一种应急充电式等离子破拆切割机电路的制作方法

1.本发明涉及一种电路，具体是一种应急充电式等离子破拆切割机电路，属于等离子切割机技术领域。


背景技术：

2.等离子切割机是现代工业中常用的机械加工工具，应用在具体的金属材料切割场景中时，因相较于其他切割机，具有切割高效、切面光洁、热变形小等突出特点，因此越来越多地应用在复杂形状工件切割、压力容器制造等广泛而具体的机械加工领域。
3.等离子切割是以高温高速的等离子弧为热源，将被切割的金属局部融化，并同时用高速气流将已融化的金属吹走而形成狭窄切口的一种过程。通常，等离子切割电弧形式有：非转移型等离子弧、转移型等离子弧和混合型等离子弧。
4.虽然当前对于等离子切割技术应用已较多，但是在使用过程中依然存在着一些问题，如：
5.(1)现有等离子切割技术，需要切割机接大功率电网，将电网交流电逆变成高压直流才能实现等离子切割，然而这就造成了在户外没有交流电源的场所无法实现切割；
6.(2)户外切割若采用现有火焰切割技术，但是却需要配备氧气瓶及乙炔瓶，乙炔属易燃易爆气体，切割时安全性不高；
7.(3)现有技术无法在同一个电路上既能实现等离子切割又能实现交流输出。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种应急充电式等离子破拆切割机电路，用以克服必须大功率电网才能实现等离子切割问题，以及实现既能等离子切割输出，又能交流电源输出，进而满足户外加工需求。
9.为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种应急充电式等离子破拆切割机电路，该电路包括电池b1、第一全桥开关电路、变压器t1、第一全桥整流滤波电路、第二全桥开关电路和第二全桥整流滤波电路，所述电池b1的正负极两端通过第一全桥开关电路连接变压器t1的初级线圈n1绕组，所述变压器t1输出端包括两个次级线圈绕组，分别为n2绕组和n3绕组，其中，所述n2绕组依次连接第一全桥整流滤波电路和第二全桥开关电路，第二全桥开关电路的输出端通过lc滤波电路输出交流正弦波输出用于交流供电，所述n3绕组连接第二全桥整流滤波电路，第二全桥整流滤波电路输出端输出高压直流作为等离子切割的正负极输出。
10.作为本方案的进一步优选，所述第一全桥开关电路包括开关管q1、开关管q2、开关管q3、开关管q4，所述开关管q1和开关管q3相互串联，所述开关管q2和开关管q4相互串联，串联后的开关管q1和q3与串联后的开关管q2和q4相互并联，并且并联后的两端分别连接电池b1的正负极，所述变压器t1的n1绕组的两端分别连接在开关管q1和q3之间以及开关管q2和q4之间。
11.作为本方案的进一步优选，所述第一全桥整流滤波电路包括二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4和电容c1，所述二极管d1和d2相互串联，所述二极管d3和d4相互串联，串联后的二极管d1和d2、串联后的二极管d3和d4以及电容c1相互并联，并且并联后的两端连接第二全桥开关电路，所述变压器t1的n2绕组的两端分别连接在二极管d1和d2之间以及二极管d3和d4之间。
12.作为本方案的更进一步优选，所述二极管d2的阳极与二极管d4的阳极相连，二极管d2的阴极与二极管d1的阳极相连，二极管d4的阴极与二极管d3的阳极相连，二极管d1的阴极与二极管d3的阴极相连。
13.作为本方案的更进一步优选，所述电容c1为有极性的电解电容，其正极端与二极管d1和d3的阴极互联。
14.作为本方案的进一步优选，所述第二全桥开关电路包括开关管q5、开关管q6、开关管q7、开关管q8，所述开关管q5和开关管q6相互串联，所述开关管q7和开关管q8相互串联，串联后的开关管q5和q6与串联后的开关管q7和q8相互并联，并且并联后的两端分别连接第一全桥整流滤波电路的输出端。
15.作为本方案的更进一步优选，所述lc滤波电路包括电感l1和电容c2，lc滤波电路的输入端分别连接在开关管q5和q6之间以及开关管q7和q8之间。
16.作为本方案的进一步优选，所述第二全桥整流滤波电路包括二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8和电感l2，所述二极管d5和d6相互串联，所述二极管d7和d8相互串联，串联后的二极管d5和d6与串联后的二极管d7和d8相互并联，并且并联后的其中一端作为正极输出连接电感l2，所述变压器t1的n3绕组的两端分别连接在二极管d5和d6之间以及二极管d7和d8之间。
17.作为本方案的更进一步优选，所述二极管d6的阳极与二极管d8的阳极相连，二极管d6的阴极与二极管d5的阳极相连，二极管d8的阴极与二极管d7的阳极相连，二极管d5的阴极与二极管d7的阴极相连并同时连接电感l2。
18.作为本方案的进一步优选，所述电路中采用的开关管为mos管、igbt管、三极管、氮化镓开关管、碳化硅开关管中的任一种。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
