[发明专利]双管单端正激式逆变焊机实现多功能焊接的电路

说明书

技术领域

本发明涉及逆变电焊机电路，具体地，涉及一种双管单端正激式逆变焊机实现 多功能焊接的电路。

背景技术

随着国家的发展和科技化的进程以及工业化的发展，电焊机广泛应用于建筑行 业、制造行业、机械加工行业，是不可或缺的装备。随着IGBT技术的成熟，近些 年来，IBGT逆变焊机得到了快速的发展和广泛的应用。目前市面上的IGBT逆变焊 机很多，按照采用不同的拓扑电路结构可以分为全桥逆变焊机、半桥逆变焊机以及 双管单端正激逆变焊机。按照焊接工艺的不同，不同的拓扑电路结构都有成熟单一 的MMA手工焊焊机、TIG钨极氩弧焊机、Plasma空气等离子切机得到广泛的应用。 随着全球工业化正向低碳、环保和节约型转变，成本低、体积小、重量轻以及性能 可靠的双管正激式拓扑结构逆变焊机脱颖而出。

目前在已有的双管正激式拓扑结构逆变焊机中都是单一的焊接功能，还没有同 时实现MMA手工焊、TIG氩弧焊以及Plasma等离子切割三种不同焊接功能于一体的 焊机。一机多用不仅给用户带来了方便，而且大大减少了焊接设备的投入成本。

由于焊接工艺特性的不同，MMA手工焊、TIG钨极氩弧焊采用的是变压器降压 的方式得到60-80V电压和小感量的电抗器实现低电压大电流的焊接，而Plasma空 气等离子切割机则需要采用的是变压器升压的方式得到300V-500V电压和大感量的 电抗器实现高电压小电流的切割。将三个功能合在一台机器上，就需要主变压器的 二次侧在不同的功能模式下工作在降压或者升压的状态；输出电抗器工作在小的感 量和大的感量下；以及输出整流快恢复二极管工作在低耐压和高耐压情况下以实现 不同的焊接功能。

现有的多功能焊机使用的技术是全桥逆变拓扑电路机构，为了实现手工焊、TIG 焊和切割功能，主变压器采用两个并联的方式，在不同的功能模式下通过继电器切 换变压器次级绕组实现绕组的并联和串联得到低电压大电流、高电压小电流；通过 继电器切换输出电抗器的多股线实现绕组的并联和串联得到小感量大电流、高感量 小电流；通过继电器切换输出快恢复二极管实现二极管的并联和串联得到低耐压大 电流和高耐压小电流。现有的技术主要通过焊机二次侧使用继电器切换实现不同功 能，因此也受限于继电器。普遍的MMA手工焊、TIG钨极氩弧焊输出电流做不大， 如果想要做大电流，那么继电器就要更大，这样整个机器的成本和体积将会大幅度 的增加。因此只能使用40A的继电器去做Plasma空气等离子切割机状态下输出40A 电流，而在MMA手工焊、TIG钨极氩弧焊状态下输出电流只能够输出140A。再者， 由于使用这样的技术方案，机器的故障率也增加。

因此，需要解决现有技术中焊接输出电流受限于继电器额定电流，继电器数量 多、触点多电路复杂，MMA手工焊、TIG钨极氩弧焊输出电流做不大，电路成本高 和机器故障率高等问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种双管单端正激式逆变焊机实 现多功能焊接的电路。变压器二次侧采用两个输出绕组构成独立的输出回路，使得 MMA手工焊、TIG钨极氩弧焊与Plasma空气等离子切割状态下输出电流互相不受影 响。在同样Plasma空气等离子切割输出40A电流情况下，MMA手工焊、TIG钨极氩 弧焊输出电流能够达到200A。独立工作互不影响。大大降低焊机成本、体积以及故 障率。

根据本发明提供的双管单端正激式逆变焊机实现多功能焊接的电路，包括双管单 端正激拓扑电路、第一次级整流输出回路、第二次级整流输出回路以及高频引弧电感；

其中，所述双管单端正激拓扑电路包括变压器的初级绕组N1，所述第一次级整流输 出回路包括变压器的次级绕组N2，所述第二次级整流输出回路包括变压器的次级绕组 N3；所述初级绕组N1和所述次级绕组N2、所述次级绕组N3耦合；所述第一次级整流输 出回路通过所述高频引弧电感与所述第二次级整流输出回路耦合；

所述双管单端正激拓扑电路用于通过初级绕组N1向所述第一次级整流输出回路和 所述第二次级整流输出回路输入电能；所述第一次级整流输出回路用于MMA手工焊和 TIG钨极氩弧焊；所述第二次级整流输出回路用于配合所述第一次级整流输出回路进行 Plasma空气等离子切割。

优选地，所述双管单端正激拓扑电路还包括IGBT开关管Q1、IGBT开关管Q2，续流 二极管D1、续流二极管D2和电源；