一種用于等離子焊箱成套設備的焊接電源的制作方法

本實用新型屬于有色金屬及高溫合金冶煉技術領域，具體涉及一種用于等離子焊箱成套設備的焊接電源。

背景技術：

焊接電源是等離子焊箱成套設備中最重要的部件之一，同時也是焊箱成套設備中最主要的電磁干擾發射源。焊接電源的性能嚴重影響著焊箱設備的性能和可靠性。目前國內的焊接電源主功率單元多采用單個IGBT DC-DC變換模塊或多套電源直接并聯輸出，這種結構造成該設備體積龐大，IGBT器件承受的電應力高，此外，國內現有焊接電源與上位機信號傳輸接口部分沒有進行隔離，導致電源產生的高頻干擾竄入系統控制回路，影響整套設備的可靠性。

技術實現要素：

為克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種用于等離子焊箱成套設備的焊接電源，具有體積小、可靠性高和對外傳導電磁干擾小的特點。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種用于等離子焊箱成套設備的焊接電源，包括整流電路，整流電路與主功率電路相連；主功率電路與中央控制電路相連；中央控制電路與高頻引弧電路、隔離變送電路和測量顯示電路相連；隔離變送電路與PLC上位機相連；各電路通過線纜連接。

所述的整流電路為三相二極管整流閥，整流閥后級有限流電阻，限制上電初后級電容的充電電流。

所述的主功率電路模塊由兩組全橋DC-DC變換電路組成，兩組變換電路在高壓直流側串聯分壓，在低壓直流側并聯構輸出；DC-DC變換電路的主功率器件為功率MOSFET器件。

所述的高頻引弧電路3由升壓電路、整流硅管與高頻放電組件構成；升壓電路由升壓變壓器和限流電阻組成，升壓變壓器原邊繞組經限流電阻接至主功率電路隔離變壓器的二次側；升壓變壓器副邊繞組經整流硅管接至高頻放電組件。

所述的隔離變送電路模塊用于焊接電源同上位機的信號傳輸，包括上位機下發的電流指令信號，電源上傳的輸出電壓電流值，電源與上位機通過線性光耦隔離。

所屬的測量顯示電路包括電壓、電流檢測電路和數碼管顯示電路，實時顯示焊接電源的輸出端電壓和輸出電流。

本實用新型的有益效果是：在同等容量下，有效減小焊接電源的體積，降低功率開關器件的電壓電流應力；焊接電源與上位機電氣隔離，有效減少對焊箱成套設備控制系統的電磁干擾，提高成套設備的可靠性。

附圖說明

圖1為實用新型的原理框圖。

圖2為實用新型焊接電源主功率單元結構圖。

圖中：1-整流電路；2-主功率電路；3-高頻引弧電路；4-中央控制電路；5-測量顯示電路； 6-隔離變送電路。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。

參見圖1，一種用于等離子焊箱成套設備的焊接電源，包括整流電路1，整流電路1與主功率電路2相連；主功率電路2與中央控制電路4相連；中央控制電路4與高頻引弧電路3、隔離變送電路5和測量顯示電路6相連；隔離變送電路5與PLC上位機7相連；各電路通過線纜連接。

所述的整流電路1為三相二極管整流閥，整流閥后級有限流電阻，限制上電初后級電容的充電電流。

參見圖2，所述的主功率電路2由兩組全橋DC-DC變換電路組成，兩組變換電路在高壓直流側串聯分壓，在低壓直流側并聯構輸出；DC-DC變換電路的主功率器件為功率MOSFET器件。

所述的高頻引弧電路3由升壓電路、整流硅管與高頻放電組件構成；升壓電路由升壓變壓器和限流電阻組成，升壓變壓器原邊繞組經限流電阻接至主功率電路2中隔離變壓器的二次側；升壓變壓器副邊繞組經整流硅管接至高頻放電組件；工作時，升壓變壓器將主功率電路2中隔離變壓器的副邊輸出電壓脈沖升為高壓脈沖，高壓脈沖經整流硅管整流后擊穿高頻放電組件進行引弧。

所述的隔離變送電路5由光耦隔離器件和變送電路構成，用于焊接電源同上位機的信號傳輸，包括上位機下發的電流指令信號，電源上傳的輸出電壓電流值，電源與上位機通過線性光耦隔離。

所述的測量顯示電路6包括電壓、電流檢測電路和數碼管顯示電路，實時顯示焊接電源的輸出端電壓和輸出電流。

所述的隔離變送電路5接收上位機的指令并將輸出電流電壓變換為0~10V標準信號上傳至上位機。隔離變送電路通過線性光耦同上位機控制系統進行信號隔離。

在工作時，手動合上焊接電源的進電斷路器，整流電路1經限流電阻對后級電容器進行充電，當電容器電壓達到正常工作電壓的90%時，限流電阻并聯接觸器吸合，切除限流電阻。

焊接時，按下操作臺起弧按鈕，下發開關信號，高頻引弧電路3收到開關信號后進入引弧過程，引弧成功后主功率電路2開始輸出功率，主控制電路3控制切除引弧電路。

工作過程中，焊接電源通過隔離變送電路向PLC上位機傳送輸出電壓和電流值，PLC上位機7的采樣回路與焊接電源之間通過線性光耦實現電氣隔離。