一种采用单管IGBT单板的逆变弧焊机制造技术

本实用新型专利技术涉及是一种采用单管IGBT单板的逆变弧焊机，采用单管IGBT组成的逆变主电路和控制电路构成，整个电路部分布置在一块电路板上，只有继电器、整流器、滤波电解电容、IGBT及其散热器、逆变主变压器、输出整流的快速恢复二极管及其散热器、冷却电风扇、电流检测互感器、脉冲驱动变压器采用手工装配和焊接，其它大量的电子元器件都采用SMT贴片器件进行自动安装和焊接在电路板上，电路板采用了大量的表面贴片电子元器件和SMT表面贴装工艺方法进行自动加工，故焊机的生产效率高、制作成本低。在电路板结构设计方面，所述焊机具有自己的布局特色，有设计创新性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子控制的焊接设备，具体是一种采用单管IGBT单板的逆变弧焊机。
技术介绍
IGBT是一种功率开关电子器件，IGBT的封装(或外形结构)形式是比较多的，可详见一些相关技术资料的说明，粗略地说，主要有模块式IGBT和单管IGBT等形式，前者体积大，电流和电压等级高，价格贵，主要用于工业大电流电器产品的制造；而后者则体积小，电流和电压等级低，价格低，主要用于小功率和低电流等级电器产品的制造，如小型和家用逆变焊机等。当前，电焊机市场产品的竞争十分激烈，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水平、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。目前，160A以下电流等级的逆变电弧焊机，采用单管IGBT组成的逆变主电路和控制电路构成的逆变焊机种类是比较多的，它们的电路和结构形式也是多种多样的。不同的电路及其结构设计思路，所采用的具体电路形式和整个电路布置的方式也是不同的；不仅如此，焊机的性能指标包括输出的电流/电压范围及其对应的负载持续率、绝缘等级、温升、焊机的工作可靠性、制造成本等也可能会表现出一些差距，即使是在相同的产品性能指标下，由于具体电路及其结构设计方面的不同，或者所采用的电子元器件的封装形式不同，因而元器件的装配、焊接和检测工艺水平、自动化程度等也会有明显的不同，这就会使逆变焊机电子产品电路板的尺寸、生产时器件安装的方便性、生产效率、生产成本、最终产品的成本等也会有显著的不同，例如，如果采用大量的SMT贴片器件或集成电路，由于器件的体积小，因而会使电路板的尺寸减小，降低PCB材料的成本；另外，由于装焊这些贴片器件通常采用先进、高效、适合于大批量自动化生产和检测的设备，因而可极大地提高电路板或产品的生产效率，降低生产成本，增加产品的市场竞争力。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种采用单管IGBT单板的逆变弧焊机，除具别功耗和体积较大的元器件需要手工装配和焊接，其它大量的电子元器件都采用SMT贴片器件进行自动安装和焊接，采用先进的自动贴片机进行加工，不仅生产效率高，而且出错率低、质量好、制作成本低，因此，电路板的生产和安装十分方便、快捷，产品的合格率和生产效率高，最终使产品的生产成本低，市场竞争力强。为实现上述目的采用以下技术方案:一种采用单管IGBT单板的逆变弧焊机，其特征在于:采用单管IGBT组成的逆变主电路和控制电路构成，整个电路部分布置在一块电路板上，只有继电器、整流器、滤波电解电容、IGBT及其散热器、逆变主变压器、输出整流的快速恢复二极管及其散热器、冷却电风扇、电流检测互感器、脉冲驱动变压器采用手工装配和焊接，其它大量的电子元器件都采用SMT贴片器件进行自动安装和焊接在电路板上。本技术不仅采用了先进的逆变控制技术，而且还采用了大量的SMT贴片生产、检测等技术和工艺，因而具有结构简单、体积小、重量轻、成本低、生产效率高、制造技术先进等优点；在电路板上，可通过改变IGBT管的电流等级，以及调整输出快速恢复二极管的电流等级，并结合修改电路板上少量电容、电阻的参数值，即可改变焊机的输出电流或功率的大小，容易形成符合国家和国际标准的系列化多规格的产品，具有良好的生产灵活性。附图说明图1是本技术焊机的结构示意图图2是本技术焊机的电路板元器件布局示意图图1中部份清单:1、自攻螺丝；2、提手；3、电源线；4、开关；5、塑料后面板；6、机箱外壳；7、塑料前面板；8、电流调节电位器和旋钮；9、LED指示灯；10、快速接头；11、滤波电解电容；12、电解电容；13、继电器；14、热敏电阻；15、电阻；16、电解电容；17、IGBT ;18、IGBT散热器；19、IGBT驱动小板；20、驱动变压器；21、IGBT散热器；22、IGBT ;23、电流检测互感器；24、直流风机；25、整流桥散热器；26、开关电源变压器；27、整流器；28、温度继电器；29、逆变主变压器；30、电路板；31、机箱底板。