電阻焊機用中頻大功率組件的制作方法
【專利摘要】一種電阻焊機用中頻大功率組件，包括FRD二極管整流模塊和中頻變壓器，所述FRD二極管部分是由二個FRD二極管、導體和壓板構成，所述導體具有底面、頂面、位于底面上的左、右壓接立面和中間立面，且導體內設有冷卻水道，所述二個FRD二極管位于所述導體的中間立面和中間立面兩側的左、右壓接立面之間，所述壓板將FRD二極管陰極彈性壓接在中間立面上；所述電極和副邊線圈之間通過銅銷連接并通過焊料焊接在一起；所述副邊線圈表面設有絕緣噴涂層，原邊線圈采用樹脂固化包裹成型。其結構緊湊，散熱效果好，安裝、操作及更換方便，確保整流部分FRD二極管與導體接觸面良好接觸，工作性能更穩定。
【專利說明】電阻焊機用中頻大功率組件
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電阻焊機用中頻大功率組件。
【背景技術】
[0002]電阻焊機用中頻大功率組件是由整流二極管部分和中頻變壓器部分構成，其存在以下問題:1、整流部分由多個零件構成，且有不可拆卸部分。整流部分在半導體器件損壞時，不能快速更換，影響生產效率；2、通常FRD 二極管多采用彈力壓接，確保FRD 二極管與導體的接觸，減少接觸電阻產生的多余功耗，即便這樣整流部分由于大電流的輸出，仍然會產生許多熱量需要用冷卻液冷卻。但是FRD 二極管壓接會因為壓力不均而發熱不等或過大，造成器件損壞。3、其中頻變壓器部分通常是由連通管做副邊線圈，銅線做初級線圈。由于工作中產生熱量，需要接通冷卻水流過副邊線圈。為了絕緣，初級線圈、次級線圈要加上絕緣外殼，而加上絕緣殼后會對導熱性和機械強度產生影響。4、中頻變壓器副邊線圈要和中頻變壓器電極通過不銹鋼螺絲的螺紋連接，在大電流流過時由于內部渦流產生不必要的熱量。
實用新型內容
[0003]本實用新型是要提供一種電阻焊機用中頻大功率組件，其結構簡單、緊湊，散熱效果好，安裝、操作及更換方便，能夠在組件的整流部分發生故障時快速方便的更換，而且確保整流部分FRD 二極管與導體接觸面良好接觸，避免氧化產生更大的接觸電阻，使FRD 二極管工作起來性能更穩定。
[0004]本實用新型的技術解決方案是:
[0005]一種電阻焊機用中頻大功率組件，包括FRD 二極管整流模塊和中頻變壓器；所述中頻變壓器是由鐵芯，交替纏繞在鐵芯上的原邊線圈、副邊線圈，與副邊線圈連接的中頻變壓器電極，位于電極底面周圍的絕緣板和設置在絕緣板上的外殼構成，所述副邊線圈、電極內設相通的水冷管路，其特殊之處在于所述FRD 二極管部分是由二個FRD 二極管、導體和壓板構成，所述導體具有底面、電極面、位于底面上的左、右壓接立面和中間立面，且導體內設有與副邊線圈、電極內水位管路相通的冷卻水道，所述二個FRD 二極管位于所述導體的中間立面和中間立面兩側的左、右壓接立面之間，所述壓板位于導體的左、右壓接立面外側且其間絕緣并將FRD 二極管陰極彈性壓接并貼合在中間立面上；所述電極和副邊線圈之間通過銅銷連接，所述銅銷、電極和副邊線圈之間通過焊料焊接在一起；所述副邊線圈表面設有絕緣噴涂層，原邊線圈采用樹脂固化包裹成型，使原邊線圈和副邊線圈相互絕緣。
[0006]所述導體的中間立面內部為空腔結構，并形成具有一個進水口和二個出水口的折彎狀冷卻水道，所述二個出水口分別位于中間立面兩側且分別與左、右壓接立面內的冷卻水道相通，在所述中間立面對應所述空腔的腔口處鑲裝并焊接有銅壓蓋。從而提高密封性能，與FRD 二極管接觸處的空腔增加了冷卻液的熱容能力，這樣確保了 FRD 二極管安裝壓力均勻，導熱性良好。
[0007]所述FRD 二極管陽極采用具有銠鍍層或釕鍍層的鑰片，不易氧化，減小接觸電阻。
[0008]在兩塊壓板之間設置連接螺絲，所述連接螺絲穿過所述導體的中間立面，所述彈簧位于其中一塊壓板和與該壓板相對應的導體的壓接立面之間將二個FRD 二極管陰極壓接在導體上。
[0009]所述導體是由四塊導體構成，所述四塊導體內的冷卻水道相通，其中第一導體具有第一底面、第一頂面、位于第一頂面和第一底面之間的連接立面，第二導體具有左壓接立面和第二底面，第三導體具有中間立面和第二頂面，第四導體具有右壓接立面和第三底面；所述第一頂面和第二頂面構成導體的電極面，所述第二底面鑲裝在第一底面內且第一底面、第二底面和第三底面構成導體的底面，其中一個FRD 二極管位于左壓接立面和中間立面之間，另一個FRD 二極管位于右壓接立面和中間立面之間，導體結構更簡單，裝配方便，降低成本。