20.(1)克服在户外没有交流电源使用的难题；本发明将电池能量经过全桥电路开关、变压器升压、整流滤波，实现了等离子切割的输出。
21.(2)克服户外采用火焰切割技术安全性不高的问题；本发明仅使用压缩空气作为切割气体，无需接入电网，安全性高。
22.(3)克服无法在同一个电路上既能实现等离子切割又能实现交流输出的难题；本发明在高频变压器上绕有两个绕组，既能实现等离子切割输出，又能实现交流电源输出，电路新颖，可靠性高。
23.综上，本发明实现两套电路共用了同一组全桥拓扑和主变压器，实现既能等离子切割输出，又能交流电源输出，进而满足户外加工需求。
24.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
25.图1是本发明电路连接图。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
27.如图1，本发明提供的一种实施例：一种应急充电式等离子破拆切割机电路，该电路包括电池b1、第一全桥开关电路、变压器t1、第一全桥整流滤波电路、第二全桥开关电路和第二全桥整流滤波电路，所述电池b1的正负极两端通过第一全桥开关电路连接变压器t1的初级线圈n1绕组，所述变压器t1输出端包括两个次级线圈绕组，分别为n2绕组和n3绕组，其中，所述n2绕组依次连接第一全桥整流滤波电路和第二全桥开关电路，第二全桥开关电路的输出端通过lc滤波电路输出交流正弦波输出用于交流供电，所述n3绕组连接第二全桥整流滤波电路，第二全桥整流滤波电路输出端输出高压直流作为等离子切割的正负极输出。
28.本实施例中，所述第一全桥开关电路包括开关管q1、开关管q2、开关管q3、开关管q4，所述开关管q1和开关管q3相互串联，所述开关管q2和开关管q4相互串联，串联后的开关管q1和q3与串联后的开关管q2和q4相互并联，并且并联后的两端分别连接电池b1的正负极，所述变压器t1的n1绕组的两端分别连接在开关管q1和q3之间以及开关管q2和q4之间。
29.本实施例中，所述第一全桥整流滤波电路包括二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4和电容c1，所述二极管d1和d2相互串联，所述二极管d3和d4相互串联，串联后的二极管d1和d2、串联后的二极管d3和d4以及电容c1相互并联，并且并联后的两端连接第二全桥开关电路，所述变压器t1的n2绕组的两端分别连接在二极管d1和d2之间以及二极管d3和d4之间。
30.其中，二极管d2的阳极与二极管d4的阳极相连，二极管d2的阴极与二极管d1的阳极相连，二极管d4的阴极与二极管d3的阳极相连，二极管d1的阴极与二极管d3的阴极相连。电容c1为有极性的电解电容，其正极端与二极管d1和d3的阴极互联。
31.本实施例中，所述第二全桥开关电路包括开关管q5、开关管q6、开关管q7、开关管q8，所述开关管q5和开关管q6相互串联，所述开关管q7和开关管q8相互串联，串联后的开关管q5和q6与串联后的开关管q7和q8相互并联，并且并联后的两端分别连接第一全桥整流滤波电路的输出端。所述lc滤波电路包括电感l1和电容c2，lc滤波电路的输入端分别连接在开关管q5和q6之间以及开关管q7和q8之间。
32.本实施例中，所述第二全桥整流滤波电路包括二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8和电感l2，所述二极管d5和d6相互串联，所述二极管d7和d8相互串联，串联后的二极管d5和d6与串联后的二极管d7和d8相互并联，并且并联后的其中一端作为正极输出连接电感l2，所述变压器t1的n3绕组的两端分别连接在二极管d5和d6之间以及二极管d7和d8之间。
33.其中，二极管d6的阳极与二极管d8的阳极相连，二极管d6的阴极与二极管d5的阳极相连，二极管d8的阴极与二极管d7的阳极相连，二极管d5的阴极与二极管d7的阴极相连并同时连接电感l2。
34.本实施例中，所述电路中采用的开关管不限于mos管、igbt管、三极管、氮化镓开关
管、碳化硅开关管等功率开关管。
35.本发明的工作原理：电池b1输出电压经过开关管q1、q2、q3、q4组成的全桥开关电路变成高频交流方波，高频交流方波输入到变压器t1的n1绕组，n2绕组将高频交流方波升压后经过二极管d1、d2、d3、d4、电容c1组成的全桥整流滤波电路变成高压直流，高压直流经过开关管q5、q6、q7、q8组成的全桥开关电路，再经过电感l1、电容c2滤波变成交流正弦波输出，用于交流供电的电子设备供电。n3绕组将高频交流方波升压后经过二极管d5、d6、d7、d8、电感l2组成的全桥整流滤波电路变成高压直流后，作为等离子切割的正负极输出，可用于金属材料的等离子切割。
36.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。
37.本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。