一种变结构气保电源装置的制作方法

本技术涉及焊机设备，特别涉及一种变结构气保电源装置。

背景技术：

1、在气保焊工艺过程中，气保电源装置为焊枪提供电源，焊丝会融化滴落在工件上，在焊丝熔滴滴落的瞬间，焊丝通过熔滴和工件连接导通，电弧熄灭而形成短路现象，由此，在整个焊接过程中，将会循环不断发生燃弧、熄弧（短路）物理现象。燃弧时, 气保电源装置输出回路电压数学模型可用ua=uk+uc+ua+uz(ua为气保电源装置输出电压, uk为阴极压降，uc为弧柱压降，ua为阳极压降，uz为焊接时焊接电缆等产生的输出回路等效电压)表示；熄弧（短路）时，气保电源装置输出回路电压数学模型可用uz=if·r表示(uz为气保电源装置输出回路的电压，if为输出回路的电流，r为气保电源装置输出回路的电阻)。而现有的气保电源装置通常包括第一整流单元、第一逆变单元、第一变压器单元、第二整流单元以及电抗单元，第一逆变单元通常由多个半导体开关管构成的逆变电路，控制模块控制开关管通断运行，从而使得气保电源装置形成为开关信号的电源输出，但是，当处于熄弧（短路）状态时，气保电源装置输出回路的电阻r较小，根据气保电源装置的运行原理可知，输出回路的电压uz无法实时降低至合适范围，由此短路电流会较高，并且为开关信号的电流会造成焊接过程中产生飞溅，焊接质量得不到提高。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种变结构气保电源装置，燃弧状态中，电弧输出稳定、调节性能提高，熄弧短路状态中，熔滴过渡平稳，具有良好动特性，提高焊接质量。

2、根据本实用新型的第一方面实施例的一种变结构气保电源装置，包括：开关电源功率调节模块，所述开关电源功率调节模块的输出端用于输出第一电源，所述第一电源为开关信号；模拟电源功率调节模块，所述模拟电源功率调节模块的输出端用于输出第二电源，所述第二电源为模拟信号，所述模拟电源功率调节模块的输出端和所述开关电源功率调节模块的输出端并联以形成变结构气保电源装置的输出端，所述变结构气保电源装置的输出端用于与焊枪组件连接；电压检测模块，与焊枪组件连接以检测输出回路电压；控制模块，分别与所述开关电源功率调节模块、所述模拟电源功率调节模块以及所述电压检测模块连接，所述控制模块能够根据输出回路电压分别控制所述模拟电源功率调节模块和所述开关电源功率调节模块启停以及运行。

3、根据本实用新型实施例的一种变结构气保电源装置，至少具有如下有益效果：

4、本实用新型变结构气保电源装置，为焊枪组件施加弧焊电源，用户握持焊枪对工件焊接，电压检测模块与焊枪组件连接以检测输出回路电压，通过输出回路电压判断弧焊状态，在焊接过程中，焊枪组件和工件之间正常状况下处于燃弧状态，开关电源功率调节模块启动输出第一电源作为弧焊电源，并且控制模块控制开关电源功率调节模块来调节弧焊电源的电压以及电流，满足焊接需求，而当焊丝熔滴滴落在工件时，焊枪组件和工件之间发生熄弧短路，开关电源功率调节模块停止而模拟电源功率调节模块启动，控制模块控制模拟电源功率调节模块输出恒定的电流，此方式可以降低电流大小，对电流稳定控制，减少飞溅的现象发生，本设计在燃弧状态中，电弧输出稳定、调节性能提高，在熄弧短路状态中，熔滴过渡平稳，具有良好动特性，提高焊接质量。

5、根据本实用新型的一些实施例，所述开关电源功率调节模块包括第一整流单元、第一逆变单元、第一变压器单元、第二整流单元以及电抗单元，所述第一整流单元的输入端用于与交流供电源连接，所述第一整流单元的输出端与所述第一逆变单元的输入端连接，所述第一逆变单元的输出端与所述第一变压器单元的初级绕组连接，所述第一变压器单元的次级绕组与所述第二整流单元的输入端连接，所述第二整流单元的输出端与所述电抗单元的首端连接，所述电抗单元的尾端与所述模拟电源功率调节模块的输出端连接以形成变结构气保电源装置的输出端，所述控制模块与所述第一逆变单元的受控端连接。

6、根据本实用新型的一些实施例，所述第一逆变单元包括半导体的开关管q1、半导体的开关管q2、半导体的开关管q3以及半导体的开关管q4，所述开关管q1的输入端分别与所述开关管q3的输入端以及所述第一整流单元的输出端的正极连接，所述开关管q1的输出端分别与所述开关管q2的输入端以及第一变压器单元的初级绕组的首端连接，所述开关管q3的输出端分别与所述开关管q4的输出端以及第一变压器单元的初级绕组的尾端连接，所述开关管q2的输出端分别与开关管q4的输出端以及第一整流单元的输出端的负极连接，所述控制模块分别与所述开关管q1的受控端、所述开关管q2的受控端、所述开关管q3的受控端以及所述开关管q4的受控端连接。