[0010]在所述FRD 二極管外周面上設置密封圈，所述FRD 二極管鑲裝在密封圈內圈，所述連接螺絲穿過密封圈，在密封圈上鑲裝有連通導體的中間立面和左、右壓接立面的冷卻水道的絕緣連通管。通過密封圈有效地防止了由于陽極面氧化產生的接觸電阻而引發的過熱問題。
[0011]所述導體上設置材質為SMC材料的外罩，以提高絕緣阻燃性。
[0012]所述連接螺栓上安裝絕緣套管，確保連接螺栓與導體之間絕緣。
[0013]所述絕緣連通管兩側環形面上鑲裝密封環，絕緣連通管兩側管頭插裝在導體的中間立面的出水口和左、右壓接立面的冷卻水道的進水口內并通過密封環實現密封。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]1、電極和副邊線圈通過銅銷連接并通過焊料將兩者焊接在一起，連接非常牢固，而且有效地避免了采用不銹鋼螺絲由于渦流效應產生的發熱問題；電流輸出穩定，發熱量小，且發熱均勻，有效地保證了焊接過程的一致性。
[0016]2、所述副邊線圈表面設有絕緣噴涂層，原邊線圈采用樹脂固化包裹成型，再套裝在鐵芯上，使原邊線圈和副邊線圈相互絕緣，絕緣性能好，有效避免了原邊線圈與副邊線圈的擊穿問題，對于設備的安全使用有很大的保障。
[0017]3、所述二個FRD 二極管陰極位于在所述導體的中間立面兩側并通過壓板彈性壓接，FRD 二極管整流部分與中頻變壓器部分可單獨存在，FRD 二極管整流部分可以單獨組裝、拆卸、更換，以便于維修。即便是在FRD 二極管壽命到期或者其他故障引起的FRD 二極管損壞情況下也能短時間內更換整流部分，從而使損失降到最小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2是FRD 二極管部分結構示意圖；
[0020]圖3是FRD 二極管及密封圈的結構示意圖；
[0021]圖4是圖2中導體的結構示意圖；
[0022]圖5是圖4中導體的分拆圖；
[0023]圖6是圖3的A-A剖視圖；
[0024]圖7是導體的中間立面結構示意圖；
[0025]圖8是導體內部空腔結構示意圖；
[0026]圖9是FRD 二極管陽極的結構示意圖；
[0027]圖10是中頻變壓器部分的結構示意圖；
[0028]圖11是中頻變壓器部分的外殼結構示意圖；
[0029]圖12是次級線圈和電極連接結構示意圖；
[0030]圖13是次級線圈結構示意圖；
[0031]圖14是初級線圈結構示意圖；
[0032]圖15是本實用新型的電路原理圖。
[0033]圖中:FRD二極管部分I，中頻變壓器部分2，FRD二極管101，導體102，彈簧103，螺絲104，壓板105，外罩106，密封圈107，冷卻水道108，銅壓蓋109，入水口 110，出水口111，連通管112，密封環113，絕緣板114，絕緣套管115，銠鍍層或釕鍍層101a，鑰片101b，底面102A，連接立面12B，電極面102C，中間立面102D，右壓接立面102E，左壓接立面102F，第一底面102A1，第二底面102A2，第三底面102A3，第一頂面102C1，第二頂面102C2，中頻變壓器電極201，副邊線圈202，原邊線圈203，絕緣板204，O型鐵芯205，外殼206，銅銷207，銀銅焊料208，水冷管路3，絕緣噴涂層4，樹脂5。
【具體實施方式】
[0034]如圖1所示，本實用新型包括FRD 二極管部分I和中頻變壓器部分2，FRD 二極管整流部分I和中頻變壓器部分2通過螺釘連接。
[0035]如圖2圖3所示，所述FRD 二極管部分I是由二個FRD 二極管101、密封圈107、導體102、彈簧103、連接螺絲104、壓板105和設置在導體102上的外罩106構成，所述連接螺絲104上設置絕緣套管115，通過絕緣套管115使連接螺絲與導體105之間絕緣。所述外罩106為SMC材料，通過具有絕緣阻燃性的SMC材料制成的外罩106實現保護作用。在所述FRD 二極管101外周面上設置密封圈107，所述FRD 二極管101鑲裝在密封圈107內圈。
