一种变压器输出直流脉冲的点焊机脉冲输出控制电路

摘要

本发明公开了一种变压器输出直流脉冲的点焊机脉冲输出控制电路，包括MCU自动控制电路、恒流恒压控制电路、脉冲变压器B2L、储能电容C、第一功率开关V1、第二功率开关V2、第三功率开关V3；通过设计脉冲变压器B2L和功率开关V1、V2、V3V4组成的Y形焊接脉冲输出驱动电路，使得本发明具有正脉冲、负脉冲或正负交替直流脉冲输出随时高速切换的功能，而且输出的正负脉冲幅度、宽度可根据需要随意调整输出正负脉冲的幅度、宽度可不相等,变压器输出直流脉冲的极性能随时高速切换，脉冲幅度、宽度能随意调整，本发明打破了点焊机领域直流脉冲输出极性切换由国外技术技术垄断填补了国内技术空白。

权利要求

1.一种变压器输出直流脉冲的点焊机脉冲输出控制电路，其特征在于：包括MCU自动控制电路、恒流恒压控制电路、脉冲变压器(B2L)、储能电容(C)、第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)；

所述MCU自动控制电路输出端与恒流恒压控制电路连接以输出控制信号，恒流恒压控制电路分别通过单独的驱动电路与第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)的控制极连接以根据所述控制信号输出驱动信号；

所述脉冲变压器(B2L)的初级输入线圈具有三个输入抽头，分别记为1、2、3端，其中1端为脉冲变压器初级线圈的中心接点并与储能电容(C)连接，2端与第一功率开关(V1)、第三功率开关(V3)顺次连接，3端与第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)顺次连接；脉冲变压器(B2L)的次级输出线圈具有两个输出抽头，分别记为4、5端，4端连接其中一焊接脉冲输出接线端N2，5端连接另一焊接脉冲输出接线端N1；

所述点焊机脉冲输出控制电路，还包括第四功率开关(V4)，第四功率开关(V4)替代所述第三功率开关(V3)与第二功率开关(V2)、脉冲变压器(B2L)的初级输入线圈3端顺次连接，且第四功率开关(V4)的控制极受控于恒流恒压控制电路。

2.根据权利要求1所述的点焊机脉冲输出控制电路，其特征在于：所述第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)、第四功率开关(V4)为三极管、场效应管或绝缘栅双极型晶体管IGBT。

3.根据权利要求1所述的点焊机脉冲输出控制电路，其特征在于：所述第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)为三极管、场效应管或绝缘栅双极型晶体管IGBT。

4.根据权利要求1所述的点焊机脉冲输出控制电路，其特征在于：所述第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)为一个功率开关，或两个功率开关并联而成，或多个功率开关并联而成。

5.根据权利要求1所述的点焊机脉冲输出控制电路，其特征在于：所述第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)、第四功率开关(V4)为一个功率开关，或两个功率开关并联而成，或多个功率开关并联而成。

6.根据权利要求1所述的点焊机脉冲输出控制电路，其特征在于：其还包括电压反馈电路，该电压反馈电路输入端分别与焊接脉冲输出接线端N1、N2连接，电压反馈电路输出端与所述MCU自动控制电路连接。

7.根据权利要求1所述的点焊机脉冲输出控制电路，其特征在于：其还包括电流反馈电路，该电流反馈电路输入端通过电流互感器(A)检测脉冲变压器(B2L)的次级输出线圈输出电流，电流反馈电路输出端与所述MCU自动控制电路连接。

说明书

一种变压器输出直流脉冲的点焊机脉冲输出控制电路

技术领域

[0001] 本发明涉及电子点焊机、逆变点焊机，尤其是一种变压器输出直流脉冲的点焊机脉冲输出控制电路。

背景技术

[0002] 由于需要焊接的产品千变万化，所以一台焊机除了要有传统的恒压输出，同时也需要有恒流输出才能满足高端用户的要求。因此现有点焊机的主机为焊接能量调控部分,设有调控输出脉冲幅度(电压)和脉冲宽度(时间)两个数码开关。主机上有电源开关和电源输出电缆(与焊头夹连接)；电路设计上采用自动适应的调节技术,能根据焊头的参数，焊件的不同特性进行自动调节，使通过焊头的脉冲电流、脉冲时间与施加于焊头上电压的乘积为焊接所需要的最佳能量。

[0003] 虽然一定程度上取得了进步，但仅仅局限于脉冲幅度(电压)和脉冲宽度(时间)的调节，首先于数码开关，其调节属于有级调节，并不能适应特殊要求(如正反极性焊接、无极调节脉冲幅度与宽度)的焊件，因此，传统电子点焊机变压器输出的直流脉冲极性单一，仍然不能随时切换，脉冲幅度与宽度也不能做到随意调整。

发明内容

[0004] 为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种变压器输出直流脉冲极性、幅度与宽度可随意调整的点焊机脉冲输出控制电路。

