專利名稱：一種降低氬弧焊高頻高壓的電路及其方法
一種降低氬弧焊高頻高壓的電路及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氬弧焊，特別涉及一種氬弧焊中降低高頻高壓的電路及其方法。背景技術(shù)：
氬弧焊技術(shù)是在普通電弧焊的原理的基礎(chǔ)上，利用氬氣對(duì)金屬焊材的保護(hù)，通過(guò)大電流使焊材在被焊基材上融化成液態(tài)形成溶池，使被焊金屬和焊材達(dá)到冶金結(jié)合的一種焊接技術(shù)，由于在高溫熔融焊接中不斷送上氬氣，使焊材不能和空氣中的氧氣接觸，從而防止了焊材的氧化，因此可以焊接銅、鋁、合金鋼等有色金屬?，F(xiàn)有高頻高壓電路主要分為利用增壓變壓器升壓和利用倍壓電路升壓兩種方式，
下面所說(shuō)的是利用增壓變壓器升壓的高頻高壓引弧技術(shù)，其主要應(yīng)用于采用高頻高壓引弧的氬弧焊機(jī)和切割機(jī)。在應(yīng)用于高頻高壓引弧裝置的焊接電源中包含有高壓電源電路、升壓電路、手開(kāi)關(guān)電路、高頻高壓開(kāi)通/關(guān)斷電路以及控制電路，該高壓電源主要是由焊機(jī)高頻主變產(chǎn)生，焊機(jī)不工作，高壓裝置也因此不會(huì)啟動(dòng)；升壓電路經(jīng)增壓變壓器變壓與沖放電電容組成；手開(kāi)關(guān)電路以特定交流電源為基礎(chǔ)，經(jīng)整流、濾波后通過(guò)光耦與控制電路隔離；高頻高壓開(kāi)通/關(guān)斷電路主要是通過(guò)繼電器動(dòng)作而形成的，當(dāng)手開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生后，焊機(jī)開(kāi)始工作，繼電器吸合，高壓電源由主變經(jīng)繼電器為增壓變壓器提供原邊交流電源，通過(guò)增壓變壓器變壓所產(chǎn)生的幾千伏高壓給引弧器兩端保證焊機(jī)起弧；控制電路是為增壓起弧電路，主要用于對(duì)空載電壓偏低的機(jī)器，為了增加起弧成功率而設(shè)計(jì)，輸入信號(hào)在主變?cè)幦哟蠹s100V左右的信號(hào)經(jīng)過(guò)全波整流加到輸出端，空載狀態(tài)下，相當(dāng)于給輸出端疊加一個(gè)電壓，達(dá)到增壓的目的，進(jìn)入焊接狀態(tài)后，由于輸出端弧壓被拉低，三極管基極電位被拉低，繼電器斷開(kāi)，高頻和增壓起弧電路切斷，不起作用；綜上，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在的缺點(diǎn)主要有(一)、傳統(tǒng)的焊接電源并無(wú)良好的抗高壓接地裝置，且輸出空載電壓有所偏高，焊機(jī)在使用過(guò)程中有可能對(duì)操作者的人身安全帶來(lái)隱患；(二)、氬弧焊的起弧高壓中伴有高頻，防護(hù)不當(dāng)，高頻高壓電流便會(huì)反向擊穿二次整流中的整流管，甚至損壞主變初級(jí)線圈所連接的電路；(三)、手開(kāi)關(guān)電路因與輸出端相連，所以手開(kāi)關(guān)所在電路應(yīng)與主電路、控制電路、輔助電源電路隔離，防止輸出端高頻串入手開(kāi)關(guān)電路而使整個(gè)焊機(jī)電路產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾；(四)、常規(guī)的逆變焊接電源在接地與抗高頻干擾并沒(méi)有做到集成化，使焊機(jī)內(nèi)部接線不科學(xué)，影響整個(gè)內(nèi)部走線工藝。

發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的氬弧焊存在的安全性能低、起弧高壓中伴有高頻、焊機(jī)電路易產(chǎn)生干擾以及集成化低的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的第一目的在提供一種降低氬弧焊高頻高壓的電路本發(fā)明的第二目的在于提供一種根據(jù)上述降低氬弧焊高頻高壓的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)降低氬弧焊高頻高壓的方法。本發(fā)明解決上述第一技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
