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CN114211094A - 一种基于pfc电路的焊机控制电路 - Google Patents

一种基于pfc电路的焊机控制电路 Download PDF

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CN114211094A CN202111635531.4A CN202111635531A CN114211094A CN 114211094 A CN114211094 A CN 114211094A CN 202111635531 A CN202111635531 A CN 202111635531A CN 114211094 A CN114211094 A CN 114211094A
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叶哓风
黄景熙
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Zhejiang Yeshi Welding Technology Co ltd
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Zhejiang Yeshi Welding Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于PFC电路的焊机控制电路，属于控制电路领域，一种基于PFC电路的焊机控制电路，电源和数字控制模块，该电源连接有电源开关，且电源通过电源开关连接有软启动电路和一次整流电路，且一次整流电路的两端还连接有PFC电路，该PFC电路的输出端连接有一次逆变电路，一次逆变电路还连接有主变压器电路，且一次逆变电路的输出端连接在主变压器电路的输入端，主变压器电路的输出端连接有二次整流电路，它可以实现提高焊机控制电路的稳定性，且PFC的电路简单、价格低，降低了电路成本，提高了产品的竞争力，且PFC电路还具备谐波干扰小、功率因数高、电网适应能力强、焊接电弧稳定等优点。

Description

一种基于PFC电路的焊机控制电路
技术领域
本发明涉及控制电路领域，更具体地说，涉及一种基于PFC电路的焊机控制电路。
背景技术
焊机就是为焊接提供一定特性的电源的电器，焊接由于灵活简单方便牢固可靠，焊接后甚至与母材同等强度的优点广泛用于各个工业领域，为确保焊点的强度，焊机所提供的输出电源要较为稳定可靠。
为了提高焊机输出电源的稳定性，一些焊机采用BOOST升压电路将电压升高到设定的电压值，实现节能环保的同时还增加了焊机的稳定性。然而实际使用中，在升压过程中如果电流过大会容易造成电路的电感磁饱和以及开关器件损坏，会导致电路中的保护开关跳闸，无法正常使用设备。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于PFC电路的焊机控制电路，它可以实现提高焊机控制电路的稳定性，且PFC的电路简单、价格低，降低了电路成本，提高了产品的竞争力，且PFC电路还具备谐波干扰小、功率因数高、电网适应能力强、焊接电弧稳定等优点。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于PFC电路的焊机控制电路，包括电源和数字控制模块，该电源连接有电源开关，且电源通过电源开关连接有软启动电路和一次整流电路，且一次整流电路的两端还连接有PFC电路，该PFC电路的输出端连接有一次逆变电路，一次逆变电路还连接有主变压器电路，且一次逆变电路的输出端连接在主变压器电路的输入端，主变压器电路的输出端连接有二次整流电路，且主变压器电路经由二次整流电路连接有二次逆变电路，该二次逆变电路的输出端连接有电抗器，且二次逆变电路经由电抗器与焊机输出端连接，数字控制模块分别连接有PWM控制电路、二次逆变驱动模块和稳弧脉冲模块，且二次逆变驱动模块又与二次逆变电路连接，稳弧脉冲模块连接在电抗器与焊机输出端之间，PWM控制电路的接线端子有多个，其中两个接线端子分别与软启动电路和PFC电路连接，对其起到相应的控制作用，且PWM控制电路的接线端子还连接有风扇，通过控制风扇的启动，为电路所在的环境降温，防止电路元件高温损坏，在PWM控制电路的接线端子还连接有一次逆变驱动模块，该一次逆变驱动模块还与一次逆变电路连接，在PWM控制电路的接线端子还连接有电流采样模块，主变压器电路还与电流采样模块连接，在PWM控制电路的接线端子还连接有高频引弧模块，该高频引弧模块还连接在电抗器上，可以实现提高焊机控制电路的稳定性，且PFC的电路简单、价格低，降低了电路成本，提高了产品的竞争力，且PFC电路还具备谐波干扰小、功率因数高、电网适应能力强、焊接电弧稳定等优点。