[0005] 本发明采用的技术方案是：

[0006] 一种变压器输出直流脉冲的点焊机脉冲输出控制电路，包括MCU自动控制电路、恒流恒压控制电路、脉冲变压器(B2L)、储能电容(C)、第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)；

[0007] 所述MCU自动控制电路输出端与恒流恒压控制电路连接以输出控制信号，恒流恒压控制电路分别通过单独的驱动电路与第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)的控制极连接以根据所述控制信号输出驱动信号；

[0008] 所述脉冲变压器(B2L)的初级输入线圈具有三个输入抽头，分别记为1、2、3端，其中1端为脉冲变压器初级线圈的中心接点并与储能电容(C)连接，2端与第一功率开关(V1)、第三功率开关(V3)顺次连接，3端与第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)顺次连接；脉冲变压器(B2L)的次级输出线圈具有两个输出抽头，分别记为4、5端，4端连接其中一焊接脉冲输出接线端N2，5端连接另一焊接脉冲输出接线端N1。

[0009] 在上述方案基础上，所述的点焊机脉冲输出控制电路还包括第四功率开关(V4)，第四功率开关(V4)替代所述第三功率开关(V3)与第二功率开关(V2)、脉冲变压器(B2L)的初级输入线圈3端顺次连接，且第四功率开关(V4)的控制极受控于恒流恒压控制电路。

[0010] 功率开关的种类优选方案之一，所述第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)、第四功率开关(V4)为三极管、场效应管或绝缘栅双极型晶体管IGBT。

[0011] 功率开关的种类优选方案之二，所述第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)为三极管、场效应管或绝缘栅双极型晶体管IGBT。

[0012] 功率开关的数目优选方案之一，所述第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)为一个功率开关，或两个功率开关并联而成，或多个功率开关并联而成。

[0013] 功率开关的数目优选方案之二，所述第一功率开关(V1)、第二功率开关(V2)、第三功率开关(V3)、第四功率开关(V4)为一个功率开关，或两个功率开关并联而成，或多个功率开关并联而成。

[0014] 进一步优化，所述的点焊机脉冲输出控制电路还包括电压反馈电路，该电压反馈电路输入端分别与焊接脉冲输出接线端N1、N2连接，电压反馈电路输出端与所述MCU自动控制电路连接。

[0015] 进一步优化，所述的点焊机脉冲输出控制电路还包括电流反馈电路，该电流反馈电路输入端通过电流互感器(A)检测脉冲变压器(B2L)的次级输出线圈输出电流，电流反馈电路输出端与所述MCU自动控制电路连接。

[0016] 本发明的有益效果：

[0017] 本发明的电子点焊机脉冲输出控制电路，通过设计脉冲变压器B2L和功率开关V1、V2、V3(V4)组成的Y形焊接脉冲输出驱动电路，使得本发明具有正脉冲、负脉冲或正负交替直流脉冲输出随时高速切换的功能，而且输出的正负脉冲幅度、宽度可根据需要随意调整(输出正负脉冲的幅度、宽度可不相等,变压器输出直流脉冲的极性能随时高速切换，脉冲幅度、宽度能随意调整)，本发明打破了点焊机领域直流脉冲输出极性切换由国外技术技术垄断填补了国内技术空白。

附图说明

[0018] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

[0019] 图1是本发明第一实施例的电路原理图；

[0020] 图2是本发明第二实施例的电路原理图；

[0021] 图3是本发明第三实施例的电路原理图；

[0022] 图4是本发明第四实施例的电路原理图；

[0023] 图5是本发明第五实施例的电路原理图。

具体实施方式

[0024] 如图1所示，为本发明第一实施例的点焊机脉冲输出控制电路，包括MCU自动控制电路、恒流恒压控制电路、脉冲变压器B2L、储能电容C、第一功率开关V1、第二功率开关V2、第三功率开关V3等基础构成要件；MCU自动控制电路与恒流恒压控制电路在本领域属于常规技术，不是本发明保护重点，故不在此公开具体电路而以模块代替。本实施例的第一功率开关V1、第二功率开关V2、第三功率开关V3种类采用三极管。

[0025] 上述部件的连接关系为：所述MCU自动控制电路输出端与恒流恒压控制电路连接以输出控制信号，恒流恒压控制电路分别通过单独的驱动电路(分别为U1、U2、U3)与第一功率开关V1、第二功率开关V2、第三功率开关V3的控制极连接以根据所述控制信号输出驱动信号；

[0026] 在上述连接基础之上，本发明的主要创新点在于通过设计脉冲变压器B2L和功率开关V1、V2、V3组成的Y形焊接脉冲输出驱动电路，具体参见图1，脉冲变压器B2L的初级输入线圈具有三个输入抽头，分别记为1、2、3端，其中1端为脉冲变压器初级线圈的中心接点并与储能电容C连接，2端与第一功率开关V1、第三功率开关V3顺次连接以构成正(负)脉冲输出驱动支路，3端与第二功率开关V2、第三功率开关V3顺次连接以构成负(正)脉冲输出驱动支路；脉冲变压器B2L的次级输出线圈具有两个输出抽头，分别记为4、5端，4端连接其中一焊接脉冲输出接线端N2，5端连接另一焊接脉冲输出接线端N1。

