体管保持不动作。控制装置可以包括电流测量装置，用于在焊接时间内测量焊接电流；电流设定装置，用于提供所需焊接电流设定值；电流比较装置，用于将来自电流测量装置的焊接电流测量值和焊接电流设定值进行比较，以得到频率的每单位周期的比较误差；和脉冲宽度控制装置，用于响应于比较误差在下一单位周期内为导通时间提供脉冲宽度控制。控制装置可以包括电压测量装置，用于在焊接时间内测量焊接电极对之间的电压；电压设定装置，用于提供所需电极间电压设定值；电压比较装置，用于将来自电压测量装置的极间电压测量值与极间电压设定值进行比较，以获得频率的每个单位周期的比较误差；和脉冲宽度控制装置，用于响应于比较误差在下一单位周期内为导通时间提供脉冲宽度控制。控制装置可以包括电流测量装置，用于在焊接时间内测量焊接电流；电压测量装置，用于在焊接时间内测量焊接电极对之间的电压；功率计算装置，用于根据来自电流测量装置的焊接电流测量值和来自电压测量装置的电极对之间的电压测量值，计算出反馈至焊接电极对之间的焊接功率；功率设定装置，用于提供所需焊接功率设定值；功率比较装置，用于将来自功率计算装置的焊接功率计算值与焊接功率设定值进行比较，以获得频率的每个单位周期的比较误差；和脉冲宽度控制装置，用于响应于比较误差在下一单位周期内为导通时间提供脉冲宽度控制。最好控制装置在焊接时间一开始之后发出具有大的脉冲宽度的一个或几个低频脉冲，之后切换至预定高频以提供脉冲宽度控制。参照附图，从下列详细描述中，本专利技术的上述和其它目的、方面、特征和优点将变得更清楚，其中附图说明图1是示出按照本专利技术的实施例接触焊接电源装置的结构的方框图；图2是示出按照实施例电源装置的主控单元的功能结构的方框图；图3是示出实施例的电源装置的操作例的波形图；图4是示出按照实施例的焊接电流上升方法的一个例子的波形图；图5是示出按照实施例的焊接电流上升方法的另一个例子的波形图；图6是示出按照本专利技术另一实施例的接触焊接电源装置的结构的方框图；图7A至7D是示出图6的电源装置应用于系列焊的情况下焊接部分操作的局部剖面图；图8是示出在图6的电源装置应用于系列焊的情况下控制控制脉冲和焊接电流的一种方法的波形图；和图9是示出在图6的电源装置应用于系列焊的情况下控制控制脉冲和焊接电流的另一种方法的波形图。现在将参照附图描述本专利技术的优选实施例。图1示出了按照本专利技术的实施例的接触焊接电源装置的结构。接触焊接电源装置包括一个大电容的电容器20，用于以电荷形式存储焊接能量；一个充电单元18，用于对电容器20充电至预定电压；多个晶体管(晶体管组)22，彼此并联电气连接到电容器20和焊接电极24的一侧之间；和一控制单元30，用于在焊接时间内以预定频率允许晶体管组22的开关动作，以提供焊接电流I的控制。充电单元18包括一充电变压器14和整流电路16。充电变压器14有一原边线圈，经主电源开关12连接到工频的AC电源10(例如200V)；和副边线圈，用于提供已经降压至例如30V的电压作为输出。整流电路16是单相混合桥式整流器的形式，由彼此桥式连接的两个晶体管S和两个二极管D组成。整流电路16将来自充电变压器14的AC电压整流成DC电压，以将电容器20充电达到预定电压，例如24V。应该注意，控制晶体管S以便通过用于充电的启动电路(未示出)与工频AC电源10的周期同步地启动。电容器20可以是一个或多个低压大容量型电容器，它们彼此并联连接，具有例如1.2F的电容值。晶体管组22包括多个，例如25个并联连接的诸如FET(场效应晶体管)或IGBT(绝缘栅型双极晶体管)的高速晶体管TR1,TR2,…TRn，每个晶体管TRi第一端(例如集电极或漏极)电连接至电容器20的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触焊接电源装置，通过使得焊接电流流过一对与所述被焊接材料紧压在一起的焊接电极，对接触焊接材料进行焊接，所述接触焊接电源装置包括： 电容器，其一端电连接到所述焊接电极对的电极之一，用于以电荷形式存储焊接能量； 充电装置，对所述电容器充电； 晶体管，其第一端电连接至所述电容器的另一端，而第二端电连接至所述焊接电极对的另一电极；和 控制装置，电连接至所述晶体管的控制端，用于在预定焊接时间内以预定频率对所述晶体管提供开关控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：城地敞，渡干男，
申请(专利权)人：宫地技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]