提供一種降低氬弧焊高頻高壓的電路，包括輸入端與電網(wǎng)EMC電路連接的整流電路；與所述整流電路輸出端連接的逆變電路；與所述逆變電路連接的變壓電路以及驅(qū)動(dòng)電路；與所述變壓電路連接的增壓電路；與所述增壓電路連接的LC振蕩電路；與所述LC振蕩電路連接的聞?lì)l聞壓輸出電路；與所述驅(qū)動(dòng)電路連接的開(kāi)關(guān)電路； 以及，分別與所述開(kāi)關(guān)電路以及驅(qū)動(dòng)電路連接的輔助電源電路；所述增壓電路為高頻變壓器，所述高頻變壓器原邊與逆變電路輸出端連接，所述高頻變壓器副邊與增壓電路相連；以及，還包括主觸點(diǎn)一端與高頻變壓器副邊連接，另一端與增壓電路連接的繼電器JD ；與所述繼電器JD主線圈連接的主控制電路；與所述主輸出電路連接的電壓檢測(cè)模塊；與所述開(kāi)關(guān)電路以及主控制電路連接的控制系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述高頻變壓器的副邊包括第一次級(jí)繞組NI、第二次級(jí)繞組N2以及第三次級(jí)繞組N3，所述第一次級(jí)繞組NI、第二次級(jí)繞組N2與高頻高壓輸出電路連接，所述第三次級(jí)繞組N3經(jīng)繼電器JD與增壓電路連接。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述高頻變壓器為超微晶變壓器。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述增壓電路包括吸收電阻R5、電容C2以及增壓變壓器T，所述吸收電阻R5 —端、電容C2 —端與高頻變壓器副邊第一次級(jí)繞組NI —端連接，吸收電阻R5另一端、電容C2另一端與增壓變壓器T原邊一端連接，所述繼電器JD主觸點(diǎn)一端與高頻變壓器副邊第一次級(jí)繞組NI另一端連接，主觸點(diǎn)另一端與增壓變壓器T原邊另一端連接，主線圈與主控制電路連接。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述LC振蕩電路包括電容(C3-C5)、第一限流電阻R6、放電嘴FDZ以及引弧線圈，所述電容(C3-C5)—端與增壓變壓器T副邊一端連接，另一端與放電嘴FDZ —端連接，所述第一限流電阻R6 —端與增壓變壓器T副邊另一端連接，第一限流電阻R6另一端與放電嘴FDZ另一端連接，所述引弧線圈一側(cè)與放電嘴FDZ連接。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述高頻高壓輸出電路包括氬弧焊輸出正端、氬弧焊輸出負(fù)端以及手焊輸出正端，所述氬弧焊輸出正端與高頻變壓器副邊第二次級(jí)繞組N2一端連接，所述手焊輸出正端分別經(jīng)二極管與高頻變壓器副邊第三次級(jí)繞組N3 —端、第一次級(jí)繞組NI另一端連接，所述氬弧焊輸出負(fù)端經(jīng)引弧線圈另一側(cè)與手焊輸出正端連接。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述開(kāi)關(guān)電路包括電阻(R4、R65、R66、R67、R68、R99)、穩(wěn)壓二極管(D5、D7、D8)、變壓器Tl、分流電阻R2、二極管(D1-D4、D6、D33)、濾波電阻R3、濾波電容Cl、第二限流電阻R1、光耦U1、三極管(Q1-Q2)、電容(C14、C15)、電感(L2、L3)，所述電阻R4 —端與交流電源AC連接，電阻R4另一端分別與變壓器Tl原邊一端、穩(wěn)壓二極管D7陽(yáng)極連接，穩(wěn)壓二極管D7陰極與穩(wěn)壓二極管D8陰極連接，穩(wěn)壓二極管D8陽(yáng)極與分流電阻R2 —端、交流電源AC連接，分流電阻R2另一端與變壓器Tl原邊另一端連接，所述變壓器Tl副邊與手動(dòng)開(kāi)關(guān)CONl連接，所述二極管(D1-D4)與分流電阻R2并聯(lián)，所述濾波電阻R3、濾波電容Cl分別與二極管(D1-D4)并聯(lián)，所述濾波電阻R3 —端、濾波電容Cl正極經(jīng)穩(wěn)壓二極管D5、第二限流電阻Rl與光耦Ul輸入端一側(cè)連接，所述濾波電阻R3另一端、濾波電容Cl負(fù)極與光稱Ul輸入端另一側(cè)連接,所述光稱Ul輸出端一側(cè)與二極管D6陰極、三極管Ql集電極連接，光耦Ul輸出端另一側(cè)與三極管Ql基極連接，所述二極管D6陽(yáng)極與電感L3 —端連接，三極管Ql發(fā)射極與電感L2 —端連接，電感L3另一端與電阻R66 —端、電容C14 一端連接，電感L2另一端與電容C14另一端、電阻(R65、R99) —端連接，所述電阻R67 —端、二極管D33陰極、電容C15 —端分別與電阻R99另一端、二極管Q2基極連接，電阻R67另一端、二極管D33陽(yáng)極、電容C15另一端分別與電阻R65另一端、二極管Q2發(fā)射極連接，所述二極管Q2集電極與電阻R68、控制系統(tǒng)連接。