專利名稱：一種單管igbt的逆變手弧焊機(jī)的電路及其電路板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種IGBT逆變式弧焊機(jī)，是電子控制的產(chǎn)品，具體是一種采用多 個(gè)單管IGBT的雙單端逆變主電路、兩個(gè)主變壓器及其兩套輸出整流器、及其控制電路構(gòu)成 的直流電弧焊機(jī)電路的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，電焊機(jī)產(chǎn)品市場的競爭十分激烈，不僅體現(xiàn)在技術(shù)的先進(jìn)性和優(yōu)勢(shì)上，還在 很大程度上取決于生產(chǎn)制造工藝的先進(jìn)性、生產(chǎn)效率的高低、生產(chǎn)成本的多少，產(chǎn)品的一致 性和可靠性等方面。目前，一般的電流/電壓等級(jí)的逆變焊機(jī)，通常都采用單塊電路板的設(shè)計(jì)形式，一 些電焊機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)，由于實(shí)力弱，產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量很少，沒有能力采用大量的SMT貼片器 件及其技術(shù)，也不可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或規(guī)?；纳a(chǎn)，因此生產(chǎn)效率低下，工藝水平相對(duì)落后。采用單管IGBT雙單端逆變主電路和控制電路構(gòu)成的逆變焊機(jī)種類是比較多的， 它們的電路和結(jié)構(gòu)形式也是多種多樣，不同的電路及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，所采用的具體電路 形式和整個(gè)電路布置的方式是不同的，不僅如此，焊機(jī)的性能指標(biāo)，包括輸出的電流/電壓 范圍及其對(duì)應(yīng)的負(fù)載持續(xù)率、絕緣等級(jí)、溫升等也會(huì)表現(xiàn)出一些差距，即使是在相同的產(chǎn)品 性能指標(biāo)下，由于具體電路及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的不同，或者所采用的電子元器件的封裝形 式不同，因而元器件的裝配、焊接和檢測(cè)工藝水平、自動(dòng)化程度、生產(chǎn)的效率等也會(huì)明顯不 同。這就會(huì)使電子產(chǎn)品電路板的尺寸、生產(chǎn)時(shí)安裝的方便性、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品的成 本等也會(huì)顯著不同，例如，如果采用大量的SMT貼片器件或集成電路，由于這種器件的體積 小，因而會(huì)使電路板的尺寸減小，降低PCB材料的成本；另外，由于裝焊這些器件通常采用 先進(jìn)、高效、適合于大批量自動(dòng)化生產(chǎn)和檢測(cè)的設(shè)備，因而可極大地提高電路板或電子產(chǎn)品 的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)品的市場競爭力。