CN103084709A - 一种逆变多功能焊切机输出电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种逆变多功能焊切机输出电路，其在主变压器输出绕组和焊接维弧整流电路的输入端之间设有第三开关和第四开关，切割整流电路的输出端和整个电路的输出端之间设有第十一开关和第十二开关，以及滤波电路与整个电路的输出端之间设置第二十一开关和第二十二开关。实现对不同功能模块的开启和关闭。从而实现了不同输出功能和特性的可靠切换，使得多功能焊机的每一个功能都能很好的实现。

Description

一种逆变多功能焊切机输出电路
技术领域
本发明涉及一种逆变多功能焊切机输出电路，属于焊接领域。
背景技术
逆变式多功能焊切机将成为趋势，现在流行的焊接和切割方式有AC/DC TIG交直流氩弧焊、MMA电焊、CUT等离子切割、MIG熔化极气体保护电弧焊。现有的多功能焊切机，往往存在直流输出好，交流输出不好；焊接性能好，但切割性能不佳等等问题。如何实现不同输出功能和特性的可靠切换，以及如何解决不同功能对输出电路部分的要求，使得多功能焊机的每一个功能都能很好的实现。
发明内容
发明目的：本发明提出一种逆变多功能焊切机输出电路，能够实现不同输出功能和特性的可靠切换。
技术方案：本发明采用的技术方案为一种逆变多功能焊切机输出电路，其包括连接到逆变主变压器输出绕组上的焊接整流电路、焊接维弧整流电路、切割整流电路和逆变电路，其中焊接整流电路和焊接维弧整流电路的输出端都连接到逆变电路的输入端，切割整流电路的输出端连接到整个电路的输出端，整个电路的输出端处还并联有切割引导弧控制电路。在主变压器输出绕组和焊接维弧整流电路的输入端之间设有第三开关和第四开关，切割整流电路的输出端和切割输出电抗器之间设有第十一开关和第十二开关，滤波电路通过第二十一开关和第二十二开关与整个电路的输出端相连接。
作为本发明的进一步改进，整个电路的输出端处还设有电流传感器。该电流传感器为其他电路提供输出电流采样信号及切割引导弧和主弧之间转换的提示信号。所述逆变电路中的开关管为IGBT晶体管。
有益效果：本发明在主变压器输出绕组和焊接维弧整流电路的输入端之间设有第三开关和第四开关，切割整流电路的输出端和整个电路的输出端之间设有第十一开关和第十二开关，以及滤波电路与整个电路的输出端之间设置第二十一开关和第二十二开关。实现对不同功能模块的开启和关闭。从而实现了不同输出功能和特性的可靠切换，使得多功能焊机的每一个功能都能很好的实现。
附图说明
图1为本发明一种逆变多功能焊切机输出电路的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明的第一种实施方式如图1所示，本发明包括连接到逆变主变压器输出绕组上的焊接整流电路1、焊接维弧整流电路2、切割整流电路5、逆变电路3、滤波电路4和切割引导弧控制电路6。逆变主变压器的输出绕组T1分为六段，其中的第一绕组11和第二绕组12的公共端连接到第二总线B。
焊接整流电路1为二极管桥式整流电路，其包括第二十五至第四十二极管V25-V40、第十四至第十七电阻R14-R17和第一至第四电容C1-C4。桥式整流电路中的电阻和电容相互串联组成RC回路，再与二极管并联，以达到滤除高频波的目的。即第三十三二极管至第三十六二极管与焊接整流电路1输入端连接到逆变主变压器输出绕组T1的第一绕组11和第二绕组12。焊接整流电路1的输出端连接到第四总线D和第五总线E。
焊接维弧整流电路2同样采用二极管桥式整流电路，其包括第七至第十二极管V7-V10和第十九至第二十电容C19-C20，第十九电容C19和第二十电容C20起到输出滤波的作用。第三开关K3与第二十五电阻R25、第十五电容C15、第十六电容C16组成缓冲电路，第四开关K4与第八电阻R8、第十七电容C17、第十八电容C18组成同样结构的缓冲电路。焊接维弧整流电路2的输入端通过第三开关K3和第四开关K4所在的缓冲电路，连接到逆变主变压器输出绕组T1的第三绕组13和第四绕组14。第十二二极管V12、第十二电阻R12、第十三电容C13和第十四电容C14所组成的RCD缓冲电路。第六二极管V6、第十电阻R10、第十一电容C11和第十二电容C12组成同样的RCD缓冲电路。焊接维弧整流电路2的输出端连接到第三总线C和第五总线E，第三总线C和第五总线E之间通过第十二二极管V12所在的RCD缓冲电路连接。第三总线C和第五总线D之间通过第六二极管V6所在的RCD缓冲电路连接。
逆变电路3包括第三IGBT管T3、第十三IGBT管T13，以及分别并联在这两个IGBT管源极和漏极之间的第八电容C8、第九电容C9。第三IGBT管的漏极连接到第四总线D，第十三IGBT管的源极连接到第五总线E。第三IGBT管T3的源极和第十三IGBT管T13的漏极，通过串联的第十一电感L1-1和第十二电感L1-2连接在一起。第五二极管V5、第二十三电阻R23、第二十一至第二十四电容C21-C24组成RCD缓冲电路。第四十二二极管V42、第十八电阻R18和第十电容C10组成RCD缓冲电路。在第十三IGBT管T13的漏极和第五二极管V5的正极之间设有第二十一开关K2-1，其能够连接或断开第十三IGBT管T13的漏极和第五二极管V5的正极。
