JPH0413061B2 - - Google Patents

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JPH0413061B2
JPH0413061B2 JP58172278A JP17227883A JPH0413061B2 JP H0413061 B2 JPH0413061 B2 JP H0413061B2 JP 58172278 A JP58172278 A JP 58172278A JP 17227883 A JP17227883 A JP 17227883A JP H0413061 B2 JPH0413061 B2 JP H0413061B2
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JP
Japan
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circuit
pulse
output
signal
pulse signals
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JP58172278A
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JPS6064768A (ja
Inventor
Takayuki Kashima
Yoshifumi Yamanaka
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Via Mechanics Ltd
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Hitachi Seiko Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、入力直流を商用電源周波数よりも高
い周波数の交流に変換した後、変圧器及び整流回
路を介して溶接負荷電源とする、フイードバツク
制御機能をもつアーク溶接機用電源装置に関する
ものである。
〔発明の背景〕
アーク溶接機用電源装置として、その全体構成
の小型軽量化を図るため、変圧器の前段において
電源周波数を商用電源周波数よりも高い周波数に
変換し、その電源を変圧器、整流器並びにリアク
タを介して負荷に供給する構成のものがある。
第1図は本出願人において先に開発したこの種
のアーク溶接機用電源装置の全体構成を示す回路
図で、まずこれについて説明する。
図中1は三相交流電源ACを直流電源に変換す
る整流器、2は平滑コンデンサ、3はトランジス
タT1〜T4がブリツジ接続され、それらのコレ
クタ−エミツタ間にダイオードD1〜D4を接続し
てなるインバータ(スイツチング回路)で、トラ
ンジスタT1,T4の組とT2,T3の組との間で交互
にオン、オフすることにより、整流器1からの直
流電流を商用電源周波数よりもはるかに高い周波
数の交流電源として出力する。4は変圧器で、イ
ンバータ3の交流出力を入力として任意の溶接用
電圧の交流を出力するものである。
5はその変圧器4の二次側に挿入され、変圧器
4の出力を直流に変換する整流器、6はリアクタ
で、溶接負荷7に平滑した直流電流を安定に流す
ためのものである。8は変圧器4の二次側巻線の
中点と負荷7との間に設けたシヤントで、負荷7
に流れる溶接電流を検出する。シヤント8の出力
は、増幅器9を介して差動増幅器10の−入力端
子に与えられる。11は出力設定用の基準電圧発
生器で、その出力は差動増幅器10の+入力端子
に与えられる。差動増幅器10は、基準電圧発生
器11の出力信号と、シヤント8の出力信号を増
幅器9で増幅して得た電流検出信号との差信号を
増幅して、比較器12に出力制御信号V1として
与えるものである。
13は鋸歯状の電圧発生器で、その出力信号
(鋸歯状波信号)は比較器12の−入力端子に入
力される一方、信号分配回路14にも入力されて
いる。比較器12は、前記鋸歯状波信号と差動増
幅器10の出力制御信号V1とを比較し、出力制
御信号V1の方が小さいとき、インバータ3のト
ランジスタT1,T4及びT2,T3を交互にオン、オ
フさせるためのパルス信号V2を出力する。
信号分配回路14は、鋸歯状電圧発生器13よ
りの鋸歯状波信号と比較器12の出力パルス信号
V2が入力され、交互にオン、オフする2種の出
力パルスV3,V4を作り、そのうち一方をインバ
ータ駆動回路15に、他方をインバータ駆動回路
16に与える。インバータ駆動回路15,16
は、出力パルスV3,V4を受けて交互にオン、オ
フする2相のパルス信号V5,V6;V7,V8を作
り、トランジスタT1,T4及びT2,T3を交互にオ
ン、オフさせる。なおインバータ駆動回路15,
16は、トランジスタT1〜T4よりもスイツチン
グ速度の速いトランジスタと遅延回路を備え、遅
延回路の機能でスイツチング速度を任意に調整で
きる。
このように構成されたアーク溶接機用電源装置
によると、出力安定のためフイードバツク制御を
