CZ297139B6 - Transformátorový svárecí zdroj - Google Patents
Transformátorový svárecí zdroj Download PDFInfo
- Publication number
- CZ297139B6 CZ297139B6 CZ20022973A CZ20022973A CZ297139B6 CZ 297139 B6 CZ297139 B6 CZ 297139B6 CZ 20022973 A CZ20022973 A CZ 20022973A CZ 20022973 A CZ20022973 A CZ 20022973A CZ 297139 B6 CZ297139 B6 CZ 297139B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- winding
- transformers
- transformer
- switching elements
- degaussing
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
Spínaný zdroj pro obloukové svárecky, obsahující alespon dva transformátory (5) s demagnetizacním vinutím (14), kdy primární vinutí (6) je spínáno výkonovými spínacími prvky (1) a sekundární vinutí (7) napájí svárecí oblouk (12), (13).
Description
Oblast techniky
Předložený vynález se týká konstrukce obloukových svářeček při použití alespoň dvou transformátorů s pomocným demagnetizačním vinutím.
Dosavadní stav techniky
Podle dosavadního stavu techniky je obvyklé používat pro obloukové svářečky zapojení podle obr. 1, kde čtveřice spínacích prvků (obvykle tranzistorů IGBT nebo MOS) 1 přepíná proud v primárním vinutá transformátoru 3. Celý obvod je napájen ze zdroje stejnosměrného napětí, jeho kladné svorky 2 a záporné svorky 20. Pulzní napětí ze sekundárního vinutí se usměrňuje diodami 8, proud je vyhlazen tlumivkou H.. Výstupní napětí svářecího zdroje je připojeno ke svařovací elektrodě 12 a ke svařovanému materiálu 13.
Zapojení podle obr. 2 je taktéž známé a používané. Zde dvojice spínacích prvků 1 spíná proud v primárním vinutí transformátoru 4 ze svorek 2 a 20 zdroje stejnosměrného napětí v jednom směru. V opačném směru pak vedou proud demagnetizační diody 10 primárního vinutí, které v této fázi pracuje jako vinutí demagnetizační. Pulzní napětí ze sekundárního vinutí je usměrňováno usměrňovači diodou 8. Přemosťovací dioda 9 ve spolupráci s tlumivkou 11 zajišťuje, aby proud v sekundárním obvodu protékal v době, kdy je usměrňovači dioda 8 uzavřena. Výstupní napětí svářecího zdroje je i zde připojeno ke svařovací elektrodě 12 a ke svařovanému materiálu 13.
Zapojení s demagnetizačním vinutím se nepoužívá, protože je konstrukčně velmi obtížné. Aby bylo možné dosáhnout menších rozměrů zdroje a tím i celé obloukové svářečky, jsou používány pro spínání vyšší frekvence, obvykle kolem 100 kHz. Kombinace můstkového zapojení (obr. 1) a vyšší frekvence však zvyšuje náklady na konstrukci zdroje. Je nutné používat velmi rychlé spínací součástky, obvykle typu MOS, které jsou však drahé. Transformátor pro takové zapojení je obvykle speciální konstrukce a taktéž zdražuje a komplikuje celou koncepci. Další nevýhodou je nutnost dělení potenciálů a tím i dělení chladičů. Dělení chladičů je dražší variantou a je i provozně nespolehlivé, protože nelze jednoduše kontrolovat teplotu na všech spínacích prvcích. Chladič připojený na proměnlivý potenciál se chová jako anténa vyzařující do prostoru rušivé pole. Zalévání součástek můstku do izolovaných bloků sice odstraní problém vyzařování chladičů, chladič může být na libovolném potenciálu, ale zůstává vyšší cena a horší odvod tepla z polovodičů.
Zapojení podle obr. 2 má podobné nevýhody, navíc je nízké vyplnění pracovní periody.
Lze tedy řídi, že dosavadní způsoby zapojení neumožňují efektivně řešit malý pulzní zdroj pro vyšší výkony, tedy neumožňují efektivně vyřešit konstrukci malé obloukové svářečky.