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述高頻高壓輸出電路還與限壓電路連接，所述限壓電路包括接線端口(PC0N1-PC0N4)、壓敏電阻(R7-R14)、電阻(R15-R17)、電容(C6-C11)，所述接線端口 PCONl與遠(yuǎn)程遙控連接，所述接線端口 PC0N2與氬弧焊輸出正端連接，所述接線端口 PC0N3與氬弧焊輸出負(fù)端連接，所述接線端口 PC0N4與手焊輸出正端連接，所述壓敏電阻(R7-R14)串聯(lián)連接，其一端與接線端口 PC0N3連接，另一端與接線端口 PC0N3、電容(C9-C11) 一端、電阻R17 —端連接，所述電阻(R15-R16) —端與電容(C10-C11)另一端連 接，另一端與電容(C6-C8)—端連接，電容(C7-C8)另一端與電容C9另一端、電阻R17另一端以及接線端口 PC0N2連接，電容C6另一端與接線端口 PCONl連接。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述控制系統(tǒng)是型號(hào)為L(zhǎng)PC2134的控制芯片。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述變壓器Tl原邊與副邊的匝數(shù)比為1:1。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述主控制電路包括限流電阻(R207、R73)、三極管Q13、高頻繼電器K1，所述限流電阻R207 —端與控制系統(tǒng)12連接，另一端經(jīng)限流電阻R73與三極管Q13基極連接，所述三極管Q13集電極與高頻繼電器Kl線圈連接，所述高頻繼電器Kl主觸點(diǎn)與繼電器JD主線圈連接。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述電壓檢測(cè)模塊包括分別連接于引弧線圈一側(cè)二端的插片CPl以及插片CP2。本發(fā)明解決上述第二技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種降低氬弧焊高頻高壓的方法，包括以下步驟所述開(kāi)關(guān)電路關(guān)閉，電路不工作；所述開(kāi)關(guān)電路開(kāi)啟，電路工作；所述電路工作的具體步驟包括第一步、驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)逆變電路作；第二步、所述開(kāi)關(guān)電路輸出低電平信號(hào)予控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)輸出高電平信號(hào)予主控制電路，所述主控制電路輸出控制繼電器JD閉合信號(hào)；第三步、所述高頻變壓器副邊與增壓電路連通，所述增壓電路對(duì)所述高頻變壓器副邊輸出電壓增壓；第四步、所述增壓電路輸出高壓電壓，經(jīng)過(guò)所述LC振蕩電路產(chǎn)生所述高頻高壓的電壓，所述高頻高壓電壓經(jīng)高頻高壓輸出電路輸出工作；第五步、所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)所述高頻高壓輸出電路的電壓；第六步、所述控制系統(tǒng)根據(jù)電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)的電壓控制繼電器JD的閉合與斷開(kāi)。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述第六步具體包括以下步驟I)、所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)所述高頻高壓輸出電路的輸出電壓不變，控制系統(tǒng)不動(dòng)作；2)、所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)所述高頻高壓輸出電路的輸出電壓減小，控制系統(tǒng)輸出低電平信號(hào)予主控制電路，主控制電路輸出控制繼電器JD斷開(kāi)信號(hào)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為I、本發(fā)明采用高頻變壓器的變壓電路，并通過(guò)繼電器與增壓電路連接，通過(guò)控制系統(tǒng)以及主控制電路控制繼電器的閉合與斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)變壓電路與增壓電路的連通與斷開(kāi)，有效的防止了高頻電流帶來(lái)的干擾，以及對(duì)需要高頻起弧的焊接電源造成損壞，保證了機(jī)器的使用安全； 2、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)安全型式檢驗(yàn)中對(duì)焊機(jī)的要求是非常嚴(yán)格的，機(jī)器通過(guò)安規(guī)測(cè)試以及安全性試驗(yàn)，符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，提高了產(chǎn)品使用時(shí)的安全性能；3、本發(fā)明電路體積小、重量輕、元器件簡(jiǎn)單、集成度高、成本低且連接方便，在很大程度上方便了用戶，同時(shí)降低了輸出空載、穩(wěn)定了焊接電壓，對(duì)焊接電源的穩(wěn)定性和安全性也有很大程度的改善。

