[发明专利]等离子切割电源

说明书

本发明是关于焊接切割设备的，更具体地说，本发明是关于等离子切割机用的逆变式电源。

逆变式焊接或切割电源具有节能、省材、小而轻等特点，正获得越来越多的应用。目的市场上销售的逆变式切割电源，通常由逆变器、外特性控制电路、电流规范设定电路、操作控制电路、保护电路等构成。其关键部件逆变器采用的是桥式结构及与其相配合的控制电路与保护电路。这些切割电源不足之处是可靠性差，存在着直通、偏磁、高频干扰大等问题。

本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种结构简单、易于制作、抗冲击力强、可靠性高的等离子切割电源。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

本发明的等离子切割电源包括电流规范设定电路12、操作控制电路13，由输入整流器1、输入滤波器2、含有电子开关和双初级中频变压器B的变流电路3、输出整流器4、输出滤波器5构成的逆变器6，并包括由驱动电路7、电流电压反馈通道8、PI调节器9、电流给定值选择电路10构成的外特性控制电路11；所述驱动电路7分别与换流电路3、PI调节器9、操作控制电路13相连接，所述电流给定值选择电路10分别与PI调节器9、电流规范设定电路12、操作控制电路13相连接，所述电流电压反馈通道8分别与逆变器6的输出、PI调节器9相连接，所述操作控制电路13与电流规范设定电路12相连接。

本发明的等离子切割电源还可包括保护电路14，所述保护电路14分别与输入滤波器2的输出、换流电路3、输出整流器4、驱动电路7、电流电压反馈通道8的输出相连接。

本发明的变流电路3包括4个电子开关S1～S4、8个二极管D1～D8、2个吸收网络R1C1、R2C2和由2个初级绕组N1、N2及N个次级绕组构成的中频变压器B；所述开关S1的上端接电源的正极，S1的下端分别接二极管D1的阴极、D5的阳极、变压器B初级绕组N1的上端和吸收网络R1C1中R1的左端，二极管D5和D2的阴极分别接电源的正极，二极管D2的阳极分别接开关S2的上端、二极管D6的阴极、变压器B初级绕组N1的下端、吸收网络R1C1中C1的右端，二极管D1的阳极、开关S2的下端、二极管D6的阳极分别接电源的负极；所述开关S3的上端接电源的正极，S3的下端分别接二极管D3的阴极、D7的阳极、变压器B初级绕组N2的下端、吸收网络R2C2中R2的左端，二极管D7和D4的阴极分别接电源的正极，二极管D4的阳极分别接开关S4的上端、二极管D8的阴极、变压器B初级绕组N2的上端、吸收网络R2C2中C2的右端，二极管D3的阳极、开关S4的下端、二极管D8的阳极分别接电源的负极。

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

图1是本发明的总体结构框图；

图2是本发明的变流电路的电路图；

图3是本发明的电压陡降内拖外特性曲线图。

本发明由逆变器6、外特性控制电路11、电流规范设定电路12、操作控制电路13等四部分构成。为安全可靠起见，最好增设保护电路14。

在逆变器6中，输入整流器1接输入滤波器2，由电子开关和双初级中频变压器B构成的换流电路3分别与输入滤波器2和输出整流器4相连接，输出整流器4和输出滤波器5相连接。

在外特性控制电路11中，PI调整器9分别接驱动电路7、电流电压反馈通道8、电流给定值选择电路10。

在电流规范设定电路12中，电流通道切换电路分别接起弧电流设定电路和电流数字显示电路。

在操作控制电路13中，操作及程序控制电路接气阀。

本发明的要点在于逆变器6中的独特设计。电网输入的交流电经二极管整流器1(三相整流或单相整流)把交流电变成脉动直流，再经电容或电感滤波器2滤波后，得到平稳的直流电。该直流电通过高速电子开关以后变成交流电，再经过变压器B变压后，输出中频交流电，再经快速二极管整流器4整流和电感滤波器5滤波，便可得到所要求的直流输出。

本发明的核心之一是由电子开关和双初级中频变压器B构成的变流电路3，现结合图2作详细说明。