Podstata vynálezu
Použití transformátorů s demagnetizačním vinutím umožňuje snížení počtu spínacích prvků na jeden transformátor. Na každý transformátor připadá pouze jeden spínací prvek. Všechny spínací prvky mohou být připojeny na stejný potenciál na straně kladné svorky 2 nebo na straně záporné svorky 20 a tím odpadá nutnost dělení chladičů. Spínací prvky mohou být připojeny přímo na chladič bez izolace, což významně zlepšuje chlazení spínacích prvků. Jsou použity minimálně dva transformátory v jedné obloukové svářečce, které se ve své činnosti střídají. To umožňuje efektivně a levně vyřešit konstrukci transformátorů při použití běžných sériově vyráběných jader
-1 CZ 297139 B6 a kostřiček. Použití minimálně třech transformátorů navíc umožňuje 100% vyplnění pracovní periody a opět usnadňuje konstrukci transformátoru. Pracovní frekvenci lze významně snížit až do oblasti, kdy je možné efektivně používat tranzistory typu IGBT. Výsledkem je pulzní zdroj pro obloukovitou svářečku, který lze vyrábět s nižšími výrobními náklady a přenesený výkon na jednotku objemu je vyšší. Zdroj má v oblasti vyšších výkonů vyšší účinnost než zařízení používající můstkové zapojení v tranzistoru MOS.
Další výhodou uvedeného zapojení je možnost použití vyššího počtu závitů demagnetizačního vinutí. Tím dojde ke snížení přepětí na spínacích prvcích. Toho lze opět využít k optimalizaci pulzního zdroje obloukové svářečky.
K vysvětlení funkce je použit obr. 3.
Na obrázku jsou tři transformátory 5 s demagnetizačním vinutím. Každý transformátor pracuje v jedné třetině pracovní periody. V první třetině pracovní periody sepne spínací prvek 1 prou do primárního vinutí 6 jednoho ze tří transformátorů 5 s demagnetizačním vinutím. V této době ostatní transformátory 5 s demagnetizačním vinutím nepracují, ale protéká zde proud závity demagnetizačního vinutí 14 přes demagnetizační diody 10 demagnetizačního vinutí zpět na kladnou svorku 2 a zápornou svorku 20 zdroje stejnosměrného napětí. Pulzní napětí ze sekundárního vinutí 7 je usměrňováno usměrňovači diodou 8. Než sepne další spínací prvek 1, teče proud sekundárním obvodem díky tlumivce 11 a přemosťovací diodě 9.
V druhé a třetí třetině pracovní periody se činnost transformátorů vystřídá. Takto se mohou střídat v činnosti i dva nebo naopak více transformátorů.
Přehled obrázků na výkrese
Obr. 1 znázorňuje příklad běžného a zřejmě nejznámějšího zapojení pulzního zdroje pro vyšší výkony, které se obvykle nazývá jako „můstkové“. Toto zapojení lze nalézt v základní literatuře i v učebnicích pro elektrotechnické školy.
Obr. 2 znázorňuje zapojení staršího typu, které je také velice známé a běžně popisované ve výše uvedené literatuře.
Obr. 3 znázorňuje zapojení, které je předmětem patentu. Toto zapojení se v praxi ani v literatuře nevyskytuje, s výjimkou teoretických odkazů na možnost použití vyššího počtu závitů demagnetizačního vinutí, ale pouze projeden transformátor. Zatím jsem nezjistil, žádné podobné zapojení v praxi ani v literatuře.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 3 je vidět způsob řazení transformátorů 5 s demagnetizačním vinutím 14. Pracovní vzorek obloukové svářečky byl realizován s běžnými feritovými jádry typu ETD59 a tranzistory typu IGBT. Vyšší počet závitů demagnetizačního vinutí umožnil použití tranzistorů s nižším průrazným napětím, než je obvyklé u ostatních typů zapojení. Tím bylo dosaženo lepších technických parametrů, než mají obloukové svářečky pracující vmůstkovém zapojení a s tranzistory MOS. Současně byla výroba zlevněna.
