一种用于等离子焊箱成套设备的焊接电源的制作方法

本实用新型属于有色金属及高温合金冶炼技术领域，具体涉及一种用于等离子焊箱成套设备的焊接电源。

背景技术：

焊接电源是等离子焊箱成套设备中最重要的部件之一，同时也是焊箱成套设备中最主要的电磁干扰发射源。焊接电源的性能严重影响着焊箱设备的性能和可靠性。目前国内的焊接电源主功率单元多采用单个IGBT DC-DC变换模块或多套电源直接并联输出，这种结构造成该设备体积庞大，IGBT器件承受的电应力高，此外，国内现有焊接电源与上位机信号传输接口部分没有进行隔离，导致电源产生的高频干扰窜入系统控制回路，影响整套设备的可靠性。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于等离子焊箱成套设备的焊接电源，具有体积小、可靠性高和对外传导电磁干扰小的特点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于等离子焊箱成套设备的焊接电源，包括整流电路，整流电路与主功率电路相连；主功率电路与中央控制电路相连；中央控制电路与高频引弧电路、隔离变送电路和测量显示电路相连；隔离变送电路与PLC上位机相连；各电路通过线缆连接。

所述的整流电路为三相二极管整流阀，整流阀后级有限流电阻，限制上电初后级电容的充电电流。

所述的主功率电路模块由两组全桥DC-DC变换电路组成，两组变换电路在高压直流侧串联分压，在低压直流侧并联构输出；DC-DC变换电路的主功率器件为功率MOSFET器件。

所述的高频引弧电路3由升压电路、整流硅管与高频放电组件构成；升压电路由升压变压器和限流电阻组成，升压变压器原边绕组经限流电阻接至主功率电路隔离变压器的二次侧；升压变压器副边绕组经整流硅管接至高频放电组件。

所述的隔离变送电路模块用于焊接电源同上位机的信号传输，包括上位机下发的电流指令信号，电源上传的输出电压电流值，电源与上位机通过线性光耦隔离。

所属的测量显示电路包括电压、电流检测电路和数码管显示电路，实时显示焊接电源的输出端电压和输出电流。

本实用新型的有益效果是：在同等容量下，有效减小焊接电源的体积，降低功率开关器件的电压电流应力；焊接电源与上位机电气隔离，有效减少对焊箱成套设备控制系统的电磁干扰，提高成套设备的可靠性。

附图说明

图1为实用新型的原理框图。

图2为实用新型焊接电源主功率单元结构图。

图中：1-整流电路；2-主功率电路；3-高频引弧电路；4-中央控制电路；5-测量显示电路； 6-隔离变送电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参见图1，一种用于等离子焊箱成套设备的焊接电源，包括整流电路1，整流电路1与主功率电路2相连；主功率电路2与中央控制电路4相连；中央控制电路4与高频引弧电路3、隔离变送电路5和测量显示电路6相连；隔离变送电路5与PLC上位机7相连；各电路通过线缆连接。

所述的整流电路1为三相二极管整流阀，整流阀后级有限流电阻，限制上电初后级电容的充电电流。

参见图2，所述的主功率电路2由两组全桥DC-DC变换电路组成，两组变换电路在高压直流侧串联分压，在低压直流侧并联构输出；DC-DC变换电路的主功率器件为功率MOSFET器件。

所述的高频引弧电路3由升压电路、整流硅管与高频放电组件构成；升压电路由升压变压器和限流电阻组成，升压变压器原边绕组经限流电阻接至主功率电路2中隔离变压器的二次侧；升压变压器副边绕组经整流硅管接至高频放电组件；工作时，升压变压器将主功率电路2中隔离变压器的副边输出电压脉冲升为高压脉冲，高压脉冲经整流硅管整流后击穿高频放电组件进行引弧。

所述的隔离变送电路5由光耦隔离器件和变送电路构成，用于焊接电源同上位机的信号传输，包括上位机下发的电流指令信号，电源上传的输出电压电流值，电源与上位机通过线性光耦隔离。

所述的测量显示电路6包括电压、电流检测电路和数码管显示电路，实时显示焊接电源的输出端电压和输出电流。

所述的隔离变送电路5接收上位机的指令并将输出电流电压变换为0~10V标准信号上传至上位机。隔离变送电路通过线性光耦同上位机控制系统进行信号隔离。

在工作时，手动合上焊接电源的进电断路器，整流电路1经限流电阻对后级电容器进行充电，当电容器电压达到正常工作电压的90%时，限流电阻并联接触器吸合，切除限流电阻。

焊接时，按下操作台起弧按钮，下发开关信号，高频引弧电路3收到开关信号后进入引弧过程，引弧成功后主功率电路2开始输出功率，主控制电路3控制切除引弧电路。

工作过程中，焊接电源通过隔离变送电路向PLC上位机传送输出电压和电流值，PLC上位机7的采样回路与焊接电源之间通过线性光耦实现电气隔离。