[实用新型]电子焊机

说明书

本实用新型涉及一种焊接设备，特别是一种由电子线路组成的电子焊机。

目前人们普遍使用的电焊机是电磁式，即由特殊的焊接变压器构成，它虽具有简单，经久耐用的特点，但由于它体积大、笨重，不便于搬移，且耗能大，需要的金属材料多，很不适用于一些特定场所施工使用。故人们研制了各种各样的电子线路焊机，用提高频率和减少输出变压器的线圈来增大输出功率，使得电子焊机的体积越来越小，比较典型的是采用可控硅逆变电路，但该电路由于可控硅的控制电路较复杂，因而其故障率较高，使得推广起来困难。

本实用新型的目的在于提供一种线路简单、可靠性高的电子焊机。

本实用新型是用如下方式完成的：电子焊机包括整流电路输出直流电源，在整流电路输出端并接电容C1后，串接由电容C2并接二极管D5，再并接由四个开关三极管BG1、BG2、BG3、BG4组成的桥式开关电路，其桥臂之间串接输出变压器B0的原边绕组，在开关三极管BG1、BG2、BG3、BG4的集电极和发射极之间分别并接二极管D6、D7、D8、D9，其基极分别接两组控制变压器BA和BC的副边两组输出绕组，在桥式开关电路的两桥臂与地之间分别串接电阻R5和R6分压输出至比较放大器IC1和IC2的正向输入端，由反相器F1-1、F1-2和电容C5、C6及电阻R11、R12组成矩形波振荡器，其两个输入端分别接比较放大器IC1和IC2的输出端，其两个输出端分别经电阻、电容移相电路和电容、电阻微分电路后，经两级反相器输出接至开关三极管BG5和BG6的基极，开关三极管BG5和BG6的集电极与发射极分别串接在控制变压器BA和BG的原边绕组与电源之间。桥式开关电路的开关三极管BG1、BG2、BG3、BG4的集电极和发射极与并接的二极管D6、D7、D8、D9的电流方向相反。比较放大器IC1和IC2的反向输入端接至由电阻R9串接R10的分压输出端。

本实用新型电子焊机是一种利用逆变原理，改变焊机变压器工作频率，用电子电路控制其工作状况，与普通电焊机相比，它具有输出功率大，体积小、重量轻、操作方便，焊接性能好，节能的特点。与采用可控硅逆变的电子焊机相比，它具有电路简单、可靠性高的优点，它是一种较理想的电子焊机。