Průmyslová využitelnost
Na principu uvedeného zapojení lze vyrábět svářečky s vysokým výkonem na jednotku objemu. Především by bylo možné využít toto zapojení pro výrobu přenosných svářeček pro velké
-2CZ 297139 B6 svařovací proudy, tedy obzvláště pro oblast stavebnictví, případně pro svařování v obtížném terénu. Lze i očekávat využití v servisní oblasti strojírenství a v nejbližších letech i v oblasti komerční, jako kvalitnější verze svářečky pro zahradu a hobby. Je však nutné zdůraznit, že podstatou tohoto zapojení je spíše kvalita a vyšší výkon, než typická komerce.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (1)
1. Transformátorový svářecí zdroj se spínacími prvky (1) jednotlivých vinutí, vyznačující se tím, že nejméně dva transformátory (5) s demagnetizačním vinutím (14) jsou ve svářecím zdroji zapojeny paralelně a že jednotlivá vinutí transformátorů (5) s demagnetizačním vinutím (14) jsou ke společným bodům připojena pomocí spínacích prvků (1) umožňující střídavou činnost transformátorů (5) s demagnetizačním vinutím (14).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20022973A CZ297139B6 (cs) | 2002-09-03 | 2002-09-03 | Transformátorový svárecí zdroj |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20022973A CZ297139B6 (cs) | 2002-09-03 | 2002-09-03 | Transformátorový svárecí zdroj |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20022973A3 CZ20022973A3 (en) | 2004-04-14 |
| CZ297139B6 true CZ297139B6 (cs) | 2006-09-13 |
Family
ID=32046694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20022973A CZ297139B6 (cs) | 2002-09-03 | 2002-09-03 | Transformátorový svárecí zdroj |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ297139B6 (cs) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ9903851A3 (cs) * | 1999-10-29 | 2001-04-11 | Lincoln Global, Inc. | Výstupní tlumivka pro stejnosměrnou elektrickou svářečku a způsob jejího využití |
| CZ2001913A3 (cs) * | 1999-07-13 | 2002-03-13 | Selco S. R. L. | Generátor pro obloukové svářečky |
-
2002
- 2002-09-03 CZ CZ20022973A patent/CZ297139B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ2001913A3 (cs) * | 1999-07-13 | 2002-03-13 | Selco S. R. L. | Generátor pro obloukové svářečky |
| CZ9903851A3 (cs) * | 1999-10-29 | 2001-04-11 | Lincoln Global, Inc. | Výstupní tlumivka pro stejnosměrnou elektrickou svářečku a způsob jejího využití |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ20022973A3 (en) | 2004-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3142435U (ja) | １段方式力率補正回路 | |
| US9124190B2 (en) | Isolated switched mode power supply | |
| US11027357B2 (en) | Methods and apparatus to provide welding power | |
| KR101496810B1 (ko) | 역률 보정 장치, 전원 장치 및 모터 구동 장치 | |
| CN101330255A (zh) | 具有有源箝位电路的开关式电源装置 | |
| JP3038662B2 (ja) | 電気アーク溶接用インバータ電源 | |
| US20150280589A1 (en) | DC-DC Converter | |
| US20030218892A1 (en) | Switching power supply apparatus | |
| CN108123620A (zh) | 具有用于增强共源极电感的栅极线圈的逆变器开关器件 | |
| WO2010035082A2 (en) | Hybrid relay and control terminal apparatus | |
| US6859372B2 (en) | Bridge-buck converter with self-driven synchronous rectifiers | |
| CN103170719A (zh) | 用于运行电阻焊接装置的方法 | |
| JP5796599B2 (ja) | 半導体モジュールおよびスイッチング素子の駆動装置 | |
| KR102117719B1 (ko) | 전력 반도체 회로 | |
| JP4553881B2 (ja) | Ｄｃ／ｄｃコンバータの制御方法 | |
| CZ297139B6 (cs) | Transformátorový svárecí zdroj | |
| JP6579622B2 (ja) | 双方向絶縁型ｄｃ／ｄｃコンバータ | |
| JP2013090491A (ja) | フォワード・フライバック電源回路 | |
| KR101054990B1 (ko) | Ｌｅｄ ｔｖ용 전원장치의 스탠바이 전원회로 | |
| Temple et al. | High frequency SiC majority carrier modules | |
| JP2000068039A (ja) | 誘導加熱装置 | |
| CN101278474A (zh) | 为阻感性负载供电和从其放电的方法及其中使用的整流器 | |
| JP6904018B2 (ja) | 直流電源装置 | |
| JP2004289944A (ja) | スイッチング電源装置 | |
| KR20200103697A (ko) | 3상 교류용 스위칭 전원 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20150903 |