圖I.本發(fā)明的降低氬弧焊高頻高壓的電路的系統(tǒng)框架圖；圖2.本發(fā)明降低氬弧焊高頻高壓的電路的電路圖；圖3.本發(fā)明降低氬弧焊高頻高壓的電路的開(kāi)關(guān)電路圖；圖4.本發(fā)明降低氬弧焊高頻高壓的電路的限壓電路圖；圖5.本發(fā)明降低降低氬弧焊高頻高壓的方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參閱圖I所示，本發(fā)明提供一種降低氬弧焊高頻高壓的電路，包括輸入端與電網(wǎng)EMC電路連接的整流電路I ;與所述整流電路I輸出端連接的逆變電路2 ；與所述逆變電路2連接的變壓電路3以及驅(qū)動(dòng)電路8 ；與所述變壓電路3連接的增壓電路4 ；與所述增壓電路4連接的LC振蕩電路5 ；與所述LC振蕩電路5連接的高頻高壓輸出電路6 ；與所述驅(qū)動(dòng)電路8連接的開(kāi)關(guān)電路7 ；以及，分別與所述開(kāi)關(guān)電路7以及驅(qū)動(dòng)電路8連接的輔助電源電路9 ；所述增壓電路3為高頻變壓器，所述高頻變壓器原邊與逆變電路2輸出端連接，所述高頻變壓器副邊與增壓電路4相連；以及，還包括主觸點(diǎn)一端與高頻變壓器副邊連接，另一端與增壓電路4連接的繼電器JD ；與所述繼電器JD主線圈連接的主控制電路10 ；與主出輸出電路連接的電壓檢測(cè)模塊11 ；
與所述開(kāi)關(guān)電路7以及主控制電路10連接的控制系統(tǒng)12，其中控制系統(tǒng)12是型號(hào)為L(zhǎng)PC2134的控制芯片。參閱圖2所示，其中，所述高頻變壓器的副邊包括第一次級(jí)繞組NI、第二次級(jí)繞組N2以及第三次級(jí)繞組N3，所述第一次級(jí)繞組NI、第二次級(jí)繞組N2與高頻高壓輸出電路6連接，所述第三次級(jí)繞組N3經(jīng)繼電器JD與增壓電路4連接，其中所述的高頻變壓器為超微晶變壓器。
所述主控制電路10包括限流電阻(R207、R73 )、三極管Ql 3、高頻繼電器Kl，所述限流電阻R207 —端與控制系統(tǒng)12連接，另一端經(jīng)限流電阻R73與三極管Q13基極連接，所述三極管Q13集電極與高頻繼電器Kl線圈連接，所述高頻繼電器Kl主觸點(diǎn)與繼電器JD主線圈連接。另外，所述增壓電路4包括吸收電阻R5、電容C2以及增壓變壓器T，所述吸收電阻R5 一端、電容C2 —端與高頻變壓器副邊第一次級(jí)繞組NI —端連接，吸收電阻R5另一端、電容C2另一端與增壓變壓器T原邊一端連接，所述繼電器JD主觸點(diǎn)一端與高頻變壓器副邊第一次級(jí)繞組NI另一端連接，主觸點(diǎn)另一端與增壓變壓器T原邊另一端連接，主線圈與主控制電路10連接；所述的LC振蕩電路5包括電容(C3-C5)、第一限流電阻R6、放電嘴FDZ以及引弧線圈，所述電容(C3-C5)—端與增壓變壓器T副邊一端連接，另一端與放電嘴FDZ一端連接，所述第一限流電阻R6 —端與增壓變壓器T副邊另一端連接，第一限流電阻R6另一端與放電嘴FDZ另一端連接，所述弓I弧線圈一側(cè)與放電嘴FDZ連接；所述的高頻高壓輸出電路6包括氬弧焊輸出正端、氬弧焊輸出負(fù)端以及手焊輸出正端，所述氬弧焊輸出正端與高頻變壓器副邊第二次級(jí)繞組N2 —端連接，所述手焊輸出正端分別經(jīng)二極管與高頻變壓器副邊第三次級(jí)繞組N3 —端、第一次級(jí)繞組NI另一端連接，所述氬弧焊輸出負(fù)端經(jīng)引弧線圈另一側(cè)與手焊輸出正端連接。參閱圖3所示，所述的開(kāi)關(guān)電路7包括電阻(R4、R65、R66、R67、R68、R99)、穩(wěn)壓二極管(D5、D7、D8)、變壓器Tl、分流電阻R2、二極管(D1-D4、D6、D33)、濾波電阻R3、濾波電容Cl、第二限流電阻R1、光耦U1、三極管(Q1-Q2)、電容(C14、C15)、電感(L2、L3)，所述電阻R4一端與交流電源AC連接，電阻R4另一端分別與變壓器Tl原邊一端、穩(wěn)壓二極管D7陽(yáng)極連接，穩(wěn)壓二極管D7陰極與穩(wěn)壓二極管D8陰極連接，穩(wěn)壓二極管D8陽(yáng)極與分流電阻R2—端、交流電源AC連接，分流電阻R2另一端與變壓器Tl原邊另一端連接，所述變壓器Tl副邊與手動(dòng)開(kāi)關(guān)CONl連接，所述二極管(D1-D4)與分流電阻R2并聯(lián)，所述濾波電阻R3、濾波電容Cl分別與二極管(D1-D4)并聯(lián)，所述濾波電阻R3 —端、濾波電容Cl正極經(jīng)穩(wěn)壓二極管D5、第二限流電阻Rl與光耦Ul輸入端一側(cè)連接，所述濾波電阻R3另一端、濾波電容Cl負(fù)極與光耦Ul輸入端另一側(cè)連接，所述光耦Ul輸出端一側(cè)與二極管D6陰極、三極管Ql集電極連接，光耦Ul輸出端另一側(cè)與三極管Ql基極連接，所述二極管D6陽(yáng)極與電感L3 —端連接，三極管Ql發(fā)射極與電感L2 —端連接，電感L3另一端與電阻R66 —端、電容C14 一端連接，電感L2另一端與電容C14另一端、電阻(R65、R99) —端連接，所述電阻R67 —端、二極管D33陰極、電容C15 —端分別與電阻R99另一端、二極管Q2基極連接，電阻R67另一端、二極管D33陽(yáng)極、電容C15另一端分別與電阻R65另一端、二極管Q2發(fā)射極連接，所述二極管Q2集電極與電阻R68、控制系統(tǒng)12連接，其中，變壓器Tl原邊與副邊的匝數(shù)比為I :1 ；交流電源AC為20V電壓，其通過(guò)穩(wěn)壓二極管管D7、D8和變壓器Tl經(jīng)分流電阻R2分流并由二極管D1-D4整流后，為光耦Ul提供是否能導(dǎo)通的電壓值；具體為當(dāng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)CONl斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，變壓器Tl原邊相當(dāng)于一較大的電阻，PCONl輸入到交流電源AC的交流20V信號(hào)經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓二極管D7、D8限壓，并由二極管D1-D4整流后的電壓已經(jīng)無(wú)法使光耦Ul導(dǎo)通；當(dāng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)CONl閉合時(shí)，變壓器Tl原邊線圈的電阻降低，二極管D1-D4整流后的電壓值增大，此時(shí)擁有足夠的電壓使光耦Ul導(dǎo)通，通過(guò)與電阻R66連接的+15V電壓經(jīng)電阻R66、電感L3、二極管D6、三極管Q1、電感L2后讓Q2導(dǎo)通，使控制芯片LPC2134的PT_TIG電位拉低，從而發(fā)出驅(qū)動(dòng)主控制電路10的動(dòng)作信號(hào)。參閱圖4所示，所述高頻高壓輸出電路6還與限壓電路連接，所述限壓電路包括接線端口 (PC0N1-PC0N4)、壓敏電阻(R7-R14)、電阻(R15-R17)、電容(C6-C11)，所述接線端口 PCONl與遠(yuǎn)程遙控連接，所述接線端口 PC0N2與氬弧焊輸出正端連接，所述接線端口 PC0N3與氬弧焊輸出負(fù)端連接，所述接線端口 PC0N4與手焊輸出正端連接，所述壓敏電阻(R7-R14)串聯(lián)連接，其一端與接線端口 PC0N3連接，另一端與接線端口 PC0N3、電容(C9-C11) 一端、電阻R17 —端連接，所述電阻(R15-R16) —端與電容(C10-C11)另一端連接，另一端與電容(C6-C8)—端連接，電容(C7-C8)另一端與電容C9另一端、電阻R17另一 端以及接線端口 PC0N2連接，電容C6另一端與接線端口 PCONl連接；其中，兩端的壓敏電阻R7-R14將引弧線圈兩端電壓有效的鉗位在一合適值，其余部分則通過(guò)電容C10、C11和電阻R15、R16流向大地，接線端口 PC0N2與氬焊焊輸出正端相連，接線端口 PC0N2與接線端口PC0N4之間的電容C9、電阻R14的作用是降低輸出空載電壓，使焊接輸出電壓平穩(wěn)；而電容C7、C8的作用是為防止輸出偏壓而設(shè)計(jì)的。參閱圖5所示，而通過(guò)上述的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的工作原理為首先，氬弧焊機(jī)器開(kāi)機(jī)時(shí)，電網(wǎng)電壓經(jīng)EMC進(jìn)入整流電路I，整流電路I是用常見(jiàn)的整流橋和吸收濾波電容組成，經(jīng)整流后的直流電壓則進(jìn)入逆變電路2，當(dāng)無(wú)手動(dòng)開(kāi)關(guān)CONl信號(hào)時(shí)，逆變電路2是不工作的，當(dāng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)CONl —啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電路8發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變電路2工作，逆變電路將直流轉(zhuǎn)變成高頻交流電后進(jìn)入變壓電路3，此處因變壓電路3主要由一超微晶變壓器組成，作用是將高壓直流電變換成合適電弧焊接所需要的低壓。