[0027] 当然，本技术方案还包括由二极管D1、D2、D3、D4、电阻R1、电容C1、C2、电阻R2、C3组成的配套的续流保护电路，具体连接关系参见附图。

[0028] 此外，为了帮助MCU自动控制电路输出控制信号时提供参考，还设置有电压反馈电路以检测输出电压，该电压反馈电路输入端分别与焊接脉冲输出接线端N1、N2连接，电压反馈电路输出端与所述MCU自动控制电路连接。相对应的，点焊机脉冲输出控制电路还设置有电流反馈电路，该电流反馈电路输入端通过电流互感器A检测脉冲变压器B2L的次级输出线圈输出电流，电流反馈电路输出端与所述MCU自动控制电路连接。

[0029] 本发明的工作过程如下：

[0030] (1)当由MCU自动控制电路控制恒压恒流控制电路输出U1、U3驱动控制信号驱动功率开关V1、V3工作时，储能电容C储存的电能VCC产生电流经由脉冲变压器B2L的1--2端至功率开关V1的集电极C，由功率开关V1的发射极E输出至功率开关V3的集电极C，再由功率开关V3的发射极E输出至VCC电源地，脉冲变压器B2L的次级4--5端产生焊接脉冲，由N2端输出正脉冲，N1端由输出负脉冲。

[0031] (2)当由MCU自动控制电路控制恒压恒流控制电路输出U2、U3驱动控制信号驱动功率开关V2、V3工作时，电容C储存的电能VCC产生电流经由脉冲变压器B2L的1--3端至功率开关V2的集电极C，由功率开关V2的发射极E输出至功率开关V3的集电极C，再由功率开关V3的发射极E输出至VCC电源地，脉冲变压器B2L的次级4--5端产生焊接脉冲，由N1端输出正脉冲，N2端由输出负脉冲。

[0032] (3)由上述1、2步骤所描叙完成脉冲变压器B2L的次级4端至N2、5端至N1输出焊接脉冲的正脉冲、负脉冲或正负交替的直流脉冲输出随时高速切换的功能。

[0033] 如图2所示，为在上述第一实施例方案基础上改进的第二实施例，具体改进点为：点焊机脉冲输出控制电路还包括第四功率开关V4，第四功率开关V4替代所述第三功率开关V3与第二功率开关V2、脉冲变压器B2L的初级输入线圈3端顺次连接，且第四功率开关V4的控制极受控于恒流恒压控制电路。本实施例的工作原理与第一实施例相同，目的在于囊括电路变化。

[0034] 如图3所示，为在上述第一实施例方案基础上改进的第三实施例，具体改进点为：第一功率开关V1、第二功率开关V2、第三功率开关V3采用场效应管代替三极管，场效应管并联有一个二极管，但功率开关的种类不仅限于三极管和场效应管，其他已知的能实现同等功能的功率开关也适用于本发明，比如绝缘栅双极型晶体管IGBT或其他功率开关。

[0035] 如图4所示，为在上述第三实施例方案基础上改进的第四实施例，具体改进点为：点焊机脉冲输出控制电路还包括第四功率开关V4，同样采用场效应管，第四功率开关V4替代所述第三功率开关V3与第二功率开关V2、脉冲变压器B2L的初级输入线圈3端顺次连接，且第四功率开关V4的控制极受控于恒流恒压控制电路。本实施例的工作原理与第一实施例相同，目的在于囊括电路变化。

[0036] 如图5所示，为在上述第一实施例方案基础上改进的第五实施例，具体改进点为：改进功率开关的数目，第一功率开关V1、第二功率开关V2、第三功率开关V3不再只是一个功率开关，而是采用两个功率开关并联而成，本实施例的工作原理与第一实施例相同，目的在于囊括电路器件数量变化，在同一发明构思下，也可以是多个功率开关并联而成。

[0037] 如上所述可以看出，本发明的电子点焊机脉冲输出控制电路，通过设计脉冲变压器B2L和功率开关V1、V2、V3V4组成的Y形焊接脉冲输出驱动电路，使得本发明具有正脉冲、负脉冲或正负交替直流脉冲输出随时高速切换的功能，而且输出的正负脉冲幅度、宽度可根据需要随意调整输出正负脉冲的幅度、宽度可不相等,变压器输出直流脉冲的极性能随时高速切换，脉冲幅度、宽度能随意调整，本发明打破了点焊机领域直流脉冲输出极性切换由国外技术技术垄断填补了国内技术空白。

[0038] 以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。