图1是本实用新型电路原理图。

下面结合附图进一步详细的说明本实用新型：

如图1所示，本实用新型电子焊机是由阻抗线圈L接由二极管D1-D4构成的桥式整流电路组成的整流电路，输出端并接电容C1，经二极管D5并接电容C2和开关K1后，并接由开关三极管BG1、BG2、BG3、BG4构成的桥式开关电路，在其桥臂之间串接输出变压器B0的原边绕组，如图1所示，桥式开关电路的每对角桥臂为一组，开关三极管BG1、BG2、BG3、BG4的基极分别接控制变压器BA和BC的付边两组绕组，在开关三极管BG1、BG2、BG3、BG4的集电极和发射极之间分别并接二极管D6、D7、D8、D9，且其电流方向相反，在开关三极管BG3和BG4与电源地之间串接电阻R5和R6分压输出接至比较放大器IC1和IC2的正向输入端，其负向输入端接由电阻R9和R10串联分压输出端，在比较放大器IC1和IC2的输出端分别接由反相器F1-1和F1-2及电容C5、C6和电阻R11、R12组成矩形波振荡电路的两个输入端，在矩形波振荡电路的两个输出端分别经电阻R13，电容C7移相电路和电阻R14、电容C8移相电路后，再经电容C9、电阻R15微分电路和电容C10、电阻R16微分电路后，经反相器F1-3、F1-5以及F1-4、F1-6整形后分别接至开关三极管BG5和BG6的基极，用开关三极管BG5和BG6的集电极和发射极分别串接在电源与控制变压器BA和BC的原边绕组之间。本实用新型电子焊机的电路工作原理是：如图1所示：焊机在静态工作时，由反相器F1-1、F1-2、电容C5、C6、电阻R11、R12等元件构成的矩形波振荡器产生脉冲信号输出，当反相器F1-1输出一脉宽为“t”的高电平时，这一脉冲经电阻R13和电容C7移相，电容C9和电阻R15微分后，反相器F1-3输出与C9、R15微分时间相应的负向窄脉冲，经F1-5反相并输出一正向窄脉冲(脉宽为“tA”)使开关三极管BG5导通，桥式开关电路的开关三极管BG1、BG2在控制变压器BA的付边绕组LA1、LA2的激励下同时导通，静态时输出变压器B0付边绕组L1未接负载，因此B0的感抗很大，电流变化率较小，在tA时间内，B0的电流较小，取样电阻R6的取样电压小于IC1动作的给定电压，因此IC1在脉宽时间tA内不动作，经时间tA后，反相器F1-3输出端由低电平跳变为高电平，经F1-5反相并输出低电平，BG5由导通转为截止，BG1、BG2也同时由导通转为截止，经时间tr(tr＝t-tA)后，F1-1输出端由高电平跳变为低电平，此时C7、C9各自通过D10、D12、F1-1输出端快速放电，由于F1-3经时间tA后，其输入端已为低电平，此时F1-1输出端的跳变对F1-3不起作用，F1-3以后的电路保持原有的状态，在F1-1输出端由高电平跳变为低电平的同时F1-2的输出端由低电平跳变为高电平，这一脉冲，经R14、C8移相，C10、R16微分后，F1-4输出负向窄脉冲，经F1-6反相后并输出一正向窄脉冲(脉宽为tc)，使BG6导通，BG3BG4在控制变压器BC的付边绕组IC1、IC2的激励下同时导通，输出变压器B0的原边绕组L0电流反向，经时间tc后F1-4输出端由低电平跳变为高电平，经F1-6反相并输出低电平，BG6截止，BG3、BG4同时截止，(BG3，BG4导通、截止与BG1、BG2导通截止时，如有关电路的工作原理一样，则省略描述)，经时间t’r(t’r＝t-tc)后，F1-2输出端由高电平跳变为低电平，C8、C10各自通过D11、D13、F1-2输出端快速放电，同时F1-1由低电平跳变为高电平输出，电路完成一个工作周期，并周而复始地重复以上过程。以上是主电路及控制电路的静态工作原理，焊机静态工作时，BG1、BG2与BG3、BG4互为导通截止时，输出变压器B0的原边L0两端的工作波形也是付边L1空载时的输出波形。当焊机变压器B0的付边绕组L1接上负载(焊接工件)时，令BG1、BG2首先导通，由于此时L1接有负载，L0感抗比静态时小，L0电流变化率加大，在BG1、BG2的导通时间小于tA时间时，R6的取样电压就已达到或大于IC1反相输入端的给定电压，IC1输出高电平，F1-1的输出为低电平，F1-3输出高电平，F1-5输出低电平，使BG5截止，BG1、BG2截止，在F1-1输出低电平的同时，F1-2输出高电平，经R14、C8移相后，使F1-4的翻转时间滞后F1-3的翻转时间，因此BG6的导通时间滞后BG5的截止时间，也就是当BG1、BG2截止后，经延时一段时间(BG1、BG2由导通状态转为截止所需的关断时间)BG3、BG4才由截止转为导通，由于L1接有负载，在BG3、BG4的导通时间小于tc时间内，R5的取样电压就已达到或大于IC2反向输入端的给定电压，IC2输出高电平，F1-2的输出为低电平，F1-4为高电平，F1-6为低电平，使BG6截止，同时BG3、BG4截止，同时C8、C10通过D11、D13、F1-2放电，在F1-2输出低电平的同时，F1-1输出端跳变为高电平，经R13、C7移相后，F1-3的翻转时间滞后F1-4的翻转时间，BG5的导通时间滞后BG6的截止时间，也就是当BG3、BG4截止后，经延时一段时间BG1、BG2才由截止转为导通，电路完成一个工作周期，并重复这一过程，电路这种周而复始的循环工作过程，就是焊机焊接工件时的工作原理，由以上分析可知，L1接有负载时，F1-1、F1-2输出的振荡频率不再由R11、R12及C5、C6的时间常数决定，它们的输出频率是随着L0的工作电流(或L1的负载电流)的变化，以及IC1、IC2反相输入端给定电压的大小而变化的，因此，在L1接有负载时，F1-1、F1-2的功能由振荡变为整形，以保证控制电路性能。