然后，在手動(dòng)開(kāi)關(guān)CONl啟動(dòng)后，主控制電路10在P端(TO ARM)產(chǎn)生一高電平信號(hào)，經(jīng)限流電阻R207與R73使三極管Q13導(dǎo)通，進(jìn)而高頻繼電器Kl吸合，緊接著繼電器JD閉合并開(kāi)始工作，將變壓電路3副邊第一次級(jí)繞組NI所產(chǎn)生的低電壓送往增壓電路4。且在手動(dòng)開(kāi)關(guān)CONl啟動(dòng)后，開(kāi)關(guān)電路7輸出高電平信號(hào)予控制系統(tǒng)12，即LPC2134的控制芯片，其產(chǎn)生一高電平予主控制電路10，其由P端(TO ARM)輸入使三極管Q13導(dǎo)通，相繼高頻繼電器Kl吸合，繼而繼電器JD閉合工作，高頻變壓器副邊與增壓電路4連通，將變壓電路3副邊第一次級(jí)繞組NI所產(chǎn)生的低電壓送往增壓電路4，然后由增壓電路4中的增壓變壓器T對(duì)高頻變壓器副邊第一次級(jí)繞組NI輸出的電壓增壓轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合弓I弧的高達(dá)4000V的電壓，其增壓變壓器T原邊串一個(gè)C2與吸收電阻R5是為了避免增壓變壓器T的偏磁飽和，放電嘴FDZ直接接在4000V高壓輸出端，在當(dāng)不接引弧器時(shí)，放電嘴FDZ兩端空氣被擊穿，形成電弧，當(dāng)接入引弧器后，增壓變壓器T的高壓輸出端通過(guò)對(duì)電容C3、C4、C5充電，放電嘴FDZ的距離決定電容C3、C4、C5兩端充電電壓及頻率，當(dāng)電容C3、C4、C5兩端電壓充至可以擊穿放電嘴FDZ兩端空氣時(shí)，電容C3、C4、C5開(kāi)始放電，便會(huì)瞬時(shí)在引弧器的引弧線圈兩端產(chǎn)生高壓信號(hào)，而引弧線圈上要通過(guò)高頻高壓的電流，其技術(shù)參數(shù)要求嚴(yán)格，它的質(zhì)量是起弧難易、焊接效果的決定性因素。聞?lì)l聞壓輸出電路6中有聞?lì)l聞壓電流后，保證了起弧，可如果防護(hù)不當(dāng)，聞?lì)l聞壓電流便會(huì)反向擊穿二次整流中的整流管，甚至損壞變壓電路3中的變壓器原邊的初級(jí)線圈所連接的電路，而且，高頻高壓只是在起弧時(shí)使用，起弧后便不再需要，所以需適時(shí)斷開(kāi)高頻變壓器副邊與增壓電路4的連通，當(dāng)引弧成功后，控制系統(tǒng)12根據(jù)電壓檢測(cè)模塊11檢測(cè)的電壓控制繼電器JD的閉合與斷開(kāi)，即如果電壓檢測(cè)模塊11檢測(cè)主輸出電路的輸出電壓不變，控制系統(tǒng)12不動(dòng)作；如果電壓檢測(cè)模塊11檢測(cè)主輸出電路的輸出電壓減小，控制系統(tǒng)12輸出低電平信號(hào)予主控制電路10，主控制電路10輸出控制高頻繼電器Kl斷開(kāi)，進(jìn)而斷開(kāi)繼電器JD，從而完成對(duì)高頻高壓發(fā)生器的停止工作，其中高頻繼電器Kl與繼電器JD主要作用是將變壓電路3、增壓電路4以及控制系統(tǒng)12之間有效的隔離。本發(fā)明在經(jīng)過(guò)上述的電路設(shè)計(jì)后以及其降低氬弧焊高頻高壓的實(shí)現(xiàn)流程后，具有的優(yōu)點(diǎn)在于 I、本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)與制造工藝非常簡(jiǎn)單，實(shí)施成本很低，不僅保證了機(jī)器性能的穩(wěn)定，更重要的是保證了用戶的人身安全，在很大程度上方便了用戶；2、電路可采用接插式連接，僅擁有幾根簡(jiǎn)單的接插線就將控制電路與開(kāi)關(guān)電路7、高頻高壓輸出端之間的高頻高壓干擾隔離，保證了設(shè)備的使用安全，提高了機(jī)器的使用壽命;3、本發(fā)明可以用于逆變直流氬弧焊機(jī)、逆變交直流氬弧焊機(jī)、逆變空氣等離子切割機(jī)及其它焊割設(shè)備。且本發(fā)明已通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)已成功用于T&R交直流數(shù)字氬弧焊MultiwaveA⑶C系列，無(wú)出現(xiàn)任何干擾、焊機(jī)性能穩(wěn)定、工作可靠。