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供弧焊機(jī)的控制電路結(jié)構(gòu)主要分為上、中、下三層電路板，其中，上 層板焊裝在中層板上；在下層電路板上，由于只有兩個(gè)逆變主變壓器、兩個(gè)電抗器和快速 恢復(fù)二極管組及其鋁散熱器、少量電阻和電容等器件，故生產(chǎn)和安裝十分方便、快捷；在中 層電路板上，同樣由于只有電阻、整流器、繼電器、電流檢測(cè)互感器、電解電容器、多個(gè)單管 IGBT及其散熱器、溫度控制器、電容、快速恢復(fù)二極管、插接件等少數(shù)元器件，故生產(chǎn)和安裝 時(shí)也十分方便、快捷；在上層電路板上，盡管電子元器件的數(shù)量很多，但由于它們的尺寸和 功率小，在設(shè)計(jì)上采用SMT器件進(jìn)行自動(dòng)貼片安裝、檢驗(yàn)和焊接，因此上層電路板的生產(chǎn)效 率很高，出錯(cuò)率極低，避免了手工裝配和焊接元器件容易出錯(cuò)的問題，最終可使本實(shí)用新型 電焊機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)的一次合格率很高，生產(chǎn)效率大大提高。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的[0007]—種單管IGBT的逆變手弧焊機(jī)的電路及其電路板結(jié)構(gòu)，主要包括三塊電路板及 焊接或安裝在電路板上的控制電路，其特征在于電路板設(shè)計(jì)為三個(gè)部分，在焊機(jī)內(nèi)部分為 上、中、下三層安裝；上層主要是焊機(jī)輸出性能的控制電路部分；中層板則為交流輸入、上 電電流緩沖、整流、直流濾波、IGBT單管雙單端逆變主電路、電流檢測(cè)電路等部分；下層板 主要是逆變變壓器的中頻交流降壓和整流，以及輸出電流濾波部分。所述控制電路包括電源開關(guān)K1，電風(fēng)扇M1，電阻R3，繼電器Kl和K2，單相整流橋 PDl和PD2，濾波電解電容C4 C7，Ql Q6 IGBT，快恢復(fù)二極管D5 D9，逆變變壓器Tl 和T2等組成的雙單端逆變主電路；逆變變壓器的次級(jí)整流、濾波電路則由D5 D9、電流濾 波電感Ll和L2等組成，上層電路板上的三端集成穩(wěn)壓器Ul及其附屬電路構(gòu)成直流穩(wěn)壓電 路，可在Ul的輸出端獲得穩(wěn)定的+ 15V直流電壓，該電壓供給控制模塊電路，電阻R3、繼電 器Kl和K2及其控制電路構(gòu)成傳統(tǒng)的上電緩沖電路；D15是發(fā)光二極管，當(dāng)安裝在IGBT鋁 散熱器上的溫度繼電器因溫度過高或焊機(jī)長時(shí)間輸出大電流而動(dòng)作時(shí)，該發(fā)光二極管會(huì)發(fā) 光，可指示焊機(jī)進(jìn)入保護(hù)工作狀態(tài)，同時(shí)，防止焊機(jī)因過熱或過流而損壞。在所述的上層電路板上設(shè)計(jì)有三端集成穩(wěn)壓器Ul，集成PWM電路U2，運(yùn)算放大器 U3，脈沖驅(qū)動(dòng)變壓器T4，可變電位器RD2，場效應(yīng)管Q8、IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路以及大量貼片式 封裝的電容、電阻、二極管、穩(wěn)壓管、三極管等電子元器件。由于很多的元器件采用了 SMT貼片式封裝，因而上層電路板的尺寸大大縮小了。 SMT器件采用專用的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)貼片安裝、檢驗(yàn)和焊接，因此上層電路板的生產(chǎn)效率很 高，出錯(cuò)率極低，避免了手工裝配和焊接元器件容易出錯(cuò)的問題，最終可使本實(shí)用新型電焊 機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)的一次合格率很高，生產(chǎn)效率大大提高。在中層電路板上設(shè)計(jì)有兩個(gè)單相整流器PDl和PD2，繼電器Kl和K2，電解電容C4、 C5、C6、C7，電流檢測(cè)互感器AT,快速恢復(fù)二極管D1、D2、D3、D4，IGBT單管Ql Q6，電阻R3、 R4、R5，電容C8、C08、C9、C10，連接接頭Jl J10，通過Jl J4接頭連接到上層電路板；通 過J7和J8連接到供電電源開關(guān)；通過J6連接到下板的逆變主變壓器繞組；通過J5連接到 溫度保護(hù)繼電器插頭；通過J9和JlO連接到下板的逆變主變壓器初級(jí)繞組。