一种微处理器控制铝基电路板逆变焊机的结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种微处理器控制铝基电路板逆变焊机的结构，包括电路板，所述的电路板设计分为两个部分，一个部分为铝基电路板及其散热器，另一个部分电路板为焊机的控制电路板；焊机的功率电路布置在铝基电路板上，焊机的其它控制电路则布置在控制电路板；它是为满足国内外众多的家庭或焊接量相对较少的用户使用而进行设计和开发的，适合于直径1.6～5.0mm的电焊条进行手工电弧焊，焊机的输出电流变化范围：10～160A，额定电流160A，额定负载电压26.4V，额定负载持续率15%，具有高效、节能、节材、体积小、重量轻、移动方便等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及160A逆变式手弧焊机是一种采用了微处理器控制的小型电焊机女口广叩ο
技术介绍
当前，电焊机产品市场的竞争十分激烈，对产品的性能要求也越来越高。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生产制造工艺的先进性、生产效率的高低、生产成本的多少，产品的一致性和可靠性等方面。铝基电路板技术，即铝板上附有电路的电子电路及其加工技术、工艺，在照明电路等应用领域已经基本成熟。这主要是因为在这些领域，其控制的电流比较小，对散热等要求不高，故实现起来比较容易。但是，对电焊机来说，其需要控制的电流比较大，几十安 170A，甚至更大，故实现起来的难度就非常大，需要解决的技术难题比较多，产品难以实现商品化和产业化。这也是电焊机行业很少采用铝基电路板制造电焊机产品的根本原因。本技术焊机经过多年的研究和开发，技术人员积累了大量的技术和开发经验，解决了焊机铝基电路板的大电流控制和其散热，铝基电路板加工工艺，以及电路工作可靠性等问题，最终使本技术焊机产品成功进入了国际市场，满足用户的使用要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供微处理器控制铝基电路板逆变焊机的结构，它是为满足国内外众多的家庭或焊接量相对较少的用户使用而进行设计和开发的，适合于直径1.6 5.0mm的电焊条进行手工电弧焊，焊机的输出电流变化范围:10 160A，额定电流160A，额定负载电压26.4V，额定负载持续率15%，具有高效、节能、节材、体积小、重量轻、移动方便等优点。为实现上述目的采用以下技术方案:—种微处理器控制铝基电路板逆变焊机的结构，包括电路板，其特征在于:所述的电路板设计分为两个部分，一个部分为铝基电路板及其散热器，另一个部分电路板为焊机的控制电路板；焊机的功率电路布置在铝基电路板上，焊机的其它控制电路则布置在控制电路板。所述的铝基电路板上布置有若干个贴片式单管IGBT和快速恢复整流二极管，铝基电路板上的器件与其散热器之间在电气上是不连通。所述的铝基电路板通过螺丝与其自身的散热器连接在一起，铝基电路板与控制电路板再通过螺丝连接在一起，构成电路的连通；铝基电路板的整流输出正、负端通过导线分别连接到焊机的输出快速接头；逆变变压器、滤波电解电容、微处理器和其它的控制电路部分安装并焊接在控制电路板上；控制电路板支架固定在焊机底板的上方。本技术的弧焊机是一种采用了微处理器控制的小型电焊机产品，具体是一种采用贴片式单管IGBT以及快速恢复整流二极管等器件组成的逆变主电路及其控制电路构成的直流手工电弧焊机；焊机的多个贴片式单管IGBT以及快速恢复整流二极管等电路布置在一块铝基电路板上，其它的控制电路布置在另外一块控制电路板上；焊机的两块电路板采用了大量的贴片电子元器件和SMT工艺方法进行自动、高效加工，人工参与的工作量大为减少，因而焊机具有结构紧凑、加工工艺方法先进、生产效率高、制作成本低等优势，也提高了产品的市场竞争力。附图说明附图1是本技术焊机的结构示意图；图1中部份清单:1、背带；2、焊机外壳；3、外壳螺丝；4、散热器；5、铝基电路板；6、螺丝；7、电流调节电位器旋钮；8、控制电路板；9、逆变主变压器；10、控制电路板支架；11、电路板螺丝；12、电源输入电缆；13、冷却风扇；14、焊机底板；15、焊机的输出快速接头。具体实施方式如图1所示，焊机由电流调节电位器旋钮7、冷却风扇13、铝基电路板5及其散热器4、带微处理器的控制电路板8、逆变主变压器9、焊机的输出快速接头15、电源输入电缆12等组成。