具体实施方式如图1-2所示，一种采用单管IGBT单板的逆变弧焊机，采用单管IGBT组成的逆变主电路和控制电路构成，整个电路部分布置在一块电路板上，只有继电器13、整流器27、滤波电解电容1UIGBT22及其散热器18、21、逆变主变压器30、输出整流的快速恢复二极管及其散热器、冷却电风扇、电流检测互感器、脉冲驱动变压器采用手工装配和焊接，其它大量的电子元器件都采用SMT贴片器件进行自动安装和焊接在电路板上。整流器27及其散热器25、滤波电解电容DJDRl DJDR3、IGBTl IGBT4及其散热器17、18、21、22、快恢复二极管狃1 腿4、逆变变压器他28、保护阻容电路等组成逆变主电路，逆变主电路的次级整流由快恢复二极管KHl KH4来完成，OUTPUT ( + )和OUTPUT(一)为电路板的输出端，分别连接到焊机的输出正、负快速接头端子。附图2中的开关电源变压器KGDB及其周围的三端集成稳压器等附属电路构成直流稳压电路，可获得稳定的24V和15V的直流工作电压，这些电压供给控制电路，使这些电路能够正常工作。在附图1和附图2中，电阻RT、继电器JDQ及其控制电路组成上电缓冲电路，可使继电器JDQ的动作时间滞后于焊机电源开关4合上的时间，从而达到防止合闸浪涌电流冲击损坏电源开关等器件的目的，当接通供电电源时，由于电源开关合上后的一段时间内，十24V电压还没有产生，因此，继电器JDQ的动作时间会落后于电源开关的动作时间，在这段时间内，继电器JDQ的触头还没有闭合，电流只能通过电阻RT给整流器供电，进而给滤波电解电容DJDRl DJDR3充电，当DJDRl DJDR3充电达到稳定的时候，继电器JDQ才会动作，JDQ的常开触点闭合，从而短接电阻RT，如果没有RT、JDQ及其控制电路，则接通电源开关后，由于电解电容DJDRl DJDR3上的电压为零，相当于整流器27的输出端处于短路状态，因此，会在PDl的输入端产生很大的电流，甚至会烧坏整流器27，可见，电阻RT的延时被短路，可起到减少启动电流或者说上电缓冲的作用，进而保护整流器ro1、开关不致于被过大的电流烧坏，当然，如果进入正常的逆变输出，而由于某种原因使继电器JDQ没有动作，则电阻RT会因流过较大的电流而烧坏，这是应该尽量避免的电路故障。在焊机输出特性控制电路部分的作用下，可获得几十KHz左右的脉冲宽度调制(PWM)信号，通过该信号和驱动控制电路部分，获得按一定规律变化可驱动IGBTl IGBT4管组交替导通的控制信号，IGBTl IGBT4管组的交替导通，可在逆变主变压器NBZB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NBZB的降压作用，获得一定的高频交流电压和电流，经快速恢复二极管KHl KH4的整流作用，从而获得满足焊接要求的直流电压和电流，也就是说，在控制电路的作用下，焊机的输出特性为下降外特性，可获得满足手工电弧焊工艺的要求。附图1中的23为电流检测互感器CT，可检测逆变主变压器的初级电流，该电流的大小与本焊机输出的焊接电流成正比，输出电流大，则CT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，输入到相应的控制电路部分，并与电位器Ug产生的电流给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用单管IGBT单板的逆变弧焊机，其特征在于：采用单管IGBT组成的逆变主电路和控制电路构成，整个电路部分布置在一块电路板上，只有继电器、整流器、滤波电解电容、IGBT及其散热器、逆变主变压器、输出整流的快速恢复二极管及其散热器、冷却电风扇、电流检测互感器、脉冲驱动变压器采用手工装配和焊接，其它大量的电子元器件都采用SMT贴片器件进行自动安装和焊接在电路板上。

【技术特征摘要】
1.一种采用单管IGBT单板的逆变弧焊机，其特征在于:采用单管IGBT组成的逆变主电路和控制电路构成，整个电路部分布置在一块电路板上，只有继电器、整流器、滤波电解电容、IGBT及其散热...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宣东，孙敏，魏继昆，陈法庆，朱宣辉，
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：