[0036]如圖4所示，所述導體102具有底面102A、電極面102C、位于頂面102A和底面102B之間的連接立面12B和位于底面102A上的中間立面102D和位于中間立面102D兩側的左、右壓接立面102F和102E。
[0037]如圖5所示，所述導體102是由內設彼此相通的冷卻水道內的第一導體、第二導體、第三導體和第四導體構成，各導體表面設有進水口、出水口和水堵。其中第一導體具有第一底面102A1、第一頂面102C1、位于第一頂面102C1和第一底面102A1之間的連接立面102B，第二導體具有左壓接立面102F和第二底面102A2，第三導體具有中間立面102D和第二頂面102C2，第四導體具有右壓接立面102E和第三底面102A3，所述第一頂面102C1和第二頂面102C2構成導體的電極面102C，所述第二底面102A2鑲裝在第一底面102A1內且第一底面102A1、第二底面102A2和第三底面102A3構成導體的底面102A。結合圖2，二個FRD 二極管100采用共陰極接法，其中一個FRD 二極管101位于左壓接立面102F和中間立面102D之間，另一個FRD 二極管101位于右壓接立面102E和中間立面102D之間，且FRD二極管101陰極貼合在中間立面102D兩側，二塊壓板105位于左、右壓接立面102F和102E外側并與相鄰的左、右壓接立面102F和102E之間絕緣，本實施例中壓板105采用金屬材料，壓板內側設置絕緣板114實現絕緣；壓板也可直接采用絕緣材料。所述連接螺絲104為四個且連接在與兩塊壓板105之間并穿過導體的中間立面102D和左、右壓接立面102F和102E以及密封圈107，密封圈107上鑲裝連通導體的中間立面102D和對應的左、右壓接立面102F和102E之間冷卻水道的絕緣連通管112，所述絕緣連通管112兩側環形面上鑲裝密封環113，絕緣連通管112兩側管頭插裝在導體的中間立面102D的出水口和左、右壓接立面102FU02E的冷卻水道的進水口內并通過密封環113實現密封，圖6中是左側的絕緣連通管112兩側管頭插裝在導體的中間立面102D的出水口和左壓接立面102F的冷卻水道的進水口內。所述彈簧103采用碟簧且位于其中一塊壓板105和與該壓板105相對應的中間立面102D和導體壓接立面(本實施例為壓接立面102E)之間，彈簧103結合壓板105通過螺絲104緊固產生安裝壓力，二個FRD 二極管101借助同一彈簧產生的力結合壓板105緊固在一起，并用四根螺絲105固定，且受力相等，從而將二個FRD 二極管101彈性壓接在導體102上。
[0038]如圖7和圖8所示，所述導體的中間立面102D內為空腔結構，形成折彎狀冷卻水道108并具有一個入水口 110和二個出水口 111，二個出水口 111分別位于中間立面102D兩側并與密封圈107上的連通管112相通，在中間立面102D的側面設有傳感器安裝孔，在所述中間立面102D表面對應空腔的腔口處鑲裝并焊接有銅壓蓋109。
[0039]如圖9所示，所述FRD 二極管101陽極采用銠鍍層或釕鍍層1la的鑰片101b。
[0040]如圖10、圖11所示，所述中頻變壓器部分2是由O型鐵芯205，交替纏繞在O型鐵芯205上的原邊線圈203和副邊線圈202，與副邊線圈202連接的中頻變壓器電極201，位于電極底面周圍的絕緣板204和設置在絕緣板204上的外殼206構成，外殼206內灌封環氧樹脂將各部件固接在一起。
[0041]如圖12所示，所述電極201和副邊線圈202之間通過銅銷207連接，所述銅銷207與電極201之間、所述銅銷207與副邊線圈202之間以及電極201和副邊線圈202的接觸面之間通過銀銅焊料208焊接在一起。所述副邊線圈202、電極201內設相通的水冷管路3，并與導體102內的冷卻水道108相通。冷卻水先經過FRD 二極管整流部分I再流經變壓器部分2后經過電極流出。
[0042]如圖13和圖14所示，所述副邊線圈202表面設有絕緣噴涂層4，原邊線圈202采用環氧樹脂5固化包裹成型，使原邊線圈和副邊線圈相互絕緣。
