JPS60187469A

JPS60187469A - ア−ク溶接電源

Info

Publication number: JPS60187469A
Application number: JP4208984A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kashima; 孝之鹿島; Yoshifumi Yamanaka; 山中　善文
Original assignee: Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1984-03-07
Filing date: 1984-03-07
Publication date: 1985-09-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利珀分野〕　本発明はインバータ（逆換回路）
により溶接用電力を制御するアーク溶接電源に関する。

〔発明の背景〕　アーク溶接電源の一種として、商用周
波電圧と順変換回路と逆変換回路によりいったん商用周
波より周波数の高い交流に変換して主変圧器−次側に加
え、主変圧器二次出力整流して溶接用直流出力を得るよ
うにしたものがある。

この方式によると、主変圧器の励磁周波数が。

高いため主変圧器を小形軽量化でき、溶接電圧。

電流の制御は逆変換回路の出力パルス幅または。

出力周波数を変えて行なうことができる。

第１図は従来のこの種溶接電源を示すプロン。

り図で、逆変換回路のスイッチング素子として。

トランジスタを用い、負荷電流を負帰還したバ。

ルス幅変調制御により定電流特性を持たせた例。

である・　１゜三相交流電源からの商用周波電圧は整流部１゜と平滑コ
ンデンサ２からなる順変換回路で直流に変換され、次に
トランジスタＴ１〜Ｔｍをブリッジ接続した逆変換回路
３で商用周波より高い周波数（数に１ｈ〜数十Ｋ　１１
ｍ　）の交流に変換される。

５４は逆変換回路３の出力によシ励磁される主変圧器で、
その二次出力を整流器５．６により直流とし、直流リア
クタ７により平滑化してアーク負荷８に供給する。９は
負荷電流検出部で、その電流検出信号を増幅器１０によ
り増幅して誤差増幅器１２に負帰還する。誤差増幅器１
２は溶接。

電流設定部１１からの目標値信号と上記負帰還信。

月との差信号を増幅し、出力制御信号どして比。

較器１３に入力する。１４Ｕ、鋸歯状波発生器で、こ。

れから発生する鋸歯状波信づと上記出力制御信。

号とを比較器１３で比較し、出力制御信号が鋸歯。

状波信潟より犬となる期間だけトランジスタＴ１゜〜Ｔ
４をオンにするパルス幅信月を発生させる。。

１５は信号分配回路で、上記鋸歯状波信号により。

上記パルス幅信号をトランジスタ’ｒ、　、　Ｔ、のベ
ー１，１ス駆動回路１６とトランジスタＴｚ、Ｔａのベ
ース駆。

動回路１７に交互に供給する回路である。

この場合、ベース駆動回路として重要な点は、（１）立
上がりが早く、十分な量のベース電流を供給できること
、（２）　ターンオフ時間を短くするだめ逆バイアスが
可能なこと、である。

第２図はこの要求を満足するベース駆動回路の一例を示
す。本例はトランジスタＴ１＋Ｔ４側のベース駆動回路
で、駆動用電源としては曲用周波の交流電源重圧を変圧
器１８、全波整流器１９、平滑コンデンサ２０により所
要電圧レベルの直流。

とじて用いている。高速スイッチングを行なう。

ためパワーＭＯＳ　Ｆ　ＥＴ２３．２４を用いてセンタ
。

タップを有するパルストランス２５の一次側を断。

続シ、２３でオンパルスを、２４でオフパルスヲ発−生
させており、このオンパルスとオフパルスはパルストラ
ンス２５の２つの二次巻線から抵抗２６．２７を介して
トランジスタＴＩ　ＩＴ４のベースにそれぞれ供給され
る。２１は前記信号分配回路１５からのパルス幅信号に
より作動するＭＯ８ＦＥＴ２３の駆動回路、２２ばＭＯ
８ＦＥＴ２３のターンオフ後に一定幅のパルスを発生し
ＭＯ８ＦＥＴ２４をターンオンきせる駆動回路である。

上記のようなベース駆動回路を使用すれば、第３図に示
すように立上がりが早く、かつターンオフ時に強制的に
逆バイアスを与えるベース駆動信号ＶＰＴを発生させる
ことができる。

シカシ、トランジスタＴ１〜Ｔ４を高速スイッチングさ
せるためにはＩＯＡ程度の大きなベース電流を流す必要
があり、ベース駆動回路１６　、１７の・　３　・消費電力は数百ワットに達することがある。　゛このた
め、第２図に示すような構成のベース駆動回路では、変
圧器１８が大きくなって時には。

主変圧器４と同程度の重さになることもあり、“溶接電
源の小形軽量化を妨げる要素に在る。

〔発明の目的〕　本発明の目的は、逆変換回路。

の駆動用電源として重量“の重い変圧器を用いず・に高
速スイッチングを可能とし、この種溶接電゛源をさらに
小形軽量化することにある。

〔発明の概袈〕　本発明は、商用周波電圧を順１０変換
回路と逆変換回路により商用周波より周波・数の高い交
流に変換して主変圧器−次側に加え、・主変圧器二次出
力を整流して溶接用直流出力を。

