专利名称：Mosfet逆变式弧焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊接设备，尤其是一种MOSFET逆变式弧焊机。
背景技术：
目前单相输入的逆变焊机生产厂家很多，其产品千差万别，由于布局布线 等工艺性处理不好，产品很难通过欧洲CE标准EMC检测。由于主变压器漏感较 大，焊机输出电流大于100A时，焊机的电磁辐射很严重，严重影响电网质量及 人的身心健康，对周边其他设备也造成干扰。另外由于风道设计不够合理，许 多厂家的众多产品负载持续率都很低，无法满足长时间的使用要求。 发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够满足欧洲CE标准检测要求 的、性能稳定的、具有高负载持续率的逆变式弧焊机。
为解决上述技术问题，本实用新型MOSFET逆变式弧焊机，包括顺序连接的 输入整流滤波电路、逆变电路、隔离降压电路、二次整流滤波电路、控制电路、 隔离驱动电路，且隔离驱动电路与逆变电路相连，特别是在电源输入端设有EMC 电路，该EMC电路与输入整流滤波电路连接。
该EMC电路由电容(C101、C102、C103、C104、C105)及电阻R101和电感(LIOI、 L102、 L103、 L104)连接构成。
该逆变电路为全桥逆变电路，该逆变电路的桥臂由MOSFET场效应管(VT3、 VT4、 VT5、 VT6)并联构成，每只场效应管的栅极串联一只4. 7 10R电阻。
设有PCB板和F形散热片，所述控制电路、隔离驱动电路和逆变电路制作 在上PCB板上，所述隔离降压电路和二次整流滤波电路制作在中PCB板上，上PCB板安装于两组F形散热片顶面，中PCB板安装于两组F形散热片底面，左右 两组F形散热片相对安装且构成下部风道，中PCB板上的电子电路元件位于该 下部风道内。
本实用新型采用全桥逆变方式，提高功率因数，减少电源自身损耗，降低 成本。由于在电源输入端设计了 EMC滤波电路，使其真正满足欧洲CE检测要求。 由于采用两块PCB板和两个散热片组成风道式结构，散热性能好，负载持续率 高。同时，整机电路简单，保护功能全面，生产工艺简单，调试方便。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型的电路方框图。
图2是本实用新型电路原理图。
图3为本实用新型主机组装结构示意图。
图中1为EMC电路，2为整流滤波电路，3为逆变电路，4为隔离降压电路， 5为二次整流滤波电路，6为控制电路，7为隔离驱动。Kl为控制厚膜电路；Ql 为隔离驱动厚膜电路；El为辅助电源电路。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型MOSFET逆变式弧焊机，包括顺序连接的输入整流 滤波电路2、逆变电路3、隔离降压电路4、 二次整流滤波电路5、控制电路6、 隔离驱动电路7，且隔离驱动电路7与逆变电路3相连，特别是在电源输入端设 有EMC电路1，该EMC电路1与输入整流滤波电路2连接。
图1中所示各个电路的构成和相互关系参见图2。
如图2所示，EMC电路1由电容(C101、 C102、 C103、 C104、 C105)及电阻 R101和电感(L101、 L102、 L103、 L104)连接构成。
逆变电路3为全桥逆变电路，该逆变电路的桥臂由M0SFET场效应管(VT3、 VT4、 VT5、 VT6)并联构成，每只场效应管的栅极串联一只4. 7 10R电阻，防止 驱动过冲，并保护驱动电路不受由于场效应管击穿传过来的电压的损坏。
隔离降压电路由T1构成。
抗不平衡电容CIO，用来阻止主变压器上有直流分量流过。 驱动放大电路即驱动电路的前置电路由场效应管VT7 VT10构成。 驱动厚膜电路Ql,由一个一组初级输入，四组次级输出的驱动变压器，及 一些电阻，二极管，稳压二极管，电容组成，完成四个桥臂的驱动功能。 辅助电源电路E1，给控制电路和驱动电路供电。
如图2所示，单相输入交流电先经电容X2 (C105)吸收尖峰毛刺电压，再 经过由双线并绕在同一个磁环上的共模电感(L103，L104)以限制谐波电流。再 经过两个电容Y2(C104， C103)防止电压悬空，然后再由两个电容X2(C101， C102) 和两个共模电感(L102， L101)构成二阶滤波电路，将输入波形的毛刺降到最 低。
通过电流耦合器T3对主电路进行不断的采样， 一旦出现异常过大的电流即 通过绝对值整流电路BR2和电阻R10 R13给电容C16充电得到一个高电压，使 控制模块K1起到保护作用。