7、根据本实用新型的一些实施例，所述模拟电源功率调节模块包括第三整流单元、第二逆变单元、第二变压器单元、第四整流单元以及开关单元，所述第三整流单元的输入端用于与交流供电源连接，所述第三整流单元的输出端与所述第二逆变单元的输入端连接，所述第二逆变单元的输出端与所述第二变压器单元的初级绕组连接，所述第二变压器单元的次级绕组与所述第四整流单元的输入端连接，所述第四整流单元的输出端与所述开关单元的输入端连接，所述开关单元的输出端与所述开关电源功率调节模块的输出端连接以形成变结构气保电源装置的输出端，所述控制模块分别与所述开关单元的受控端以及所述第二逆变单元的受控端连接。

8、根据本实用新型的一些实施例，所述开关单元包括半导体的开关管kf1，所述开关管kf1的首端与所述第四整流单元的输出端的正极连接，所述开关管kf1的尾端与所述开关电源功率调节模块的输出端连接，所述控制模块与所述开关管kf1的受控端连接。

9、根据本实用新型的一些实施例，所述控制模块包括协调控制单元、第一控制单元以及第二控制单元，所述协调控制单元分别与所述电压检测模块、第一控制单元以及第二控制单元连接，所述第一控制单元与所述开关电源功率调节模块的受控端连接，所述第二控制单元与所述模拟电源功率调节模块的受控端连接。

10、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

1.一种变结构气保电源装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种变结构气保电源装置，其特征在于：所述开关电源功率调节模块包括第一整流单元、第一逆变单元、第一变压器单元、第二整流单元以及电抗单元，所述第一整流单元的输入端用于与交流供电源连接，所述第一整流单元的输出端与所述第一逆变单元的输入端连接，所述第一逆变单元的输出端与所述第一变压器单元的初级绕组连接，所述第一变压器单元的次级绕组与所述第二整流单元的输入端连接，所述第二整流单元的输出端与所述电抗单元的首端连接，所述电抗单元的尾端与所述模拟电源功率调节模块的输出端连接以形成变结构气保电源装置的输出端，所述控制模块与所述第一逆变单元的受控端连接。

3.根据权利要求2所述的一种变结构气保电源装置，其特征在于：所述第一逆变单元包括半导体的开关管q1、半导体的开关管q2、半导体的开关管q3以及半导体的开关管q4，所述开关管q1的输入端分别与所述开关管q3的输入端以及所述第一整流单元的输出端的正极连接，所述开关管q1的输出端分别与所述开关管q2的输入端以及第一变压器单元的初级绕组的首端连接，所述开关管q3的输出端分别与所述开关管q4的输出端以及第一变压器单元的初级绕组的尾端连接，所述开关管q2的输出端分别与开关管q4的输出端以及第一整流单元的输出端的负极连接，所述控制模块分别与所述开关管q1的受控端、所述开关管q2的受控端、所述开关管q3的受控端以及所述开关管q4的受控端连接。

4.根据权利要求1所述的一种变结构气保电源装置，其特征在于：所述模拟电源功率调节模块包括第三整流单元、第二逆变单元、第二变压器单元、第四整流单元以及开关单元，所述第三整流单元的输入端用于与交流供电源连接，所述第三整流单元的输出端与所述第二逆变单元的输入端连接，所述第二逆变单元的输出端与所述第二变压器单元的初级绕组连接，所述第二变压器单元的次级绕组与所述第四整流单元的输入端连接，所述第四整流单元的输出端与所述开关单元的输入端连接，所述开关单元的输出端与所述开关电源功率调节模块的输出端连接以形成变结构气保电源装置的输出端，所述控制模块分别与所述开关单元的受控端以及所述第二逆变单元的受控端连接。

5.根据权利要求4所述的一种变结构气保电源装置，其特征在于：所述开关单元包括半导体的开关管kf1，所述开关管kf1的首端与所述第四整流单元的输出端的正极连接，所述开关管kf1的尾端与所述开关电源功率调节模块的输出端连接，所述控制模块与所述开关管kf1的受控端连接。

6.根据权利要求4所述的一种变结构气保电源装置，其特征在于：所述控制模块包括协调控制单元、第一控制单元以及第二控制单元，所述协调控制单元分别与所述电压检测模块、第一控制单元以及第二控制单元连接，所述第一控制单元与所述开关电源功率调节模块的受控端连接，所述第二控制单元与所述模拟电源功率调节模块的受控端连接。