用于電弧焊接的高頻方波直流脈沖耦合電源裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種用于電弧焊接的高頻方波直流脈沖耦合電源裝置，包括整流濾波電路、峰值電流產生電路和基值電流檢測電路，所述峰值電流產生電路包括前置峰值電流產生電路和脈沖峰值電流產生電路，基值電流檢測電路對基值電流進行感應，經過處理后對脈沖峰值電流產生電路進行控制，同時對前置峰值電流產生電路進行控制，前置峰值電流產生電路的輸出電流作為脈沖峰值電流產生電路的輸入電流，脈沖峰值電流產生電路的輸出電流與基值電流疊加后作為本電源裝置的輸出電流。本電源裝置中，峰值電流產生電路輸出高頻方波峰值電流，可與任何交直流弧焊電源產生的基值電流疊加輸出，基值電流檢測電路可自發控制高頻方波峰值電流與基值電流的疊加。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種用于電弧焊接的高頻方波直流脈沖耦合電源裝置，包括整流濾波電路、峰值電流產生電路和基值電流檢測電路，所述峰值電流產生電路包括前置峰值電流產生電路和脈沖峰值電流產生電路，基值電流檢測電路對基值電流進行感應，經過處理后對脈沖峰值電流產生電路進行控制，同時對前置峰值電流產生電路進行控制，前置峰值電流產生電路的輸出電流作為脈沖峰值電流產生電路的輸入電流，脈沖峰值電流產生電路的輸出電流與基值電流疊加后作為本電源裝置的輸出電流。本電源裝置中，峰值電流產生電路輸出高頻方波峰值電流，可與任何交直流弧焊電源產生的基值電流疊加輸出，基值電流檢測電路可自發控制高頻方波峰值電流與基值電流的疊加?！緦＠f明】用于電弧焊接的高頻方波直流脈沖耦合電源裝置
本專利技術涉及一種用于電弧焊接的直流脈沖耦合電源裝置，尤其涉及一種用于電弧焊接的高頻方波直流脈沖耦合電源裝置。
技術介紹
在電弧焊機領域，方波直流脈沖電流焊機得到廣泛應用，如脈沖MIG焊接(即熔化極惰性氣體保護焊接)、脈沖TIG焊接(即惰性氣體鎢極保護焊接)等。方波直流焊接與傳統焊接相比有顯著的特點，如控制熔滴過渡、焊縫成型，減少氣孔等等，特別是高頻脈沖電流對熔池的攪拌作用，使得焊縫中的氣孔減少，變小。傳統的直流脈沖TIG、直流脈沖MIG，其頻率較低，一般在幾赫茲到幾百赫茲，其基本原理是通過電流反饋信號與電壓給定信號閉環負反饋實現的。然而由于原理限制，及其線路電感的作用，使得該電源不具備輸出大于20KHz的高頻脈沖電流的能力，而且其電流上升率、下降率、電流幅值及波形可控性差。其次，若把高頻方波直流脈沖產生電源部分與基值電流產生電源部分構成系統，聯動控制，這樣控制系統復雜，而且內部干擾嚴重，不易于控制。
技術實現思路
本專利技術的目的就在于為了解決上述問題而提供一種可控性強的用于電弧焊接的高頻方波直流脈沖耦合電源裝置。本專利技術通過以下技術方案來實現上述目的:一種用于電弧焊接的高頻方波直流脈沖耦合電源裝置，包括整流濾波電路和峰值電流產生電路，所述峰值電流產生電路包括前置峰值電流產生電路和脈沖峰值電流產生電路，所述前置峰值電流產生電路包括第一功率開關管?第四功率開關管、第一電容、第二電容、諧振電容、飽和電感、續流電感、變壓器、第一二極管、第二二極管、第一電流傳感器、閉環PWM控制電路和初級驅動電路，所述脈沖峰值電流產生電路包括第五功率開關管、第六功率開關管、第三三極管、接觸器、脈沖產生電路和次級驅動電路，所述電源裝置還包括基值電流檢測電路，所述基值電流檢測電路包括交直流弧焊電源、第二電流傳感器和基值電流處理電路，所述整流濾波電路的正極輸出端分別與所述第一功率開關管的集電極、所述第三功率開關管的集電極和所述第一電容的第一端連接，所述第一電容的第二端分別與所述第一功率開關管的發射極、所述第二功率開關管的集電極、所述第二電容的第一端和所述諧振電容的第一端連接，所述第三功率開