[发明专利]侧面进风MOSFET逆变式焊接设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用MOSFET(场效应晶体管)为驱动器件的逆变式焊接设备，该种焊接设备可用于金属材料的焊接，与一般的MOSFET焊接设备相比，本发明简化了结构、减轻了重量、提高了负载持续率、降低了制造成本。采用本发明的技术形成的焊接设备具有轻便、节能、功能多样、安全可靠、成本低廉的特点。 

背景技术

现有的逆变式焊接设备分为IGBT模块式和MOSFET分立元件式，前者的优点是结构简单，散热均匀方便，但由于工作频率低，体积大、成本高；后者的优点是工作频率高、材料成本低、体积小、重量轻、轻便，但电路和结构比较复杂。 

现有的MOSFET焊接设备通常采用前方后放置风扇的方法，形成前后贯通的气流通道，为MOSFET器件、主变压器、整流器件提供散热条件，如国家知识产权局专利号为200820105122.7的专利所采用的结构。 

传统的MOSFET器件的逆变焊机的缺点为： 

1、工作频率太高，对各种器件均有较高的要求，且电路易受干扰。 

2、开关管导通时呈电阻性，电流越大发热越大，热量不易散开。 

3、二次整流电路采用快恢复二极管多个关联，由于多管关联一致性不好需对电参数严格挑选，匹配不好时极易损坏。 

4、散热效果不好造成负载持续率低，允许的工作周期短，工作效率低。 

5、由于MOSFET器件数量多，分布在较大的范围内，一般采用正面进风的方式进行冷却，气流路径长，换热能力差，易造成MOSFET散热不均，高频变压器、整流器等部件散热不良。 

6、通常要需要采用较大体积的散热器和五金结构件，结构单一、重量较重，制造成本较高。 

发明内容

本发明侧面进风式逆变式焊接设备，包括外壳、基座、前后面板、电源输入导线、输入整流滤波电路、焊接输出端、开关、调节旋钮、电流表、控制电路板、MOSFET器件、整流器模块、高频变压器、E型散热器、风扇，其特征在于：电源输入线自后面板上的孔连接到输入整流滤波电路，驱动电路板，开关、电流表、调节旋钮、焊接输出端安装在前面板上， 隔板与支架连接，支架连接固定基座上，前面板、后面板与底座连接为一体，外壳与基座、前面板、后面板构成一个具有相应容积的空间，该空间内放置支架、隔板、控制电路板、驱动电路板、散热器、整流器、高频变压器、风扇，其中支架和隔板构成上下两个空间，上部空间放置控制电路板、电源板，下部空间放置驱动板、散热器、高频变压器、二次整流模块，外壳的一侧与风扇相对应的位置有进风孔，前后面板上有出风口，E型散热器、二次整流器模块、高频变压器安装在基座上，一个以上的MOSFET器件成组使用，沿电路板的边缘按顺序排列并焊接安装在电路板的同一表面的焊盘上，其散热面位于电路板下侧，处于同一个平面上，并与E型散热器的同一个平整表面保持紧密热接触，散热器相对方向上有翅片，翅片形成向前后两侧贯通的流道，翅片上方装有风扇，风扇连接在散热器上，风扇气流方向流向散热器的方向，并可以沿翅片形成的流道连续流动，在散热器的流道形成的空气路径上，安装有整流器、高频变压器，所述的元件、部件、零件按功能顺序形成电气连接关系，形成具有直流输出的可完成焊接功能的、侧面进风的逆变式焊接设备。 

E型散热器材料一般为金属材料，采用导热性好的金属材料，如铜、铝及其合金材料用拉伸和挤出的方法加工制造而成。 

所述的逆变式焊接设备，其特征还在于：二次整流器为一个整流模块，高频变压器输出端先行并联后再与整流模块输入端连接进行整流，整流模块输入电流的频率可以达到100KHz。 

以往，为实现对高频大功率的电流进行整流的目的，需要采用对各个高频变压器输出的交流电流分别进行整流后再并联为同一个输出端输出焊接电流，需要采用多个高频整流器件(快恢复二极管)，每个器件需要安装在独立的电路板和散热器上，需要用大截面的导线进行连接，采用这种方法不仅电路结构复杂，安装和维修工艺性差，而且可靠性低。而IGBT式逆变焊接设备一般采用的整流模块虽然电路简单，但工作频率较低，仅能达到20KHz。本发明采用专用的大功率整流模块，频率高，电流大，大大简化了电路结构，提高了可靠性，降低了制造和维修成本。 

所述的逆变式焊接设备，其特征还在于：所述的逆变式焊机，其控制电路板，可以为普通的线性或脉冲控制方式，也可以为采用单片机驱动的数字输出的控制方式。 

所述的逆变式焊接设备，其特征还在于：其外壳可以为金属材料经钣金加工形成，也可以采用树脂材料，经注塑加工而形成。