铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机制造技术

本实用新型专利技术铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机涉及的是一种将工频交流电转变为焊机所需的直流电源焊接装置，适用于各种金属材料电焊接。结构包括铝合金全封闭外壳，冷却风扇、罩、控制电路板、大功率变换部分，铝合金全封闭外壳由铝合金上壳体、铝合金下壳体构成，铝合金上壳体内装置有大功率变换部分，铝合金下壳体内装置有控制电路板，大功率变换部分由整流滤波电路、逆变电路、输出高频整流电路组成，控制电路板包括开关电源、功率驱动电路、移相ＰＷＭ电路、峰值电流控制电路。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机涉及的是一种将工频交流电转变为焊机所需的直流电源焊接装置，适用于各种金属材料电焊接。
技术介绍
目前，逆变电焊机外壳用铁壳或塑壳，为了散热，必须开通风孔或通风窗，其电磁屏蔽性能差，对外干扰，内部元器件与外界空气相通，长期使用后焊机内部积尘、吸潮、电蚀，从而影响其可靠性，另一方面，逆变焊机的功率变换部分的元件还必须使用铝质散热器散热。逆变电焊机工作频率大多采用30KHz以下，采用硬开关技术，开关损耗大，体积、重量相对也较大而笨重，不便于携带。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述不足之处提供一种铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机，具有铝合金全封闭外壳，采用峰值电流控制与软开关技术(移相谐振技术)相结合，散热性能好、结构简单、重量轻、损耗小、响应快、起弧易、飞溅少、成本低。铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机是采取以下方案实现的铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机结构包括铝合金全封闭外壳，冷却风扇罩、控制电路板、大功率变换部分，铝合金全封闭外壳由铝合金上壳体、铝合金下壳体构成，铝合金上、下壳体上设置有散热肋片，铝合金上壳体内装置有大功率变换部分，铝合金下壳体内装置有控制电路板，铝合金上壳体上部装置有冷却风扇罩，冷却风扇罩内装置有冷却风扇，用于风冷却铝合金壳体，铝合金上壳体一端设置有电源进线口，另一端设置有正、负极输出插座。大功率变换部分由整流滤波电路、逆变电路、输出高频整流电路组成。整流、滤波电路由整流桥、滤波电容C1构成；逆变电路由大功率变换管BG1～BG4、高频变压器T1、电感L1、电流互感器LM1、LM2组成。输出高频整流电路由引弧电路、功率输出电路、高频滤波电路组成。引弧电路由整流二极管D3、D4、电阻R1组成；功率输出电路由大功率二极管D1、D2、电容C2、C3、电阻R2、R3组成；高频滤波电路由电抗器LO、电阻R4、电容CO组成。在大功率变换部分电路中，大功率变换管BG1～BG4与高频变压器T1连接组成H型全桥移相谐振逆变电路，两半桥臂之间通过电流互感器LM1、LM2连接，构成与众不同的电流采样电路。高频变压器T1一组输出绕组通过整流二极管D3、D4、限流电阻R1与大功率二极管D1、D2负端相连，高频变压器T1另一组输出绕组与大功率二极管D1、D2负端相连，大功率二极管D1、D2负极通过电抗器LO与滤波电容CO、电阻R4相连，构成电源输出正极端，高频变压器T1的公共端与滤波电容CO、电阻R4相连，构成电源输出负极端。控制电路板包括开关电源、功率驱动电路、移相PWM电路、峰值电流控制电路。开关电源采用UC3844电源芯片为中心构成。功率驱动电路由驱动放大电路、高频驱动变压器、波形整理电路构成。驱动放大电路采用MIC4420或4421等放大芯片，波形整理电路采用场效应管IRFD9120等构成。移相PWM电路采用UC3877或UC3879集成芯片。峰值电流控制电路可采用74HC05数字电路集成芯片、电压比较器集成芯片LM339。大功率变换部分主要元器件装置在铝合金上壳内，整流流滤波电路中的整流桥、电容，逆变电路中的大功率变换管BG1～BG4、电流互感器LM1、LM2装置在铝合金壳体内侧电源输入端，依次向电源输出端排列，输出高频整流电路构成的模块、变频变压器T1直接粘在铝合金上壳体内侧，输出阻抗器LO、输出滤波电容CO装置在电源正、负极输出端，正、负极输出端分别采用铜排与内部电路相连。铝合金上壳体内大功率变换元件与上壳体一起构成谐振腔，满足零电压开关要求。启动继电器装置在铝合金上壳体上。