[发明专利]一种可变PWM频率的逆变气体保护焊机

说明书

本发明涉及逆变二氧化碳气体保护焊机技术领域，具体涉及一种可变PWM频率的逆变气体保护焊机；包括主回路和控制电路，所述控制电路包括丝径选择电路、方波发生器和PWM控制电路；本发明提出一种根据焊接工艺不同，改变PWM频率的控制方法及电路，变频PWM控制可以满足小功率短路过渡动态响应快，实现高频短路过渡焊接，从而达到理想的短路过渡焊接效果；大功率射滴过渡焊接PWM频率变低，减少IGBT损耗，降低IGBT故障率，具有很强的创造性。

技术领域

本发明涉及逆变二氧化碳气体保护焊机技术领域，具体涉及一种可变PWM频率的逆变气体保护焊机。

背景技术

现有500A以上大功率逆变二氧化碳气体保护焊机普遍采用全桥逆变拓扑结构，电流型控制芯片UC3846为PWM发生器来控制。因为输出功率大，开关器件使用IGBT模块，大电流IGBT模块因为开关速度的限制，频率越高，开关损耗越大。现有技术为满足输出大电流，降低IGBT模块温升的要求，普遍采用固定频率的PWM控制，一般开关频率在15-20KHZ范围，无法满足二氧化碳气体保护焊接工艺在全电流范围的要求。

原因如下：二氧化碳焊接工艺中熔滴过渡分为三段：1.短路过渡，电流小于200A.2.滴状过渡：电流150A-300A.3.射滴过渡：电流大于300A.在不同的熔滴过渡阶段对设备的动态响应速度要求不同，而动态响应速度取决于PWM开关频率。短路过渡焊接时，为达到更好的焊接效果，要求燃弧过渡频率快才能达到理想的焊接效果，也就是PWM开关频率高。而在滴状过渡和射滴过渡焊接时对动态响应要求不高，为降低IGBT模块温升，PWM频率不能太高。

现有技术采用固定PWM频率，无法兼顾不同熔滴过渡工艺的要求，短路过渡焊接时PWM频率低，焊接时燃弧过渡慢，从而不能达到理想的短路过渡焊接效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种可变PWM频率的逆变气体保护焊机，用于解决现有逆变二氧化碳气体保护焊机定频PWM控制的缺点，本发明提出一种根据焊接工艺不同，改变PWM频率的控制方法及电路，变频PWM控制可以满足小功率短路过渡动态响应快，实现高频短路过渡焊接，从而达到理想的短路过渡焊接效果；大功率射滴过渡焊接PWM频率变低，减少IGBT损耗，降低IGBT故障率的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种可变PWM频率的逆变气体保护焊机，其特征在于，包括主回路和控制电路，所述控制电路包括丝径选择电路、方波发生器和PWM控制电路，所述主回路将电网电路经整流、逆变、高频变压和二次整流输出低压直流，用于焊接；所述丝径选择电路通过面板按键来切换送丝速度范围，同时输出信号到方波发生器，所述方波发生器产生PWM控制所需要的方波，通过PWM控制电路的比较电流电压给定信号和反馈信号，产生频率固定脉宽随误差信号变化的驱动方波，控制IGBT逆变器工作。

2、根据权利要求1所述的可变PWM频率的逆变气体保护焊机，其特征在于，所述主回路把工频交流经整流滤波后变为高压直流，其IGBT逆变器把高压直流逆变为高频交流，并通过高频变压器降压变为低压高频电流，最后通过二次整流把低压高频电流整流为低压直流，输出用于焊接。

3、根据权利要求1所述的可变PWM频率的逆变气体保护焊机，其特征在于，所述丝径选择电路根据不同直径的焊接材料，选择对应的面板按键来切换送丝速度范围，同时输出信号到方波发生器，对应不同的PWM频率。

4、根据权利要求1所述的可变PWM频率的逆变气体保护焊机，其特征在于，所述方波发生器产生PWM控制所需要的方波，通过丝径选择电路的输出信号改变2组不同的电阻参数，以改变方波频率。

5、根据权利要求1所述的可变PWM频率的逆变气体保护焊机，其特征在于，所述PWM控制电路通过比较电流电压给定信号和反馈信号，产生2组频率固定，脉宽随误差信号变化的驱动方波，以控制IGBT逆变器工作。