[发明专利]一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机，属于逆变焊机技术领域。

技术背景

目前，逆变焊机产品市场的竞争十分激烈，不仅体现在价格的竞争优势上，还在很大程度上取决于焊机的电路功能和可靠性等方面。

国内外市场上，IGBT逆变手弧焊机的额定电流通常在100～630A（负载持续率20～100%）的水平。然而，此类焊机，不同的电路设计，控制原理不同，电路板连接的复杂程度不同，其产品的可靠性、生产工序和制作工艺等也会完全不同。这些都会影响产品的销售和生产成本。例如市场上的一些此类焊机，不管是哪一种类型，其电路原理图不同，制造成本等也会不同。如何解决额定电流输出下，低成本的设计和产品可靠性问题，是研发人员面临的技术难题。

针对此问题，本发明设计了新的焊机控制电路，实现了单管IGBT逆变手工电弧焊作业的要求，焊机具有低成本和高可靠性等优点。本发明手弧焊机的结构和电路设计有自己的独特之处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机，焊机是三相供电电源的手工焊设备，采用IGBT单管全桥逆变控制技术，其控制电路包括欠压和过压及过热保护控制、开关电源电路、上电缓冲控制电路、微处理器控制的数字显示和控制电路部分，电路板设计为4块，除了开关电源控制电路板、输出电流的显示和控制电路板、直流母线电压识别控制电路板，以及一些大的元器件或零部件外，其余的很多元器件或零部件布局、焊装另外一块电路板上；其中，三块控制板放置在绝缘盒中，并灌注绝缘材料，可起到良好的防尘、防水、防霉和防振保护作用；焊机具有低成本和可靠性高等优点。

为实现上述目的采用以下技术方案：

一种三相电源IGBT单管逆变手弧焊机，包括外壳部分和内部的控制电路部分，外壳部分主要包括提手、机壳和底板；其特征在于：内部控制电路部分的电路板设计为4块分别为：开关电源控制电路PCB1电路板、电路板PCB2、输出电流的显示和控制电路PCB3电路板和直流母线电压识别控制电路PCB4电路板；

1）开关电源控制电路PCB1电路板放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料,该塑料护盒固定在其下方的散热器上；

2）直流母线电压识别保护控制电路PCB4电路板直接焊装在输入整流桥上；

3）输出电流的显示和控制电路PCB3电路板放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料；该塑料护盒固定在焊机前面板上；

4）除了上述电路板，另外的一块控制电路板PCB2也放置在塑料护盒中，并灌注绝缘材料；并通过螺丝把该护盒固定在焊机的底板上；

5）挡风板的进风口部分套在风扇上；挡风板的长方形侧边板部分，利用两个塑料支撑条的压紧作用，通过四个螺丝固定到散热器上，而两个塑料支撑条固定到焊机底板上，两个塑料支撑条起到支持焊机中间的机芯电路部件的作用，挡风板、PCB2电路板及其塑料绝缘盒等构成的良好风道。

内部控制电路部分包括上电缓冲电路、逆变主电路、开关电源电路、IGBT驱动电路、电流检测和整流变换电路、欠压和过压及过热保护检测控制电路、电流给定电路、输出特性控制电路组成；主要是完成上电缓冲控制、直流母线电压识别控制、整流滤波、逆变、输出整流、各直流工作电源的产生、PWM脉冲宽度调节、IGBT管驱动控制、手弧焊焊接方法的逆变电路输出参数的负反馈控制工作。

所述的直流母线电压识别控制电路由二极管、稳压管、三极管、光耦，以及它们外围器件组成，通过插头，使后级光耦的输出端是并联连接在过热保护器上的，不同的输入电压，会产生不同的VCC母线直流电压，通过检测VCC电压，并进行相应的控制。