由于這些元器件或零部件尺寸大，無法自動(dòng)安裝，故采用手工裝配，自動(dòng)焊接的工 藝，其次，為使此電路板的IGBT管有良好的散熱，防止管子燒壞，還設(shè)計(jì)有IGBT管的鋁散熱 器，利用散熱器緊貼IGBT管的散熱面，以使IGBT管有良好的散熱條件。另外，在散熱器上 還安裝有溫度保護(hù)繼電器，當(dāng)鋁散熱器溫度過高時(shí)，溫度繼電器會(huì)動(dòng)作，使上層電路產(chǎn)生相 應(yīng)的控制，最終使焊機(jī)的電流大幅度降低到很小的數(shù)值，從而保護(hù)焊機(jī)或IGBT管不會(huì)因過 熱或過流而損壞。在下層電路板上設(shè)計(jì)有05、06、07、08、09快速恢復(fù)二極管，逆變變壓器Tl和T2， 連接在變壓器輸出端的電阻R06、R6和電容Cll，電流濾波電感Ll和L2，以及兩個(gè)輸出端對(duì) 機(jī)架“地”的電容C12和C13，輸出端之間的負(fù)載電阻R13電子元器件，鋁散熱器。緊貼快速
恢復(fù)二極管的散熱面。本實(shí)用新型之所以采用兩個(gè)繼電器、單相整流器和6只IGBT管、兩個(gè)逆變主變壓 器等部分電路的設(shè)計(jì)，是考慮到焊機(jī)需要輸出較大的電流以及通過一定的變化形成多電流 等級(jí)的系列產(chǎn)品的需要；本實(shí)用新型不僅采用了先進(jìn)的逆變控制技術(shù)，而且還采用了大量 的SMT貼片生產(chǎn)、檢測(cè)等高新技術(shù)和工藝，因而焊機(jī)產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、成本低、生產(chǎn)效率高、制造技術(shù)先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)；其次，在中層電路板上，可通過改變IGBT管的數(shù) 量或者單個(gè)IGBT管的電流等級(jí)，以及調(diào)整輸出快速恢復(fù)二極管的電流等級(jí)，并結(jié)合修改上 層電路板上少量電阻的參數(shù)值，即可改變焊機(jī)的輸出電流或功率的大小，容易形成符合國 家和國際標(biāo)準(zhǔn)要求的系列化產(chǎn)品，例如，制成140A、160A、180A、200A、230A、250A等電流等 級(jí)的手工電弧焊機(jī)產(chǎn)品。
圖1是本實(shí)用新型焊機(jī)的電路原理框圖；圖2是本實(shí)用新型焊機(jī)的上層電路板元器件布置結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型焊機(jī)的中層電路板元器件布置結(jié)構(gòu)圖；圖4是本實(shí)用新型焊機(jī)的下層電路板元器件布置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中，有電源開關(guān)K1，電風(fēng)扇M1，電阻R3，繼電器Kl和K2，單相整流橋PDl和 PD2，濾波電解電容C4 C7，Ql Q6 IGBT,快恢復(fù)二極管D5 D9，逆變變壓器Tl和T2等 組成的雙單端逆變主電路，逆變變壓器的次級(jí)整流、濾波電路則由D5 D9、電流濾波電感 Ll和L2等組成，之所以采用兩個(gè)繼電器、單相整流器和6只IGBT管、兩個(gè)逆變主變壓器及 其快恢復(fù)二極管D5 D9組成的輸出整流器等部分電路的設(shè)計(jì)，是考慮到焊機(jī)需要輸出較 大的電流以及通過一定的變化形成多電流等級(jí)的系列電焊機(jī)產(chǎn)品的需要。