得るアーク溶接電源において、上記逆変換回路。

のスイッチング素子を駆動するパルストランスＩ。

励磁用電源として上記順変換回路から発生する。

直流電圧を用いたことを特徴とするものである。。

〔発明の実施例〕　第４図は本発明の一実施例。

の回路構成図で、第１図、第２図と対応する部。

分には同一符号を付して示す。　２．。

、　４　。

本実癩例は三相交流電源からの商用周波電圧゛を整流部
１と平滑コンデンサ２からなる順変換。

回路で整流平滑化した直流電圧Ｖｃをそのままべ。

−ス駆動回路１６　、１７のパルストランス励磁用電。

源として用いた例で、センタタップを有するパ５ルスト
ラｙｘ２５ｓ　２５’はＭＯＳ　ＦＥＴ２３．２３′’
とＭＯ８ＦＥＴ２４．２４’を介して印加される上゛記
直流電圧Ｖｃにより交互に反対方向に励磁され、ＭＯ８
ＦＥＴ２３．２３’のオン時には二次巻線に・オンパル
スが発生し、ＭＯ８ＦＥＴ２４．２４’のＩ。

オン時には二次巻線に逆バイアス用のオフパル・スが発
生して逆変換回路３のトランジスタＴｌ、・Ｔ４とＴ２
　ｅ　Ｔａを交互に駆動する。

溶接電源の主回路の構成および負荷電流を負。

帰したパルス幅変調制御により定電流特性を持】５たせ
ている点は第１図と同様であり、ＭＯ８Ｆ。

ＥＴ駆動回路２１　？　２２および２１’　、　２２’
の動作は。

前に述べた通りである。

溶接電源の主回路電圧ＶＣは一般に制御回路の。

電圧より高い（たとえばＤ　Ｃ３００Ｖ　）。このた２
゜め本実施例では、　Ｍ　ＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ２３　、２
３’、　２４　、２４Ｉ゛として従来より耐圧の高い素
子を用いる必要が。

あり、また図面には示してないがＭＯＳＦＥＴ　’駆動
回路２１　、２１／、　２２　、２２’にはホトカプラ
や絶゛縁トランスを用いて主回路と制御回路の絶縁を−
はかる必要がある。

しかし、パルストランス２５　、２５’　の励磁用電′
源として従来必要であった変圧器、整流器、平。

滑コンデンザ等が不要になるため、溶接電源を・さらに
小形軽量に構成でき、経済的にも有利で１０ある。

第５図は本発明の他の実施例を示す。本実施・例はパル
ストランス２５　、２５’の励磁用電源とし・て主変圧
器−次側の順変換回路１９２から発生・する直流電圧Ｖ
Ｃをチョッパ制御により定電圧化１・）して用いたもの
である。２８はベース駆動回路１６゜１７の前段に設け
た定電圧回路で、２９はそのスイ。

ツチング用トランジスタ、３０はフライホイール。

ダイオード、３１は平滑リアクタ、３２は平滑コン。

デンサであり、平滑コンデンサ３２の両端の電圧２．。

（定電圧回路出力電圧）を負帰還回路３３を介し゛て電
圧設定回路３５からの基準電圧と比較し、平滑コンデン
サ３２の両端の電圧がほぼ一定となる。

ようパルス幅変調制御回路３４によりトランジス゛り２
９を駆動する。

このような定電圧回路２８を付加すれば、電源。

電圧ＶＣが変動してもパルストランス２５　、２５’　
ヘ’の印加電圧はほぼ一定に保たれ、たとえば電圧。

が高くなりすぎて異常を起こすことが防げる。。

また、パルストランス２５　、２５’　への印加電圧を
１０電源電圧Ｖｃより低くすることができるので、Ｍ・
ＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ　２３　、２３’、　２４　、２４’
に耐圧の低い素子・を使用することも可能になる。定電
圧回路２８と・しては、出力電圧を負帰還する代わシに
電源電・圧の変化に対応してパルス幅変調制御を行なう
１５ものでも同様の効果が得られる。

第４図には負荷電流を負帰還して定電流制御。

を行なう溶接電源の例を示したが、負荷電圧を。

負帰還して定電圧制御を行なう場合にも本発明。

を適用することができる。　２．１・　７　・〔発明の効果〕　本発明によれば、逆変換回路゛の高速
スイッチングの要求を満足させながら、。

パルストランス励磁用電源として従来必要であ゛つた重
い変圧器や整流回路をなくすことができ　・るため、こ
の種溶接電源をより小形軽量、かつ安価に構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアーク溶接電源を示すブロン・り図、第
２図はその要部回路図、第３図は第２・図に示すベース
駆動回路の出力波形図、第４図ｉｌｌは本発明の一実維
例を示す回路構成図、第５図・は本発明の他の実施例を
示す要部回路図である。１．２・・・順変換回路、３・・・逆変換回路、Ｔ１〜
Ｔ４・・・スイッチング素子であるトランジスタ１．４
・・・主変圧器、５．６・・・主変圧器二次側の整１．
。流器、１６．１７・・・トランジスタＴ１〜Ｔ４のベー
ス。駆動回路、２５　、２５’・・・パルストランス。）・　８　・

Claims

【特許請求の範囲】商用周波電圧を順変換回路と逆変換回路によ。り商用周波より周波数の高い交流に変換して主。変圧器−次側に加え、主変圧器二次出力を整流。して溶接用直流出力を得るアーク溶接電源にお。いて、上記逆変換回路のスイッチング素子を駆。動するパルストランスの励磁用電源として上記。順変換回路から発生する直流電圧を用いたこモ、。を特徴とするアーク溶接電源。