进一步的，一次整流电路采用型号为GBPC5010的整流桥作为一次整流器件，能够起到良好的整流效果。
进一步的，一次逆变电路主要由绝缘栅双极型晶体构成，且绝缘栅双极型晶体采用型号为FGH60N60SMD，由四个绝缘栅双极型晶体组成全桥逆变电路，且每个绝缘栅双极型晶体均与RC吸收电路并联，能够在一定程度上改进一次逆变后的电压、电流波形。
进一步的，主变压器电路中采用环形变压器，且该环形变压器的匝数比为23：4。
进一步的，二次整流电路采用全桥半波整流模式，每组采用四个快恢复二极管并联，以提高二次整流电路的可靠性，单个快恢复二极管选用20A/200V的标准。
进一步的，PWM控制电路中的控制芯片采用定频电流模式控制UC3846，具有动态响应速度快、逐波限流的优点。
进一步的，一次逆变驱动模块采用型号为PQ2020的驱动变压器进行驱动，驱动方案简洁、可靠性高。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现提高焊机控制电路的稳定性，且PFC的电路简单、价格低，降低了电路成本，提高了产品的竞争力，且PFC电路还具备谐波干扰小、功率因数高、电网适应能力强、焊接电弧稳定等优点。
(2)一次整流电路采用型号为GBPC5010的整流桥作为一次整流器件，能够起到良好的整流效果。
(3)一次逆变电路主要由绝缘栅双极型晶体构成，且绝缘栅双极型晶体采用型号为FGH60N60SMD，由四个绝缘栅双极型晶体组成全桥逆变电路，且每个绝缘栅双极型晶体均与RC吸收电路并联，能够在一定程度上改进一次逆变后的电压、电流波形。
(4)主变压器电路中采用环形变压器，具有散热快、漏感小的优点，且该环形变压器的匝数比为23：4。
(5)二次整流电路采用全桥半波整流模式，以提高二次整流电路的可靠性，每组采用四个快恢复二极管并联，单个快恢复二极管选用20A/200V的标准。
(6)PWM控制电路中的控制芯片采用定频电流模式控制UC3846，具有动态响应速度快、逐波限流的优点。
(7)一次逆变驱动模块采用型号为PQ2020的驱动变压器进行驱动，驱动方案简洁、可靠性高。
附图说明
图1为本发明的电路图。
图中标号说明：
1电源、2电源开关、3软启动电路、4一次整流电路、5PFC电路、6一次逆变电路、7主变压器电路、8二次整流电路、9风扇、10一次逆变驱动模块、11电流采样模块、12高频引弧模块、13PWM控制电路、14数字控制模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种基于PFC电路的焊机控制电路，包括电源1和数字控制模块14，该电源1连接有电源开关2，且电源1通过电源开关2连接有软启动电路3和一次整流电路4，其中一次整流电路4采用型号为GBPC5010的整流桥作为一次整流器件，能够起到良好的整流效果，且一次整流电路4的两端还连接有PFC电路5，该PFC电路5的输出端连接有一次逆变电路6，一次逆变电路6主要由绝缘栅双极型晶体构成，且绝缘栅双极型晶体采用型号为FGH60N60SMD，由四个绝缘栅双极型晶体组成全桥逆变电路，且每个绝缘栅双极型晶体均与RC吸收电路并联，能够在一定程度上改进一次逆变后的电压、电流波形，一次逆变电路6还连接有主变压器电路7，主变压器电路7中采用环形变压器，具有散热快、漏感小的优点，且该环形变压器的匝数比为23：4，且一次逆变电路6的输出端连接在主变压器电路7的输入端，主变压器电路7的输出端连接有二次整流电路8，二次整流电路8采用全桥半波整流模式，每组采用四个快恢复二极管并联，以提高二次整流电路8的可靠性，单个快恢复二极管选用20A/200V的标准，且主变压器电路7经由二次整流电路8连接有二次逆变电路，该二次逆变电路的输出端连接有电抗器，且二次逆变电路经由电抗器与焊机输出端连接，数字控制模块14分别连接有PWM控制电路13、二次逆变驱动模块和稳弧脉冲模块，且二次逆变驱动模块又与二次逆变电路连接，稳弧脉冲模块连接在电抗器与焊机输出