本焊機(jī)電路沒有采用控制電源變壓器作為電源的變壓器，而是采用逆變主變壓器 附加次級(jí)繞組的形式來產(chǎn)生控制電路所需要的直流+ 15V電壓，方法是逆變變壓器的次 級(jí)繞組c和d端獲得交流電壓，經(jīng)整流后變?yōu)橹绷麟妷海偻ㄟ^上層板的三端集成穩(wěn)壓器Ul 及其附屬電路，在Ul的輸出端獲得穩(wěn)定的+ 15V直流電壓，該電壓供給控制模塊電路，使其 能夠正常工作。電阻R3、繼電器Kl和K2及其控制電路構(gòu)成傳統(tǒng)的上電緩沖電路，當(dāng)電源開關(guān)Kl 合上和接通220V或230V交流供電電壓時(shí)的一段時(shí)間內(nèi)，由于十24V直流電壓還沒有產(chǎn)生， 因此，繼電器Kl和K2的動(dòng)作時(shí)間會(huì)落后于電源開關(guān)Kl的動(dòng)作時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，繼電器 Kl和K2的觸頭還沒有閉合，電流只能夠通過電阻R3給整流器PDl和PD2供電，進(jìn)而給濾 波電解電容C4 C7充電。當(dāng)C4 C7充電達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)候，繼電器Kl和K2才會(huì)動(dòng)作，Kl 和K2的常開觸點(diǎn)閉合，從而短接電阻R3，如果沒有R3、K1和K2及其控制電路，則接通Kl和 K2后，由于電解電容C4 C7上的電壓為零，相當(dāng)于整流器PDl的輸出端處于短路狀態(tài)，因 此，會(huì)在PDl和PD2的輸入端產(chǎn)生很大的電流，甚至?xí)龎恼髌鱌Dl和PD2，可見，電阻R3 的延時(shí)被短路，可起到減少啟動(dòng)電流或者說上電緩沖的作用，進(jìn)而保護(hù)整流器PDl和PD2、 開關(guān)Kl和K2不致于被過大的電流燒壞；當(dāng)然，如果進(jìn)入正常的逆變輸出，而由于某種原因 使繼電器Kl和K2沒有動(dòng)作，則電阻R3會(huì)因流過較大的電流而燒壞，這是應(yīng)該避免的電路 故障。WK為溫度保護(hù)繼電器，安裝在IGBT的鋁散熱器上。當(dāng)散熱器的溫度達(dá)到其動(dòng)作溫 度時(shí)，在控制模塊電路的作用下，過熱指示燈D15會(huì)亮，指示焊機(jī)進(jìn)入保護(hù)工作狀態(tài)，同時(shí)， 控制模塊電路輸出的驅(qū)動(dòng)QfQ6 IGBT工作的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)會(huì)使逆變變壓器Tl和T2 的輸出電流和電壓很低，從而保護(hù)焊機(jī)不會(huì)因?yàn)檫^熱或過流而損壞IGBT。[0024]控制模塊電路的作用是在該部分控制電路的作用下，可獲得60KHZ左右的脈沖 寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)，通過該信號(hào)可使Q8場效應(yīng)管處于高頻通、斷的控制狀態(tài)，再通過控 制模塊上的脈沖驅(qū)動(dòng)變壓器等電路部分，獲得按一定規(guī)律變化可驅(qū)動(dòng)Ql Q3與Q4 Q6 IGBT管組交替導(dǎo)通的控制信號(hào)；Ql Q3與Q4 Q6 IGBT管組的交替導(dǎo)通，可在逆變主變 壓器Tl和T2的初級(jí)繞組中產(chǎn)生高頻交變電流和電壓，通過Tl和T2的降壓作用，獲得一定 的高頻交流電壓和電流，經(jīng)快速恢復(fù)二極管D5 D8的整流、電感Ll和L2的濾波作用，從 而獲得滿足手工電弧焊接工藝要求的直流電壓和電流。