滤波电路4与第五二极管V5所在的RCD缓冲电路、第二十一单刀双掷开关K2-1串联，再并联到第三IGBT管T3和第十三IGBT管T13的源极和漏极之间。
切割整流电路5包括第十七至第二十二极管V17-V20、第十九至第二十二电阻R19-R22和第三十一至第三十四电容C31-C34。桥式整流电路中的电阻和电容相互串联组成RC回路，再与二极管并联，以达到滤除高频波的目的。切割整流电路5的输入端连接到逆变主变压器输出绕组T1的第五绕组15和第六绕组16。切割整流电路5的输出端一极连接到第二总线B，另一极通过相互并联的第十一开关K1-1和第十二开关K1-2，以及切割输出电抗器连接到第一总线A。切割输出电抗器由相互串联的第二电感L2和第三电感L3组成。第三电感L3与第一总线A之间还并联有一条支路，该支路由相互串联的第八十八电阻R88和第三十五电容C35组成。第二十二开关K2-2的一端连接第二总线B，另一端可选择地单独连接所述支路或第三总线C。
第一总线A上串联有第一传感器sensor1和第二传感器sensor2。第一传感器sensor1能够对输出电流采样，第二传感器sensor2能够提供切割引导弧控制电路6和切割整流电路5之间相互转换的信号。第二总线B上串联有高频耦合变压器T2。
切割引导弧控制电路6由第四十一三极管V41的发射极通过串联的第四电感L4连接到引导弧输出端口PILOT。第三十六电容C36并联在第四十一三极管V41的发射极和集电极之间。第三十六电容C36的基极与发射极之间还并联有第三十三电阻R33、第四十电容C40以及起到双向稳压作用的，两个背靠背串联的第四十三肖特基二极管V43和第四十四肖特基二极管V44。第四十一三极管V41的集电极连接到第一传感器sensor1和第二传感器sensor2之间的公共端。
当机器工作在焊接功能时，第二十一开关K2-1断开第十三IGBT管T13与第五二极管V5正极的连接、第二十二开关K2-2将第三十五电容C35与第二总线B连接起来，第十一开关K1-1和第十二开关K1-2将切割整流电路5与切割输出电抗器断开。因此切割整流电路5从第一总线A和第二总线B处断开。在直流焊接TIG/MMA/MIG状态下，不需要焊接维弧整流电路2，因此第三开关K3和第四开关K4均断开。若第三IGBT管T3在第一驱动信号G1的作用下导通，而第十三IGBT管T13在第二驱动信号G2的作用下关闭，则整个电路输出为直流“正接”；若第三IGBT管T3在第一驱动信号G1的作用下关闭，而第十三IGBT管T13在第二驱动信号G2的作用下导通，则整个电路输出为直流“反接”。而在交流TIG焊接时，需要焊接维弧整流电路2的配合，此时闭合第三开关K3和第四开关K4，将焊接维弧整流电路2接入到逆变电路3中。此时第三IGBT管T3和第十三IGBT管T13在第一驱动信号G1和第二驱动信号G2的作用下交替导通，从而在整个电路的输出端形成交流波形输出，实现交流TIG功能。同时，滤波电路4滤除输出的交流波形中的高频部分，使输出信号更加稳定。
当机器工作在切割功能时，第二十一开关K2-1连接第十三IGBT管T13与第五二极管V5正极、第二十二开关K2-2将第三总线C与第二总线B连接起来，第十一开关K1-1和第十二开关K1-2将切割整流电路5与切割输出电抗器连接起来。同时第三开关K3和第四开关K4断开，将焊接维弧整流电路2与逆变电路3断开。第三IGBT管T3和第十三IGBT管T13均关闭。切割引导弧控制电路6中的第四十一三极管V41在第三驱动信号G3的作用下开始工作。
本发明的第二种实施方式与第一种实施方式的不同之处在于，逆变电路3中的第三IGBT管T3和第十三IGBT管T13由NMOS管替换。其他部分与第一种实施方式相同。

Claims (3)

1.一种逆变多功能焊切机输出电路，包括连接到逆变主变压器输出绕组上的焊接整流电路、焊接维弧整流电路、切割整流电路和逆变电路，其中焊接整流电路和焊接维弧整流电路的输出端都连接到逆变电路的输入端，切割整流电路的输出端连接到整个电路的输出端，整个电路的输出端处还并联有切割引导弧控制电路，其特征在于，在主变压器输出绕组和焊接维弧整流电路的输入端之间设有第三开关和第四开关，切割整流电路的输出端和切割输出电抗器之间设有第十一开关和第十二开关，滤波电路通过第二十一开关和第二十二开关与整个电路的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的逆变多功能焊切机输出电路，其特征在于，整个电路的输出端处还设有电流传感器。
3.根据权利要求1或2所述的逆变多功能焊切机输出电路，其特征在于，所述逆变电路中的开关管为IGBT晶体管。
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