所述的铝基电路板5上主要设计布置有若干个贴片式单管IGBT和若干个快速恢复整流二极管，控制电路板上的电阻、电容、稳压管主要构成IGBT和快速恢复二极管的保护电路，以保证它们的可靠工作；电路布置在一块4W铝基电路板5上，IGBT功率开关和快速恢复整流管器件与焊机的逆变主变压器等部分共同构成双单端逆变主电路；铝基电路板上的器件与其散热器之间在电气上是不连通的，两者之间有绝缘要求；器件在工作中产生的热量可通过铝基电路板传导，并通过与铝基电路板紧贴安装的散热器4散热，其目的是保证IGBT功率开关和快速恢复整流管器件的工作可靠性；采用4W的铝基电路板，其导热性明显优于2W的铝基电路板，可使铝基电路板上器件的温度降低很多，有利于铝基电路板上这些大功率器件的可靠工作，这种单管IGBT和快速恢复整流二极管的电路布置方式与现有逆变焊机有着明显的差别，后者通常是把这些器件焊装在传统的PCB电路板上，并为这些器件设置相应的散热器，这是本技术焊机与普通逆变焊机的重要差异所在。焊机工作时，通过电源输入电缆12接入供电电源，从最小顺时针旋转焊机电流调节电位器旋钮7，则打开开关，接通控制电路板8上的电源，同时，设定焊接电流的大小，此时，控制电路板8上的开关电源部分可产生+24V等电路工作需要的直流电源，可使电路工作，使焊机输出空载电压，进入准备焊接的状态；焊机采用双单端逆变主电路，它由控制电路板8上的单相整流和滤波电路、铝基电路板组件5上的IGBT和快速恢复二极管整流电路，以及逆变主变压器9等组成；本技术焊机电路没有采用控制电源变压器作为电源的变压器，而是采用逆变主变压器附加次级绕组的形式来产生控制电路所需要的直流+15V电压；方法是:通过逆变变压器Tl的次级绕组获得交流电压。该交流电压经过整流后变为直流电压，通过三端集成稳压器及其附属电路，获得稳定的十15V直流电压，该电压供给控制电路，使这些电路能够正常工作，在控制电路的作用下，可获得几十KHz的脉冲宽度调制(PWM)信号。通过该信号可使铝基电路板5上的IGBT处于高频通、断的控制状态；因此，可在逆变主变压器9的初级绕组中产生高频交变电流和电压，通过逆变主变压器9的降压作用，获得一定的高频交流电压和电流，经铝基电路板5上的快速恢复二极管的整流，从而在焊机的输出快速接头15两端获得满足焊接要求的直流电压和电流；温度保护继电器安装在铝基电路板5上，当其温度达到其动作温度时，在电路的控制下，过热指示灯会亮，同时，驱动IGBT工作的脉冲宽度调制信号会使电焊机的输出电流和电压很低，从而保护焊机不会因为过热或过流而损坏IGBT，电流检测互感器可检测主变压器的初级电流，输出电流大，则检测到电流信号也较大，该电流检测信号作为电流负反馈信号，与调节焊接电流大小的电流调节电位器旋钮7产生的电流给定信号进行比较，通过电路的控制，可获得驱动IGBT工作的脉冲宽度调制信号。该信号的频率是固定的，可达几十KHz左右，但是，脉冲的宽度则是会改变的，其变化规律是:焊接时，当电流调节电位器旋钮7产生的电流给定信号增大时，输出的焊接电流也会随之增加。反之，则会减小；当电流调节电位器旋钮7产生的电流给定信号不变时，随着焊接电流的增加，电流负反馈信号增大，由于它的极性与给定信号的极性相反，因此，通过电路的控制，会使驱动IGBT工作的脉冲宽度减小，于是IGBT的脉冲宽度也随之减小，IGBT的导通时间缩短，这就会使输出的电压降低，即在给定不变的情况下，焊接电流增大，输出电压降低。这也就是获得了所谓的满足手工电弧焊要求的下降外特性。本技术电路板及结构布局设计有自己的特点，它是一种采用了微处理器控制的小型电焊机产品，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微处理器控制铝基电路板逆变焊机的结构，包括电路板，其特征在于：所述的电路板设计分为两个部分，一个部分为铝基电路板（5）及其散热器（4），另一个部分电路板为焊机的控制电路板（8）；焊机的功率电路布置在铝基电路板（5）上，焊机的其它控制电路则布置在控制电路板。

【技术特征摘要】
1.一种微处理器控制铝基电路板逆变焊机的结构，包括电路板，其特征在于:所述的电路板设计分为两个部分，一个部分为铝基电路板(5)及其散热器(4)，另一个部分电路板为焊机的控制电路板(8);焊机的功率电路布置在招基电路板(5)上，焊机的其它控制电路则布置在控制电路板。2.如权利要求1所述的一种微处理器控制铝基电路板逆变焊机的结构，其特征在于:所述的铝基电路板(5)上布置有若干个贴片式单管IGBT和快速恢复整流二极管，铝基电路板(5)上的器件与其散热器(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宣东，孙敏，魏继昆，朱宣辉，陈法庆，
申请(专利权)人：浙江肯得机电股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：