在圖2的上層電路板上，有大量的電子元器件采用了 SMT貼片器件，這些元器件 主要組成兩個(gè)電路部分，一個(gè)是IGBT的驅(qū)動(dòng)電路部分，另外一個(gè)主要是電流負(fù)反饋控制和 PWM脈沖寬度調(diào)制電路部分，當(dāng)然，還有電源電路等其它一些輔助電路。IGBT的驅(qū)動(dòng)電路主要由驅(qū)動(dòng)脈沖變壓器T4、場效應(yīng)管Q8、電阻似9和R30、二極 管D22、穩(wěn)壓管D20和D21、三極管Q9和QlO以及它們外圍的電阻、電容、二極管、穩(wěn)壓管等 組成，Q9和QlO三極管及其外圍元器件組成的電路在結(jié)構(gòu)上是基本一致的，即D23 D27、 R31 R37、C28、Q9組成的電路與擬8 D30、R38 R44、C29、QlO組成的電路在器件數(shù)量 和接線方式上都是一樣的，具有對(duì)稱性；驅(qū)動(dòng)電路的作用主要是根據(jù)其它控制電路產(chǎn)生的 PWM脈沖寬度調(diào)制信號(hào)形成兩路IGBT的驅(qū)動(dòng)控制脈沖信號(hào)，使主電路中的Ql Q3和Q4 Q6 IGBT導(dǎo)通或關(guān)斷，從而在逆變主變壓器Tl和T2的初級(jí)繞組中獲得交流電流和電壓。上層電路板上的三端集成穩(wěn)壓器Ul及其附屬電路構(gòu)成直流穩(wěn)壓電路，可在Ul的 輸出端獲得穩(wěn)定的+ 15V直流電壓，該電壓供給控制模塊電路，使控制電路能夠正常工作， 控制模塊電路的作用是在該部分控制電路的作用下，可獲得60KHz左右的脈沖寬度調(diào)制 (PWM)信號(hào)，通過該信號(hào)可使Q8場效應(yīng)管處于高頻通、斷的控制狀態(tài)，再通過控制模塊電路 板上的驅(qū)動(dòng)電路部分，獲得按一定規(guī)律變化、可驅(qū)動(dòng)Ql Q3與Q4 Q6 IGBT管組導(dǎo)通的 控制信號(hào)，Ql Q3與Q4 Q6 IGBT管組的導(dǎo)通，可在逆變主變壓器Tl和T2的初級(jí)繞組 中產(chǎn)生高頻交變電流和電壓，通過Tl和T2的降壓作用，獲得一定的高頻交流電壓和電流， 經(jīng)快速恢復(fù)二極管D5 D8的整流、電感Ll和L2的濾波作用，從而獲得滿足手工電弧焊接 工藝要求的直流電壓和電流。焊機(jī)輸出下降外特性的控制電路主要由可調(diào)電位器RD2、集成運(yùn)算放大器U3 (LM393)和脈沖寬度調(diào)制器U2 (UC3844)，以及它們周圍的很多SMT貼片工藝的電阻、電容、 三極管等元器件組成，外特性的控制電路的主要作用是控制電焊機(jī)的輸出特性，圖3中的 AT為電流檢測(cè)互感器，可檢測(cè)變壓器Tl的初級(jí)電流，該電流的大小與本焊機(jī)輸出的焊接電 流成正比，輸出電流大，則AT檢測(cè)到電流信號(hào)也較大，該電流檢測(cè)信號(hào)作為電流負(fù)反饋信 號(hào)，通過圖1中的a、b兩端輸入到圖2的控制模塊電路，并與調(diào)節(jié)焊接電流大小的電位器 RDl產(chǎn)生的電流給定信號(hào)進(jìn)行比較，通過控制模塊電路的控制，可獲得驅(qū)動(dòng)Q8場效應(yīng)管工 作的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，該信號(hào)的頻率是固定的，可達(dá)60KHz左右，但是，其脈沖的寬度則 是會(huì)改變的，其變化規(guī)律是焊接時(shí)，當(dāng)電位器RDl產(chǎn)生的電流給定信號(hào)增大時(shí)，輸出的焊 接電流也會(huì)隨之增加，反之，則會(huì)減小；當(dāng)電位器RDl產(chǎn)生的電流給定信號(hào)不變時(shí)，隨著焊 接電流的增加，電流負(fù)反饋信號(hào)增大，由于它的極性與給定信號(hào)的極性相反，因此，通過控 制模塊電路的控制，會(huì)使驅(qū)動(dòng)Q8工作的脈沖寬度減小，于是產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)IGBT的脈沖寬度也 隨之減小，IGBT的導(dǎo)通時(shí)間縮短，這就會(huì)使輸出的電壓降低，即在給定不變的情況下，焊接電流增大，輸出電壓降低。