上述詳細(xì)描述僅是示范性描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明所保護(hù)的范圍和精神的情況下，可根據(jù)不同的實(shí)際需要設(shè)計(jì)出各種實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種降低氬弧焊高頻高壓的電路，其特征在于，所述降低氬弧焊高頻高壓的電路包括 輸入端與電網(wǎng)EMC電路連接的整流電路(I)； 與所述整流電路(I)輸出端連接的逆變電路(2)； 與所述逆變電路(2)連接的變壓電路(3)以及驅(qū)動(dòng)電路(8)； 與所述變壓電路(3)連接的增壓電路(4)； 與所述增壓電路(4 )連接的LC振蕩電路(5 ); 與所述LC振蕩電路(5 )連接的高頻高壓輸出電路(6 ); 與所述驅(qū)動(dòng)電路(8)連接的開(kāi)關(guān)電路(7)； 以及，分別與所述開(kāi)關(guān)電路(7)以及驅(qū)動(dòng)電路(8)連接的輔助電源電路(9)； 所述增壓電路(3)為高頻變壓器，所述高頻變壓器原邊與逆變電路(2)輸出端連接，所述高頻變壓器副邊與增壓電路(4)相連；以及，還包括 主觸點(diǎn)一端與高頻變壓器副邊連接，另一端與增壓電路(4)連接的繼電器(JD); 與所述繼電器(JD)主線圈連接的主控制電路(10)； 所述電壓檢測(cè)模塊(11)為主回路電壓信號(hào)檢測(cè)； 與所述開(kāi)關(guān)電路(7)以及主控制電路(10)連接的控制系統(tǒng)(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的降低氬弧焊高頻高壓的電路，其特征在于所述高頻變壓器的副邊包括第一次級(jí)繞組(NI)、第二次級(jí)繞組(N2)以及第三次級(jí)繞組(N3)，所述第一次級(jí)繞組(NI)、第二次級(jí)繞組(N2)與高頻高壓輸出電路(6)連接，所述第三次級(jí)繞組(N3)經(jīng)繼電器(JD)與增壓電路(4)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的降低氬弧焊高頻高壓的電路，其特征在于所述高頻變壓器為超微晶變壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降低氬弧焊高頻高壓的電路，其特征在于所述增壓電路(4)包括吸收電阻(R5)、電容(C2)以及增壓變壓器(T)，所述吸收電阻(R5)—端、電容(C2) —端與高頻變壓器副邊第一次級(jí)繞組(NI) —端連接，吸收電阻(R5)另一端、電容(C2)另一端與增壓變壓器(T)原邊一端連接，所述繼電器(JD)主觸點(diǎn)一端與高頻變壓器副邊第一次級(jí)繞組(NI)另一端連接，主觸點(diǎn)另一端與增壓變壓器(T)原邊另一端連接，主線圈與主控制電路(10)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的降低氬弧焊高頻高壓的電路，其特征在于所述LC振蕩電路(5)包括電容(C3-C5)、第一限流電阻(R6)、放電嘴(FDZ)以及引弧線圈，所述電容(C3-C5)一端與增壓變壓器(T)副邊一端連接，另一端與放電嘴(FDZ) —端連接，所述第一限流電阻(R6)—端與增壓變壓器(T)副邊另一端連接，第一限流電阻(R6)另一端與放電嘴(FDZ)另一端連接，所述引弧線圈一側(cè)與放電嘴(FDZ )連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降低氬弧焊高頻高壓的電路，其特征在于所述高頻高壓輸出電路(6)包括氬弧焊輸出正端、氬弧焊輸出負(fù)端以及手焊輸出正端，所述氬弧焊輸出正端與高頻變壓器副邊第二次級(jí)繞組(N2)—端連接，所述手焊輸出正端分別經(jīng)二極管與高頻變壓器副邊第三次級(jí)繞組(N3) —端、第一次級(jí)繞組(NI)另一端連接，所述氬弧焊輸出負(fù)端經(jīng)引弧線圈另一側(cè)與手焊輸出正端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降低氬弧焊高頻高壓的電路，其特征在于所述開(kāi)關(guān)電路(7)包括電阻(R4、R65、R66、R67、R68、R99)、穩(wěn)壓二極管(D5、D7、D8)、變壓器(Tl)、分流電阻(R2)、二極管(D1-D4、D6、D33)、濾波電阻(R3)、濾波電容(Cl)、第二限流電阻(R1)、光耦(U1)、三極管(Q1-Q2)、電容(C14、C15)、電感(L2、L3)，所述電阻(R4) 一端與交流電源(AC)連接，電阻(R4)另一端分別與變壓器(Tl)原邊一端、穩(wěn)壓二極管(D7)陽(yáng)極連接，穩(wěn)壓二極管(D7)陰極與穩(wěn)壓二極管(D8)陰極連接，穩(wěn)壓二極管(D8)陽(yáng)極與分流電阻(R2) —端、交流電源(AC)連接，分流電阻(R2)另一端與變壓器(Tl)原邊另一端連接，所述變壓器(Tl)副邊與手動(dòng)開(kāi)關(guān)(CONl)連接，所述二極管(D1-D4)與分流電阻(R2)并聯(lián)，所述濾波電阻(R3)、濾波電容(Cl)分別與二極管(D1-D4)并聯(lián)，所述濾波電阻(R3)—端、濾波電容(Cl)正極經(jīng)穩(wěn)壓二極管(D5)、第二限流電阻(Rl)與光耦(Ul)輸入端一側(cè)連接，所述濾波電阻(R3)另一端、濾波電容(Cl)負(fù)極與光稱(Ul)輸入端另一側(cè)連接,所述光稱(Ul)輸出端一側(cè)與二極管(D6 )陰極、三極管(QI)集電極連接，光耦(UI)輸出端另一側(cè)與三極管(QI)基極連接，所述二極管(D6)陽(yáng)極與電感(L3) —端連接，三極管(Ql)發(fā)射極與電感(L2) —端連接，電感(L3)另一端與電阻(R66) —端、電容(C14) 一端連接，電感(L2)另一端與電容(C14)另一端、電阻(R65、R99) —端連接，所述電阻(R67) —端、二極管(D33)陰極、電容(Cl5) —端分別與電阻(R99)另一端、二極管(Q2)基極連接，電阻(R67)另一端、二極管(D33)陽(yáng)極、電容(C15)另一端分別與電阻(R65)另一端、二極管(Q2)發(fā)射極連接，所述二極管(Q2)集電極與電阻(R68)、控制系統(tǒng)(12)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的降低氬弧焊高頻高壓的電路，其特征在于所述高頻高壓輸出電路(6)還與限壓電路連接，所述限壓電路包括接線端口(PC0N1-PC0N4)、壓敏電阻(R7-R14)、電阻(Rl5-R17)、電容(C6-C11)，所述接線端口(PCONl)與遠(yuǎn)程遙控連接，所述接線端口(PC0N2)與氬弧焊輸出正端連接，所述接線端口(PC0N3)與氬弧焊輸出負(fù)端連接，所述接線端口(PC0N4)與手焊輸出正端連接，所述壓敏電阻(R7-R14)串聯(lián)連接，其一端與接線端口(PC0N3)連接，另一端與接線端口(PC0N3)、電容(C9-C11) 一端、電阻(R17) —端連接，所述電阻(R15-R16) —端與電容(ClO-Cl I)另一端連接，另一端與電容(C6-C8) 一端連接，電容(C7-C8)另一端與電容(C9)另一端、電阻(R17)另一端以及接線端口(PC0N2)連接，電容(C6)另一端與接線端口(PCONl)連接。
9.一種降低氬弧焊高頻高壓的方法，包括以下步驟所述開(kāi)關(guān)電路(7)關(guān)閉，電路不工作；所述開(kāi)關(guān)電路(7)開(kāi)啟，電路工作； 其特征在于，所述電路工作的具體步驟包括 . 51、驅(qū)動(dòng)電路(8)驅(qū)動(dòng)逆變電路(2 )工作； .52、所述開(kāi)關(guān)電路(7)輸出低電平信號(hào)予控制系統(tǒng)(12)，所述控制系統(tǒng)(12)輸出高電平信號(hào)予主控制電路(10)，所述主控制電路(10)輸出控制繼電器(JD)閉合信號(hào)； .53、所述高頻變壓器副邊與增壓電路(4)連通，所述增壓電路(4)對(duì)所述高頻變壓器副邊輸出電壓增壓； . 54、所述增壓電路(4)輸出高壓電壓，經(jīng)過(guò)所述LC振蕩電路(5 )產(chǎn)生所述高頻高壓的電壓，所述高頻高壓電壓經(jīng)高頻高壓輸出電路(6)輸出工作； .55、所述電壓檢測(cè)模塊(11)檢測(cè)主回路的電壓； .56、所述控制系統(tǒng)(12)根據(jù)電壓檢測(cè)模塊(11)檢測(cè)的電壓控制繼電器(JD)的閉合與斷開(kāi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求13所述的降低氬弧焊高頻高壓的方法，其特征在于所述步驟S6具體包括以下步驟 .561、所述電壓檢測(cè)模塊(11)檢測(cè)主回路的輸出電壓不變，控制系統(tǒng)(12)不動(dòng)作； . 562、所述電壓檢測(cè)模塊(11)檢測(cè)主回路的輸出電壓減小，控制系統(tǒng)(12)輸出低電平信號(hào)予主控制電路(10)，主控制電路(10)輸出控制繼電器(JD)斷開(kāi)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降低氬弧焊高頻高壓的電路，包括與電網(wǎng)EMC電路連接的整流電路；以及依次連接的逆變電路、變壓電路、增壓電路、LC振蕩電路、高頻高壓輸出電路，以及與逆變電路連接的驅(qū)動(dòng)電路，與驅(qū)動(dòng)電路連接的開(kāi)關(guān)電路，與開(kāi)關(guān)電路以及驅(qū)動(dòng)電路連接的輔助電源電路增壓電路，變壓電路為高頻變壓器，其原邊與逆變電路連接，副邊與增壓電路相連；還包括主觸點(diǎn)一端與高頻變壓器副邊連接，另一端與增壓電路連接的繼電器JD；與繼電器JD主線圈連接的主控制電路；與高頻高壓輸出電路連接的電壓檢測(cè)模塊；與開(kāi)關(guān)電路、主控制電路連接的控制系統(tǒng)。本發(fā)明防止了高頻電流帶來(lái)的干擾，以及對(duì)需要高頻起弧的焊接電源造成損壞，保證了機(jī)器的使用安全。
文檔編號(hào)B23K9/16GK102773585SQ20121028341
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者張波, 楊少軍, 王巍, 邱光 申請(qǐng)人:深圳市瑞凌實(shí)業(yè)股份有限公司