しているが、何らかの障害(溶接作業中の所謂
「手ぶれ」など)によつてシヤント8の出力信号
(フイードバツク信号)が急変し、パルス信号V2
のパルス幅、延いては出力パルスV3,V4のパル
ス幅が変つて、例えば出力パルスV3(パルス信号
V5,V6)側が出力パルスV4(パルス信号V7,V8
側よりパルス幅が広い状態が数周期にわたつて続
き、その結果、変圧器4が偏磁することがある。
また、フイードバツク制御をしているためハン
チングを起こし、出力パルスV3,V4がパルス幅
の広いものと狭いものとで安定してしまい、これ
により例えば出力パルスV3(パルス信号V5,V6
側が出力パルスV4(パルス信号V7,V8)側より
常にパルス幅が広い状態で安定してしまい、これ
によつても偏磁を引き起こす。
このような偏磁が発生すると、変圧器4が飽和
し、高周波交流を作るインバータ3のスイツチン
グ素子、ここではトランジスタT1,T4;T2,T3
に過電流が流れ、このトランジスタT1,T4
T2,T3を熱的に破壊したり、過電流によるスパ
イク電圧で破壊することがあつた。
〔発明の目的〕
本発明は、上述従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたもので、フイードバツク信号が急変した場合
やハンチングを生じた場合でも、変圧器に偏磁現
像を発生させることのない安定した出力制御用の
パルスV2、延いてはV3,V4を得ることのできる
アーク溶接機用電源装置を提供することを目的と
する。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、電流検出器(シヤント)の後
段側、又はこの電流検出器出力と出力設定用の基
準電圧を比較する第1の比較回路の後段側、に設
けられ、前記電流検出器出力に応じた信号レベル
を、リセツトパルスを受けるまでの間保持して前
記第1の比較回路又は第2の比較回路側に出力す
るサンプルホールド回路と、信号分配回路からの
インバータ駆動用の2種のパルス信号V3,V4
うちのいずれか一方のパルス信号V3又はV4の各
パルスの後縁に同期して前記サンプルホールド回
路にリセツトパルスを与えるリセツト回路とを設
け、各周期(1周期)中のパルス信号V3,V4
パルス幅を各々同一にした点にある。
〔発明の実施例〕
以下、第2図及び第3図を参照して本発明の実
施例を説明する。
第2図は本発明によるアーク溶接機用電源装置
の一実施例を示す回路図で、この第2図におい
て、第1図と同一符号は同一又は相当部分を示
す。
第2図においては、シヤント8の出力信号(フ
イードバツク信号)を増幅する増幅器9と差動増
幅器10との間に、シヤント8出力に応じた信号
レベルを、リセツトパルスを受けるまでの間保持
して前記差動増幅器10に出力する、スイツチ回
路17、バツフア18及びコンデンサ19からな
るサンプルホールド回路20を設ける。また、信
号分配回路14からのインバータ駆動用のパルス
信号V4の各パルスの後縁、ここでは立下がりに
同期して前記サンプルホールド回路20にリセツ
トパルスを与えるオフデイレイ回路21を設けて
なる。
次に上述本発明装置の動作を第3図を併用して
説明する。第3図は第2図中の各部信号波形を示
す図で、この第3図に示すように、信号分配回路
14からのインバータ駆動用のパルス信号V4
各パルスの立下がりに同期して(図示例では立下
がり時に)、オフデイレイ回路21の出力信号c
がサンプルホールド回路20のリセツトパルスと
して出力されている。ここで、リセツトパルスc
がオフデイレイ回路21から出力されると、サン
プルホールド回路20のスイツチ回路17がオン
し、コンデンサ19の電圧bをシヤント8の出力
信号レベルに応じた電圧、ここでは増幅器9の出
力電圧aとなす。なおリセツトパルスcのパルス
幅(パルスオフ時点)は、上記のような出力電圧
aのサンプルホールドに必要な時間(パルス信号
V3,V4の1周期よりは短い時間)が設定される。
したがつて、増幅器9の出力電圧aが第3図a
に示すように変化した場合、コンデンサ19の出
力電圧bも第3図bに示すように同様に変化(b1
→b2→b3→b4…)する。
いま、信号分配回路14からパルス信号V4
出力されると、インバータ駆動回路16はそれに
従つて作動し、パルス信号V7,V8を出力する。
これによりインバータ3のトランジスタT2,T3
はオンするが、そのオフ時、すなわちパルス信号
V4のパルスV4−0の立下がり時に、オフデイレ
イ回路21はリセツトパルスc1をサンプルホール
ド回路20に与え、その際の増幅器9の出力電圧
aをコンデンサ19に電圧b1として保持する。こ
れにより、その直後1周期分の信号分配回路14
からのパルス信号V3,V4のパルスV3−1,V4
1は同一パルス幅になる。パルスV4−1が信号
分配回路14から出力されると、その立下がり時
に、オフデイレイ回路21はリセツトパルスc2
サンプルホールド回路20に与え、その際の増幅
器9の出力電圧aをコンデンサ19に電圧b2とし
て保持する。これにより、その直後1周期分の信