這也就是獲得了所謂的滿足手工電弧焊要求的下降外特性。由圖3可見，在本實(shí)用新型的中層電路板上采用的電子元器件和零部件較多，主 要有有兩個(gè)單相整流器PDl和PD2，繼電器Kl和K2，電解電容C4、C5、C6、C7，電流檢測(cè)互感 器 AT，快速恢復(fù)二極管 D1、D2、D3、D4，IGBT 單管 Ql Q6，電阻 R3、R4、R5，電容 C8、C08、C9、 C10，連接接頭Jl J10，通過Jl J4接頭連接到上層電路板；通過J7和J8連接到供電 電源開關(guān)；通過J6連接到下板的逆變主變壓器繞組；通過J5連接到溫度保護(hù)繼電器插頭； 通過J9和JlO連接到下板的逆變主變壓器初級(jí)繞組；由于這些元器件或零部件尺寸大，無 法自動(dòng)安裝，故采用手工裝配，自動(dòng)焊接的工藝；其次，為使此電路板的IGBT管有良好的散 熱，防止管子燒壞，還設(shè)計(jì)有IGBT管的鋁散熱器，該散熱器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是多片式結(jié)構(gòu)，每 片的厚度較小，總的鋁合金表面積比較大；試驗(yàn)結(jié)果表明這種散熱器相比每片厚度大的、 表面積小的散熱器具有更加良好的散熱效果，這也是本實(shí)用新型的一個(gè)特點(diǎn)。由圖1和圖4可見，本實(shí)用新型的下層電路板上布置有D5 D9快速恢復(fù)二極管、 逆變變壓器Tl和T2的磁芯材料為鐵氧體，雙E形磁芯，尺寸可為73型和70B型等，不同 電流等級(jí)的電焊機(jī)產(chǎn)品，配置的磁芯尺寸不同、連接在變壓器輸出端的電阻R6、R06和電容 C11，濾波電感Ll和L2以及兩個(gè)輸出端對(duì)機(jī)架“地”的電容C12和C13、輸出端之間的負(fù)載 電阻R13電子元器件，同時(shí)，為使快速恢復(fù)二極管有良好的散熱條件，防止管子燒壞，還設(shè) 計(jì)有快速恢復(fù)二極管的鋁散熱器；本實(shí)用新型焊機(jī)下層電路板的主要作用是將高頻變壓器 Tl和T2的交流電流和電壓，通過快速恢復(fù)二極管組的整流變成直流輸出的電流和電壓，滿 足焊接的需要，設(shè)置兩個(gè)輸出端對(duì)機(jī)架“地”電容C12和C13的目的是抗干擾，以提高焊機(jī) 的工作可靠性。良好的電路及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)所在，也是滿足高效、大電流輸出 和低成本生產(chǎn)、高可靠性、制造技術(shù)先進(jìn)性的重要保障。
權(quán)利要求1.一種單管IGBT的逆變手弧焊機(jī)的電路及其電路板結(jié)構(gòu)，主要包括三塊電路板及焊 接或安裝在電路板上的控制電路，其特征在于電路板設(shè)計(jì)為三個(gè)部分，在焊機(jī)內(nèi)部分為 上、中、下三層安裝；上層主要是焊機(jī)輸出性能的控制電路部分；中層板則為交流輸入、上 電電流緩沖、整流、直流濾波、IGBT單管雙單端逆變主電路、電流檢測(cè)電路部分；下層板主 要是逆變變壓器的中頻交流降壓和整流，以及輸出電流濾波部分。