關管的發射極分別與所述第四功率開關管的集電極和所述變壓器的初級繞組的第一端連接，所述變壓器的初級繞組的第二端與所述飽和電感串聯后與所述諧振電容的第二端連接，所述整流濾波電路的負極輸出端分別與所述第二功率開關管的發射極、所述第二電容的第二端和所述第四功率開關管的發射極連接，所述變壓器的次級繞組的第一端與所述第一二極管的正極連接，所述第一二極管的負極分別與所述第二二極管的負極和所述續流電感的第一端連接，所述第二二極管的正極與所述變壓器的次級繞組的第二端連接，所述變壓器的次級繞組的中段引出抽頭并與所述第五功率開關管的發射極連接，所述第一電流傳感器套裝于所述變壓器的次級繞組中段引出的抽頭與所述第五功率開關管的發射極之間的導線上，所述續流電感的第二端分別與所述第五功率開關管的集電極和所述第三二極管的正極連接，所述第三二極管的負極與所述交直流弧焊電源的正極輸出端連接并作為所述電源裝置的正極輸出端，所述第六功率開關管的集電極與所述接觸器的常開觸點的第一端連接，所述接觸器的常開觸點的第二端與所述交直流弧焊電源的負極輸出端連接并作為所述電源裝置的負極輸出端，所述第二電流傳感器套裝于所述第三二極管的負極與所述交直流弧焊電源的正極輸出端之間的導線上，所述第二電流傳感器的電流輸出端與所述基值電流處理電路的輸入端連接，所述基值電流處理電路的電流反饋輸出端與所述脈沖產生電路的反饋信號輸入端連接，所述脈沖產生電路的驅動脈沖信號輸出端與所述次級驅動電路的輸入端連接，所述脈沖產生電路的控制信號輸出端與所述接觸器的控制輸入端連接，所述次級驅動電路的兩個信號輸出端分別與所述第五功率開關管的基極和所述第六功率開關管的基極連接，所述基值電流處理電路的電壓反饋輸出端與所述閉環PWM控制電路的反饋電壓信號輸入端連接，所述第一電流傳感器的電流輸出端與所述閉環PWM控制電路的反饋電流信號輸入端連接，所述閉環PWM控制電路的驅動脈沖信號輸出端與所述初級驅動電路的輸入端連接，所述初級驅動電路的四個信號輸出端分別與所述第一功率開關管的基極、所述第二功率開關管的基極、所述第三功率開關管的基極和所述第四功率開關管的基極連接。進一步，所述電源裝置還包括第一尖峰電壓吸收電路和第二尖峰電壓吸收電路，所述第一尖峰電壓吸收電路的兩端分別與所述第五功率開關管的集電極和發射極連接，所述第二尖峰電壓吸收電路的兩端分別與所述第六功率開關管的集電極和發射極連接。兩個尖峰電壓吸收電路分別用于吸收第五功率開關管和第六功率開關管的集電極與發射極之間的電壓尖峰。本專利技術的有益效果在于:本專利技術所述電源裝置中，峰值電流產生電路輸出高頻方波峰值電流，可與任何交直流弧焊電源產生的基值電流疊加輸出，基值電流檢測電路可自發控制高頻方波峰值電流與基值電流的疊加；另外，本電源裝置的電流峰值與頻率獨立可調，能夠獨立產生上升率、下降率≥50A/us、頻率≥20KHz、幅值為20~200A的脈沖電流?！緦＠綀D】【附圖說明】圖1是本專利技術所述高頻方波直流脈沖耦合電源裝置的電路結構圖；圖2是本專利技術所述峰值電流產生電路輸出的電流波形示意圖；圖3是本專利技術所述交直流弧焊電源輸出的基值電流的波形示意圖；圖4是與本專利技術所述高頻方波直流脈沖耦合電源裝置輸出的電流的波形示意圖?！揪唧w實施方式】下面結合 附圖對本專利技術作進一步說明:如圖1所示，本專利技術所述用于電弧焊接的高頻方波直流脈沖耦合電源裝置包括整流濾波電路、峰值電流產生電路和基值電流檢測電路,所述整流濾波電路包括整流橋M和由電阻R與電容C組成的濾波器，所述峰值電流產生電路包括前置峰值電流產生電路和脈沖峰值電流產生電路，所述前置峰值電流產生電路包括第一功率開關管Tl、第二功率開關管T2、第三功率開關管T3、第四功率開關管T4、第一電容Cl、第二電容C2、諧振電容Cg、飽和電感Lx、續流電感L1、變壓器B、第一二極管D1、第二二極管D2、第一電