[0043]如圖15所示，中頻變壓器2的原邊回路輸入電壓為Ul，通過原邊回路的高壓中頻輸入再由副邊回路輸出，由FRD 二極管1I整流輸出直流電壓U2。原邊線圈203、副邊線圈202通過O型鐵芯205實現高壓變低壓。
[0044]本實用新型適用于lk_3kHZ頻率的電阻焊接，尤其在點焊，縫焊中具有強大的優勢，而本實用新型的用途也不僅僅局限于此。根據需求可可以用于其它工業生產上。
[0045]本實用新型不僅僅限于上述實施方式，采用與本實用新型上述實施例相同或近似的結構，而得到的其他電阻焊機用中頻大功率組件，均在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電阻焊機用中頻大功率組件，包括FRD 二極管整流模塊和中頻變壓器；所述中頻變壓器是由鐵芯，交替纏繞在鐵芯上的原邊線圈、副邊線圈，與副邊線圈連接的中頻變壓器電極，位于電極底面周圍的絕緣板和設置在絕緣板上的外殼構成，所述副邊線圈、電極內設相通的水冷管路，其特征是:所述FRD 二極管部分是由二個FRD 二極管、導體和壓板構成，所述導體具有底面、電極面、位于底面上的左、右壓接立面和中間立面，且導體內設有與副邊線圈、電極內水位管路相通的冷卻水道，所述二個FRD 二極管位于所述導體的中間立面和中間立面兩側的左、右壓接立面之間，所述壓板位于導體的左、右壓接立面外側且其間絕緣并將FRD 二極管陰極彈性壓接并貼合在中間立面上；所述電極和副邊線圈之間通過銅銷連接，所述銅銷、電極和副邊線圈之間通過焊料焊接在一起；所述副邊線圈表面設有絕緣噴涂層，原邊線圈采用樹脂固化包裹成型，使原邊線圈和副邊線圈相互絕緣。
2.根據權利要求1所述的電阻焊機用中頻大功率組件，其特征是:所述導體的中間立面內部為空腔結構，并形成具有一個進水口和二個出水口的折彎狀冷卻水道，所述二個出水口分別位于中間立面兩側且分別與左、右壓接立面內的冷卻水道相通，在所述中間立面對應所述空腔的腔口處鑲裝并焊接有銅壓蓋。
3.根據權利要求1所述的電阻焊機用中頻大功率組件，其特征是:所述FRD二極管陽極采用具有銠鍍層或釕鍍層的鑰片。
4.根據權利要求1所述的電阻焊機用中頻大功率組件，其特征是:在兩塊壓板之間設置連接螺絲，所述連接螺絲穿過所述導體的中間立面，在其中一塊壓板和與該壓板相對應的導體的壓接立面之間設置彈簧，通過所述彈簧將二個FRD 二極管陰極壓接在導體上。
5.根據權利要求1或2所述的電阻焊機用中頻大功率組件，其特征是:所述導體是由四塊導體構成，所述四塊導體內的冷卻水道相通，其中第一導體具有第一底面、第一頂面、位于第一頂面和第一底面之間的連接立面，第二導體具有左壓接立面和第二底面，第三導體具有中間立面和第二頂面，第四導體具有右壓接立面和第三底面；所述第一頂面和第二頂面構成導體的電極面，所述第二底面鑲裝在第一底面內且第一底面、第二底面和第三底面構成導體的底面，其中一個FRD 二極管位于左壓接立面和中間立面之間，另一個FRD 二極管位于右壓接立面和中間立面之間，導體結構更簡單，裝配方便，降低成本。
6.根據權利要求1所述的電阻焊機用中頻大功率組件，其特征是:在所述FRD二極管外周面上設置密封圈，所述FRD 二極管鑲裝在密封圈內圈，所述連接螺絲穿過密封圈，在密封圈上鑲裝有連通導體的中間立面和左、右壓接立面的冷卻水道的絕緣連通管。
7.根據權利要求1所述的電阻焊機用中頻大功率組件，其特征是:所述導體上設置材質為SMC材料的外罩。
8.根據權利要求4所述的電阻焊機用中頻大功率組件，其特征是:所述連接螺栓上安裝絕緣套管。
9.根據權利要求1所述的電阻焊機用中頻大功率組件，其特征是:所述絕緣連通管兩側環形面上鑲裝密封環，絕緣連通管兩側管頭插裝在導體的中間立面的出水口和左、右壓接立面的冷卻水道的進水口內并通過密封環實現密封。
【文檔編號】B23K11/36GK203936512SQ201420218414
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】高瑞彬, 李鐵軍, 石川浩司, 梅鐵剛, 潘福泉, 夏吉夫 申請人:錦州市圣合科技電子有限責任公司, 電溶機電(昆山)有限公司