[发明专利]一种全网通具有多种保护和控制功能的IGBT逆变焊机

说明书

技术领域

本发明涉及一种全网通具有多种保护和控制功能的IGBT逆变焊机，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，不仅体现在性能和价格的竞争优势上，还在很大程度上取决于焊机的性能和可靠性。而性能和可靠性是由控制电路和结构设计决定的。

目前市场上，IGBT逆变焊机的供电电压通常是三相380V或单相220V电网，以及单相220V和380V电网供电的。单相220V的焊机，如果误接入380V电源，会导致焊机故障而无法使用；单相380V的焊机，如果误接入220V电源，也用会导致焊机无法使用，甚至损坏。三相380V焊机，当出现缺相现象时，同样会导致焊机无法使用。众多的焊机产品，当供电电源电压严重偏离额定电压，例如，低至140V，高至600V时，是无法承受的，甚至同样会出现焊机烧坏等故障现象。当然，也有极少数产品可采用三相380V、单相220V和380V电网供电的，也就是俗称的“全网通”类型的焊机。但是，不同的焊机，不同的结构和控制电路设计，其产品的性能、可靠性、生产制作工艺等也会完全不同。这些都会影响产品的销售和市场竞争力。如何解决额定250A及以下电流输出、低成本下产品的高可靠性等问题，是研发人员面临的难题。

发明内容

针对上述问题，本发明设计了新的焊机控制电路和结构，可实现全网通供电条件下IGBT单管逆变手工焊或手工焊/氩弧焊作业的要求，所设计的焊机电路具有控制性能好、成本低、保护措施多、可靠性高等优点，本发明焊机的电路原理设计有自己的独特之处。

为实现上述目的采用以下技术方案：

一种全网通具有多种保护和控制功能的IGBT逆变焊机，其特征在于：

外壳部分主要包括提手、机壳、前面板、后面板和底板；

内部部分包括：切换控制板5及其该电路板上的MCU微处理器控制系统、继电器、24V电源电路；切换控制板5通过三个塑料支柱及螺丝固定在其下方两边的散热器上；输入整流桥9安装在其下方的IGBT散热器上；而该散热器则通过二个螺丝固定在塑料绝缘板13上；四只IGBT管的管脚都套上护套进行防护，之后，四只IGBT管（IGBT是逆变主电路中的开关器件）焊装在逆变板10对应的位置上，而IGBT管的散热面涂抹导热硅脂后紧贴它们的散热器上，并用螺丝压紧，以确保IGBT管有良好的散热条件；

在逆变板10上，还安装和焊接有继电器21、电流检测互感器22、四只电容器20，逆变板10完成加工后，放置到塑料护盒24中，并灌注绝缘材料，可保证逆变板10具有防水、防霉、防振、防腐蚀、防尘的保护性能；同时，由于材料是塑料的，因此也就保障了上述电路部分的绝缘性能和爬电距离，这在很大程度上可提高焊机的可靠性；逆变板10通过底脚螺丝固定在焊机的外壳底板38上；

焊机的开关电源和缺相保护控制电源板部分18完成加工后，放置到塑料护盒19中，并灌注绝缘材料，可保证焊机的开关电源和缺相保护控制电源板具有防水、防霉、防振、防腐蚀、防尘的保护性能；同样由于材料是塑料的，因此也就保障了这个电路部分的绝缘性能和爬电距离，这也在很大程度上可提高焊机的可靠性；

焊机的开关电源和缺相保护控制电源板通过底脚螺丝固定在焊机的外壳底板38上；六只输出快恢复整流二极管焊接在输出整流板11上，排列为一排，快恢复整流二极管的散热面涂抹导热硅脂后紧贴它们的散热器12上，并用螺丝压紧，以确保快恢复整流二极管有良好的散热条件；整流板的铝散热器还采用螺丝固定在塑料绝缘板13上；

整流板的铝散热器则通过粗导线连接至焊机的输出“正或+”极性端；逆变主变压器29通过螺丝固定安装在焊机的外壳底板38上，靠近焊机的前面板部分；逆变主变压器29的次级绕组是带中心抽头，其中心抽头通过连接导线连接至焊机的输出“负或-”极性端，其初级则按照逆变主电路的原理图连接至切换控制板部分；逆变主变压器29的另外两个次级接头连接到整流板对应的接线位置上；上述这些结构共同组成焊机的机芯。