工作原理交流电经整流滤波电路变换为直流电再经过H型全桥移相谐振逆变电路变换为100KHz高频交流电，通过高频变压器T1耦合到次级再经整流滤波变为直流电输出，输出的电流量的调节通过控制电路移相角度来实现。铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机具有如下特点1、铝合金全封闭外壳压铸成型，强度高、质轻，所生产的焊机轻便、美观、易于加工； 2、采用全封闭铝合金外壳，电磁屏蔽性能好，防护等级高，其内部电路与外界阻断，解决了长期限以来令人头痛的内部元件电路表面积尘、吸潮问题，适合电焊机在野外环境中使用；3、铝合金导热性能好，可将功率模块、变压器等元件发出的热量直接传导给铝合金外壳，利用外壳将热量散发出去，传热效果好，散热快，内部元件温升低，提高了焊机的可靠性；4、利用高频软开关技术，采用上述结构构成谐振腔，结构简单、参数稳定，由于该电路采用100KHz以上频率工作，输出变压器和电感的体积及重量可以很小；由于采用移相谐振过零电压开关工作，损耗小；采用铝合金全封闭外壳兼散热器，在输出电流为200A以下时，整机重量仅7Kg，输出电流为400A以下时，整机重量小于14Kg。其体积小、重量轻、成本低、易使用、安全性能好，使用寿命长，便于携带。5、本技术铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机适用各种酸、碱性焊条施焊，支持纤维素焊条向下焊接，适宜焊接低、中碳钢及合金钢等所有黑色金属。附图说明以下将结合附图对本技术作进一步说明。图1是铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机示意图。图2是铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机的上壳体谐振腔内部元器件分布示意图。图3是铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机的电气原理图。具体实施方式参照附图1～3，铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机结构包括铝合金全封闭外壳，冷却风扇罩、控制电路板、大功率变换部分。铝合金全封闭外壳由铝合金上壳体3、铝合金下壳体1构成，铝合金上、下壳体上设置有散热肋片2，铝合金上壳体3内装置有大功率变换部分，铝合金下壳体内装置有控制电路板，铝合金上壳体上部装置有冷却风扇罩4，冷却风扇罩4内装置有冷却风扇5，用于风冷却铝合金壳体，铝合金上壳体一端设置有电源进线口，另一端设置有正极输出插座6、负极输出插座8。铝合金壳体上装置有电流调节旋钮7、提手把9。大功率变换部分由整流滤波电路、逆变电路、输出高频整流电路组成。整流、滤波电路由整流桥、滤波电容C1构成；逆变电路由大功率变换管BG1～BG4、高频变压器T1、电感L1、电流互感器LM1、LM2组成。输出高频整流电路由引弧电路、功率输出电路、高频滤波电路组成。引弧电路由整流二极管D3、D4、电阻R1组成；功率输出电路由大功率二极管D1、D2、电容C2、C3、电阻R2、R3组成；高频滤波电路由电抗器LO、电阻R4、电容CO组成。在大功率变换部分电路中，大功率变换管BG1～BG4与高频变压器T1连接组成H型全桥移相谐振逆变电路，两半桥臂之间通过电流互感器LM1、LM2连接，构成与众不同的电流采样电路。高频变压器T1一组输出绕组通过整流二极管D3、D4、限流电阻R1与大功率二极管D1、D2负端相连，高频变压器T1另一组输出绕组与大功率二极管D1、D2负端相连，大功率二极管D1、D2负极通过电抗器LO与滤波电容CO、电阻R4相连，构成电源输出正极端，高频变压器T1的公共端与滤波电容CO、电阻R4相连，构成电源输出负极端。大功率变换管BG1～BG4可采用IGBT等类型大功率变换管。控制电路板包括开关电源、功率驱动电路、移相PWM电路、峰值电流控制电路。开关电源采用UC3844电源芯片为中心构成。功率驱动电路由驱动放大电路、高频驱动变压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金全封闭外壳移相谐振逆变焊机，其特征在于结构包括铝合金全封闭外壳，冷却风扇罩、控制电路板、大功率变换部分，铝合金全封闭外壳由铝合金上壳体、铝合金下壳体构成，铝合金上壳体内装置有大功率变换部分，铝合金下壳体内装置有控制电路板，大功率变换部分由整流滤波电路、逆变电路、输出高频整流电路组成，控制电路板包括开关电源、功率驱动电路、移相ＰＷＭ电路、峰值电流控制电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张京华，
申请(专利权)人：张京华，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]