流傳感器、閉環PWM控制電路和初級驅動電路，所述脈沖峰值電流產生電路包括第五功率開關管T5、第六功率開關管T6、第三二極管D3、接觸器K、脈沖產生電路、次級驅動電路、第一尖峰電壓吸收電路和第二尖峰電壓吸收電路，所述基值電流檢測電路包括交直流弧焊電源、第二電流傳感器和基值電流處理電路，所述整流濾波電路的正極輸出端即電容C的一端本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于電弧焊接的高頻方波直流脈沖耦合電源裝置，包括整流濾波電路和峰值電流產生電路，其特征在于：所述峰值電流產生電路包括前置峰值電流產生電路和脈沖峰值電流產生電路，所述前置峰值電流產生電路包括第一功率開關管～第四功率開關管、第一電容、第二電容、諧振電容、飽和電感、續流電感、變壓器、第一二極管、第二二極管、第一電流傳感器、閉環PWM控制電路和初級驅動電路，所述脈沖峰值電流產生電路包括第五功率開關管、第六功率開關管、第三三極管、接觸器、脈沖產生電路和次級驅動電路，所述電源裝置還包括基值電流檢測電路，所述基值電流檢測電路包括交直流弧焊電源、第二電流傳感器和基值電流處理電路，所述整流濾波電路的正極輸出端分別與所述第一功率開關管的集電極、所述第三功率開關管的集電極和所述第一電容的第一端連接，所述第一電容的第二端分別與所述第一功率開關管的發射極、所述第二功率開關管的集電極、所述第二電容的第一端和所述諧振電容的第一端連接，所述第三功率開關管的發射極分別與所述第四功率開關管的集電極和所述變壓器的初級繞組的第一端連接，所述變壓器的初級繞組的第二端與所述飽和電感串聯后與所述諧振電容的第二端連接，所述整流濾波電路的負極輸出端分別與所述第二功率開關管的發射極、所述第二電容的第二端和所述第四功率開關管的發射極連接，所述變壓器的次級繞組的第一端與所述第一二極管的正極連接，所述第一二極管的負極分別與所述第二二極管的負極和所述續流電感的第一端連接，所述第二二極管的正極與所述變壓器的次級繞組的第二端連接，所述變壓器的次級繞組的中段引出抽頭并與所述第五功率開關管的發射極連接，所述第一電流傳感器套裝于所述變壓器的次級繞組中段引出的抽頭與所述第五功率開關管的發射極之間的導線上，所述續流電感的第二端分別與所述第五功率開關管的集電極和所述第三二極管的正極連接，所述第三二極管的負極與所述交直流弧焊電源的正極輸出端連接并作為所述電源裝置的正極輸出端，所述第六功率開關管的集電極與所述接觸器的常開觸點的第一端連接，所述接觸器的常開觸點的第二端與所述交直流弧焊電源的負極輸出端連接并作為所述電源裝置的負極輸出端，所述第二電流傳感器套裝于所述第三二極管的負極與所述交直流弧焊電源的正極輸出端之間的導線上，所述第二電流傳感器的電流輸出端與所述基值電流處理電路的輸入端連接，所述基值電流處理電路的電流反饋輸出端與所述脈沖產生電路的反饋信號輸入端連接，所述脈沖產生電路的驅動脈沖信號輸出端與所述次級驅動電路的輸入端連接，所述脈沖產生電路的控制信號輸出端與所述接觸器的控制輸入端連接，所述次級驅動電路的兩個信號輸出端分別與所述第五功率開關管的基極和所述第六功率開關管的基極連接，所述基值電流處理電路的電壓反饋輸出端與所述閉環PWM控制電路的反饋電壓信號輸入端連接，所述第一電流傳感器的電流輸出端與所述閉環PWM控制電路的反饋電流信號輸入端連接，所述閉環PWM控制電路的驅動脈沖信號輸出端與所述初級驅動電路的輸入端連接，所述初級驅動電路的四個信號輸出端分別與所述第一功率開關管的基極、所述第二功率開關管的基極、所述第三功率開關管的基極和所述第四功率開關管的基極連接。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：石鴻愷，李毅，邢敏周，
申請(專利權)人：成都熊谷加世電器有限公司，
類型：發明
國別省市：