端之间，PWM控制电路13中的控制芯片采用定频电流模式控制UC3846，具有动态响应速度快、逐波限流的优点，PWM控制电路13的接线端子有多个，其中两个接线端子分别与软启动电路3和PFC电路5连接，对其起到相应的控制作用，且PWM控制电路13的接线端子还连接有风扇9，通过控制风扇9的启动，为电路所在的环境降温，防止电路元件高温损坏，在PWM控制电路13的接线端子还连接有一次逆变驱动模块10，一次逆变驱动模块10采用型号为PQ2020(15:15)的驱动变压器进行驱动，驱动方案简洁、可靠性高，该一次逆变驱动模块10还与一次逆变电路6连接，在PWM控制电路13的接线端子还连接有电流采样模块11，主变压器电路7还与电流采样模块11连接，在PWM控制电路13的接线端子还连接有高频引弧模块12，该高频引弧模块12还连接在电抗器上。
使用时，闭合电源开关2，通过数字控制模块14操控PWM控制电路13，软启动电路3接通，电源1输出的电流经过一次整流电路4的整流、PFC电路的升压和滤波、一次逆变电路6的一次逆变和高频变压器的主变压器电路7降压之后，输出低压、高频方波交流电；再经过二次整流电路8的整流及二次逆变电路的二次逆变，最终输出频率较低的变极性交流电流，可以实现提高焊机控制电路的稳定性，且PFC的电路简单、价格低，降低了电路成本，提高了产品的竞争力，且PFC电路还具备谐波干扰小、功率因数高、电网适应能力强、焊接电弧稳定等优点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于PFC电路的焊机控制电路，包括电源(1)和数字控制模块(14)，其特征在于：所述该电源(1)连接有电源开关(2)，所述电源(1)通过电源开关(2)连接有软启动电路(3)和一次整流电路(4)，所述一次整流电路(4)的两端还连接有PFC电路(5)，所述PFC电路(5)的输出端连接有一次逆变电路(6)，所述一次逆变电路(6)还连接有主变压器电路(7)，且一次逆变电路(6)的输出端连接在主变压器电路(7)的输入端，所述主变压器电路(7)的输出端连接有二次整流电路(8)，所述主变压器电路(7)经由二次整流电路(8)连接有二次逆变电路，所述二次逆变电路的输出端连接有电抗器，且二次逆变电路经由电抗器与焊机输出端连接，所述数字控制模块(14)分别连接有PWM控制电路(13)、二次逆变驱动模块和稳弧脉冲模块，且二次逆变驱动模块又与二次逆变电路连接，稳弧脉冲模块连接在电抗器与焊机输出端之间，所述PWM控制电路(13)的接线端子有多个，其中两个接线端子分别与软启动电路(3)和PFC电路(5)连接，所述PWM控制电路(13)的接线端子还连接有风扇(9)，所述PWM控制电路(13)的接线端子还连接有一次逆变驱动模块(10)，且一次逆变驱动模块(10)还与一次逆变电路(6)连接，所述PWM控制电路(13)的接线端子还连接有电流采样模块(11)，且主变压器电路(7)还与电流采样模块(11)连接，所述PWM控制电路(13)的接线端子还连接有高频引弧模块(12)，且高频引弧模块(12)还连接在电抗器上。
2.根据权利要求1所述的一种基于PFC电路的焊机控制电路，其特征在于：所述一次整流电路(4)采用型号为GBPC5010的整流桥作为一次整流器件。
3.根据权利要求1所述的一种基于PFC电路的焊机控制电路，其特征在于：所述一次逆变电路(6)主要由绝缘栅双极型晶体构成，且绝缘栅双极型晶体采用型号为FGH60N60SMD，由四个绝缘栅双极型晶体组成全桥逆变电路，且每个绝缘栅双极型晶体均与RC吸收电路并联。
4.根据权利要求1所述的一种基于PFC电路的焊机控制电路，其特征在于：所述主变压器电路(7)中采用环形变压器，且该环形变压器的匝数比为23：4。
5.根据权利要求1所述的一种基于PFC电路的焊机控制电路，其特征在于：所述二次整流电路(8)采用全桥半波整流模式，每组采用四个快恢复二极管并联，单个快恢复二极管选用20A/200V的标准。
6.根据权利要求1所述的一种基于PFC电路的焊机控制电路，其特征在于：所述PWM控制电路(13)中的控制芯片采用定频电流模式控制UC3846。
7.根据权利要求1所述的一种基于PFC电路的焊机控制电路，其特征在于：所述一次逆变驱动模块(10)采用型号为PQ2020的驱动变压器进行驱动。
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