号分配回路14からのパルス信号V3,V4のパル
スV3−2,V4−2は同一のパルス幅になる。
以下同様に動作するもので、各周期中のパルス
信号V3,V4(第3図中、各々破線で囲んで示すパ
ルス信号V3,V4)のパルス幅を各々同一にする。
これによりパルス信号V5,V6とパルス信号V7
V8も各周期(1周期)内においては同一パルス
幅となる。
したがつて、フイードバツク信号が急変した場
合やハンチングを生じた場合でも、パルス信号
V3とV4(パルス信号V5,V6とパルス信号V7
V8)のパルス幅が変る虞はなくなり、変圧器4
が偏磁することはない。
なお上述実施例では、作動増幅器10の前段に
サンプルホールド回路20を挿入した場合につい
て述べたが、差動増幅器10の後段に同様の構成
をとつてもよい。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、各周期(1
周期)中のパルス信号V3,V4(第3図中、各々破
線で囲んで示すパルス信号V3,V4)のパルス幅
を各々同一にするようにしたので、フイードバツ
ク信号が急変した場合やハンチングを生じた場合
でも、パルス信号V3とV4(パルス信号V5,V6
パルス信号V7,V8)のパルス幅が変る虞はなく
なり、変圧器4が偏磁することはない。したがつ
て、変圧器4が飽和することもなくなり、インバ
ータ3のスイツチング素子に過電流が流れ、その
素子を熱的に破壊したり、上記過電流によるスパ
イク電圧で上記素子を破壊するということが防止
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本出願人において先に開発したこの種
のアーク溶接機用電源装置の全体構成を示す回路
図、第2図は本発明装置の一実施例を示す回路
図、第3図は同上装置の動作説明のための各部信
号波形図である。 3……インバータ、4……変圧器、5……整流
器(整流回路)、8……シヤント(電流検出器)、
10……差動増幅器(第1の比較回路)、11…
…基準電圧発生器、12……比較器(第2の比較
回路)、13……鋸歯状電圧発生器、14……信
号分配回路、15,16……インバータ駆動回
路、17……スイツチ回路、18……バツフア回
路、19……コンデンサ、20……サンプルホー
ルド回路、21……オフデイレイ回路(リセツト
回路)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 2相のパルス信号V5,V6;V7,V8を受けて
    入力直流を商用交流電源周波数よりも高い周波数
    の交流に変換するインバータ3と、このインバー
    タに接続された変圧器4と、この変圧器出力を直
    流に変換する整流回路5,5と、この整流回路か
    ら出力される溶接電流を検出する電流検出器8
    と、この電流検出器出力と出力設定用の基準電圧
    を比較する第1の比較回路10と、この第1の比
    較回路出力と所定の鋸歯状電圧とを比較し、第1
    の比較回路出力に応じてパルス幅制御された信号
    を出力する第2の比較回路12と、この第2の比
    較回路出力を受けて前記インバータを駆動するた
    めの2種のパルス信号V3,V4を出力する信号分
    配回路14と、この信号分配回路からの2種のパ
    ルス信号のうちの一方のパルス信号V3が入力さ
    れて前記インバータを駆動する2相のパルス信号
    のうちの一方V5,V6となす第1のインバータ駆
    動回路15と、前記信号分配回路からの2種のパ
    ルス信号のうちの他方のパルス信号V4が入力さ
    れて前記インバータを駆動する2相のパルス信号
    のうちの他方V7,V8となす第2のインバータ駆
    動回路16とを備えたアーク溶接機用電源装置に
    おいて、 前記電流検出器又は第1の比較回路の後段側に
    設けられ、前記電流検出器出力に応じた信号レベ
    ルを、リセツトパルスを受けるまでの間保持して
    前記第1の比較回路又は第2の比較回路側に出力
    するサンプルホールド回路20と、前記信号分配
    回路からの2種のパルス信号のうちのいずれか一
    方のパルス信号V3又はV4の各パルスの後縁に同
    期して前記サンプルホールド回路にリセツトパル
    スを与えるリセツト回路21とを具備することを
    特徴とするアーク溶接機用電源装置。
JP17227883A 1983-09-20 1983-09-20 ア−ク溶接機用電源装置 Granted JPS6064768A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5244426B2 (ja) * 1972-06-06 1977-11-08
JPS57171573A (en) * 1981-04-14 1982-10-22 Hitachi Seiko Ltd Arc welding device

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