电压负反馈及给定电路由电阻R35 R39，电位器VR4，电容(C29、 C31、 C33)，稳压管(Z5， Z6)及三极管Q2构成。当输出电压发生波动时，由电压负 反馈电路反向调节给定值，以达到稳定输出的效果。
热敏开关RC1安装于整机电路的散热器上， 一旦散热器(参见图2)温度过 高，热敏开关便导通，同样使控制模块K1起到保护作用，使焊机停止工作。
抗不平衡电容C10用于阻止主变压器上有直流电分量流过，提高整机效率。
电阻R4，电容C6;电阻R5，电容C8;电阻R14，电容C7;电阻R16，电容C9 分组构成4个桥臂的吸收方式，吸收杂散电感产生的尖峰毛刺。
如图2所示，单相交流电电源经EMC电路滤除干扰，再经整流桥BR1整流， 电解电容C2滤波后成为直流电，再由M0SFET场效应管全桥逆变为高频交流电， 再由隔离降压电路降为高频低压交流电，经两组高速整流管(D2， D3)整流为 直流电。电阻(R6， R7)，电容(Cll， C12)为相应的吸收回路，以保护整流管
(D3， D2)。输出电抗L1用来限制浪涌电流并使输出电流连续。
控制电路K1能够实现脉宽调制(PWM)、温度保护、开关机保护及过压欠压 保护的功能，它的PWM信号送至场效应管VT7 VT10组成的驱动电路，推动隔 离驱动电路产生快速开通或关断场效应管的4路信号，推动4个桥臂，实现全 桥逆变，这样驱动电路便大大简化。
如图所示3，本实用新型设有PCB板和F形散热片，所述控制电路6、隔离 驱动电路7和逆变电路3制作在上PCB板8上，所述隔离降压电路4和二次整 流滤波电路5制作在中PCB板11上。如箭头A所示，上PCB板8安装于两组F 形散热片(9， 10)顶面。如箭头B所示，中PCB板11安装于两组F形散热片
(9， 10)底面。左右两组F形散热片(9， 10)相对安装且构成下部风道12， 中PCB板11上的电子电路元件位于该下部风道12内。EMC电路1和输入整流滤 波电路2安装于整机底板(图中未画)上。其整体结构经这样优化组合后，体
积小散热性好，组装维修方便。
本实用新型选用的MOSFET场效应管其耐压为500V，电流为20A，每个桥臂 为3只M0SFET场效应管并联。
根据本实用新型图2、图3组装的M0SFET逆变式弧焊机，测试结果达到如 下技术要求1、额定输入功率5.4KW; 2、额定输入电流24.5A; 3、额定输出 电压26.4V; 4、输出电流调节20A 160A; 5、负载持续率60%; 6、空载电压 56V; 7、空载损耗40W; 8、效率85%; 9、功率因数O. 93。
权利要求1.一种MOSFET逆变式弧焊机，包括顺序连接的输入整流滤波电路、逆变电路、隔离降压电路、二次整流滤波电路、控制电路、隔离驱动电路，且隔离驱动电路与逆变电路相连，其特征在于，在电源输入端设有EMC电路，该EMC电路与输入整流滤波电路连接。
2. 根据权利要求1所述的M0SFET逆变式弧焊机，其特征在于，该EMC电路 由电容(CIOI、 C102、 C103、 C104、 C105)及电阻R101和电感(LIOI、 L102、 L103、 L104)连接构成。
3. 根据权利要求1所述的M0SFET逆变式弧焊机，其特征在于，该逆变电路 为全桥逆变电路，该逆变电路的桥臂由M0SFET场效应管(VT3、 VT4、 VT5、 VT6) 并联构成，每只场效应管的栅极串联一只4. 7—10R电阻。
4. 根据权利要求1所述的MOSFET逆变式弧焊机，其特征在于，设有PCB板 和F形散热片，所述控制电路、隔离驱动电路和逆变电路制作在上PCB板上， 所述隔离降压电路和二次整流滤波电路制作在中PCB板上，上PCB板安装于两 组F形散热片顶面，中PCB板安装于两组F形散热片底面，左右两组F形散热 片相对安装且构成下部风道，中PCB板上的电子电路元件位于该下部风道内。
专利摘要能够满足欧洲CE检测要求性能稳定负载持续率高的逆变式弧焊机，包括顺序连接的输入整流滤波电路、逆变电路、隔离降压电路、二次整流滤波电路、控制电路、隔离驱动电路，且隔离驱动电路与逆变电路相连，特别是在电源输入端设有EMC电路，该EMC电路与输入整流滤波电路连接。该EMC电路由电容(C101、C102、C103、C104、C105)及电阻R101和电感(L101、L102、L103、L104)连接构成。该逆变电路的桥臂由MOSFET场效应管(VT3、VT4、VT5、VT6)并联构成，每只场效应管的栅极串联一只4.7～10R电阻。设有PCB板和F形散热片构成风道式结构。作为焊接设备用于工农业生产。
文档编号H02M7/5387GK201183160SQ200820105119
公开日2009年1月21日 申请日期2008年4月16日 优先权日2008年4月16日
发明者徐爱平 申请人:深圳市佳士科技发展有限公司