2.如權(quán)利要求1所述的一種單管IGBT的逆變手弧焊機(jī)的電路及其電路板結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述控制電路包括電源開關(guān)K1，電風(fēng)扇M1，電阻R3，繼電器Kl和K2，單相整流橋PDl 和PD2，濾波電解電容C4 C7，Ql Q6 IGBT,快恢復(fù)二極管D5 D9，逆變變壓器Tl和T2 組成的雙單端逆變主電路；逆變變壓器的次級(jí)整流、濾波電路則由D5 D9、電流濾波電感 Ll和L2組成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種單管IGBT的逆變手弧焊機(jī)的電路及其電路板結(jié)構(gòu)，其特征 在于在所述的上層電路板上設(shè)計(jì)有三端集成穩(wěn)壓器Ul，集成PWM電路U2，運(yùn)算放大器U3， 脈沖驅(qū)動(dòng)變壓器T4，可變電位器RD2，場效應(yīng)管Q8、IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路以及大量貼片式封裝 的電容、電阻、二極管、穩(wěn)壓管、三極管電子元器件。
4.如權(quán)利要求1所述的一種單管IGBT的逆變手弧焊機(jī)的電路及其電路板結(jié)構(gòu)，其特 征在于在中層電路板上設(shè)計(jì)有兩個(gè)單相整流器PDl和PD2，繼電器Kl和K2，電解電容C4、 C5、C6、C7，電流檢測(cè)互感器AT,快速恢復(fù)二極管D1、D2、D3、D4，IGBT單管Ql Q6，電阻R3、 R4、R5，電容C8、C08、C9、C10，連接接頭Jl J10，通過Jl J4接頭連接到上層電路板；通 過J7和J8連接到供電電源開關(guān)；通過J6連接到下板的逆變主變壓器繞組；通過J5連接到 溫度保護(hù)繼電器插頭；通過J9和JlO連接到下板的逆變主變壓器初級(jí)繞組。
5.如權(quán)利要求1所述的一種單管IGBT的逆變手弧焊機(jī)的電路及其電路板結(jié)構(gòu)，其特征 在于在下層電路板上設(shè)計(jì)有D5、D6、D7、D8、D9快速恢復(fù)二極管，逆變變壓器Tl和T2，連 接在變壓器輸出端的電阻R06、R6和電容C11，電流濾波電感Ll和L2，以及兩個(gè)輸出端對(duì)機(jī) 架“地”的電容C12和C13，輸出端之間的負(fù)載電阻R13電子元器件，鋁散熱器。緊貼快速恢 復(fù)二極管的散熱面。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種單管IGBT的逆變手弧焊機(jī)的電路及其電路板結(jié)構(gòu)，控制電路電路板結(jié)構(gòu)主要分為上、中、下三層電路板，其中，上層板焊裝在中層板上；在下層電路板上，由于只有兩個(gè)逆變主變壓器、兩個(gè)電抗器和快速恢復(fù)二極管組及其鋁散熱器、少量電阻和電容等器件，故生產(chǎn)和安裝十分方便、快捷；在中層電路板上，同樣由于只有電阻、整流器、繼電器、電流檢測(cè)互感器、電解電容器、多個(gè)單管IGBT及其散熱器、溫度控制器、電容、快速恢復(fù)二極管、插接件等少數(shù)元器件，故生產(chǎn)和安裝時(shí)也十分方便、快捷；在上層電路板上，盡管電子元器件的數(shù)量很多，但由于它們的尺寸和功率小，在設(shè)計(jì)上采用SMT器件進(jìn)行自動(dòng)貼片安裝、檢驗(yàn)和焊接，因此上層電路板的生產(chǎn)效率很高，出錯(cuò)率極低，避免了手工裝配和焊接元器件容易出錯(cuò)的問題，最終可使本實(shí)用新型電焊機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)的一次合格率很高，生產(chǎn)效率大大提高。
文檔編號(hào)B23K9/10GK201900364SQ201020637810
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者朱宣東, 朱宣輝, 陳法慶 申請(qǐng)人:浙江肯得機(jī)電股份有限公司