JPS6178565A - 直流ア−ク溶接電源装置 - Google Patents

直流ア−ク溶接電源装置

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JPS6178565A
JPS6178565A JP19918184A JP19918184A JPS6178565A JP S6178565 A JPS6178565 A JP S6178565A JP 19918184 A JP19918184 A JP 19918184A JP 19918184 A JP19918184 A JP 19918184A JP S6178565 A JPS6178565 A JP S6178565A
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JP
Japan
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alternately
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JP19918184A
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English (en)
Inventor
Seishi Kajimura
梶村 征志
Takeshi Taisaku
多井作 猛
Yutaka Nakane
中根 豊
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OSAKA DENKI KK
Osaki Electric Co Ltd
Original Assignee
OSAKA DENKI KK
Osaki Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6178565A publication Critical patent/JPS6178565A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B23K9/067Starting the arc
    • B23K9/0671Starting the arc by means of brief contacts between the electrodes

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

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】 産業上のFll用分野 本発明は、直流アーク溶接電dg装置の改良に係り、特
に一対のスイッチング素子の導通時間をパルス幅制御に
より制御して、高周波変圧器に生じる偏磁を抑制するよ
うにしたものである。
従来の技術 一対のスイッチ/り素子を交互に導通させて高周波数変
圧2=を駆動して負荷に供給する出力電流、出力電圧を
フィードバック制御するようにした直流アーク溶接′、
ヒ諒″装置において、1i’il I、ill波圧圧器
一1〆に1しる偏磁を抑;1.II !I’るようにし
、たちのは、特開昭59−67773号に見るようにす
でに公知である。
すなわち、このものは高周波変圧器のコアに、新たに三
次を綿を設け、譲高周波変圧器の一次巻線に接続された
2石のスイッチングトランジスタまたは該高周波変圧器
の二次巻線に接続された2石の整流グイオートを流れる
電流の電流差を検出し、この(★出14流差によって上
記三次巻線を駆動し、偏磁によって生ずる直流磁束を三
次巻線による直tA i≦1束により打ち消すように構
成されたちのこある。
Lつ)るに、このような溝、9のは、高周波変圧器の:
1アに祈たに設けた三次を線に電流を通しる方法を4川
しているために、実際の製作にあたって装置器よ大型化
し、使用時には大きな制ilD用電力を要することはさ
けら机ず、特にその場合におけi、電力消費は溶接時の
入電lkを制御することがら無視てきない問題となって
いる。
発明が解決しようとする問題点 不発190.L、叡」の11情に鑑みC1iil )夕
さり1.にもので、その解決課題は装置の小型軽量化と
、消費電力の大幅な減少化、及びより精度の高い制il
装置を提供するごとにある。
問題点を解決するための手段 本発明によれば、上記課題は、次の如き構成を備えた直
流アーク溶接電S装置を提供することによって解決され
る。
すなわら、この装置は、一対のスイッチング素子を交互
に導通させること器こより高側$、数変圧器を駆動して
負荷に供給する出力を流、出力電圧をフィードバック制
御するようにした直流アーク溶接電源装置の改良であっ
て、特に (a)上記−幻のスイッチング素子の各々の導通時に流
れるT4fLを電圧信号に変換する電流/を圧変喚手段
と、 (b)上記各々のスイッチノブ素子の導通時に開明して
作動され、上記各々のスイッチノブ素子を流れる電流値
を上記電ft/電圧変換手段より取り出して記憶する一
対のす/プルホールド回路と、(c)1記−・対のす7
プルホ一ルド回路からの出力(9号の誤シシをなくすた
めに、上記各々のスイッチング)f、E−の導通時間を
規定する2相分のパルス18号を出力するパルス幅制御
回路と、(d)このパルス[II御回路から出力される
2和沖のペルス(9号を各相銀に交互に出力して、上記
・月のスイ・チング素子を交互にf#通させるとともに
、これっのΔ!導通時同期して上記一対のサン−・°ル
ホ ルド回路に作千〕1信号を出力する論理回路上をO
イえたことを要旨とするするらのごある。
装置。
発明のり1果 、l:発明の141??によれば、箭周$変圧器の偏磁
を弱電流の制jJn回路のみで制御する構成を採用して
いるので、従来例のように高周波変圧器に三次巻線を設
けるような不都合はなく、しかも消費電力を著しく軽減
できる利、へがある。
また、弱電流の制御回路はスイッチノブ素子を交互に導
通させる高周波回路部と分離して構成されるので、絶縁
処理もPJI単に行っことができる。
さらに、一対のサンプルホールド回路を用いてスイッチ
ング素子を流れる電流を取り出している構成なので、平
均値を検出する従来方式に比べて制御の動作速度が速く
、スビイーディでよりt#度の高い制御ができる。
また、各スイッチング素子を流れる電流を共通の1を流
/電圧変換手段より取り出し、一対のサンプルホールド
回路を介して検出しているので、アイソレーションもi
!i+車になり、ノステム全体としても制御誤差の少な
い溶接電源装置が得られる。
発明の実施例及び作用 以下に、添付図を参照しながら、本発明装置の望ましい
一実施例を詳細に説明する。
第1図はクレームに対応させた全体の構成を示すブロッ
ク線図、第2図は第1図に示されたブロック線図を更に
詳細に示した図である。
第1図を参照して説明すると、lは消耗電極、2は溶接
時に生しる溶接アーク、3は被7容接部材となる母材、
4は負荷に供給される電圧を検出すろに6−ビ電1l−
ilill iゴn時に使用さ4る電圧検出2”r−5
゛ユ(”III+ !二供給さnる上流?検出するため
定電流制御0時二二使川用4る。こ7A検出器、6:!
整流l1を用いて溝成された整iAI!!回路、8:よ
下請コイルを用いて溝成さ机1こ平滑回路を示す。
−[た、7!:I猜周$l変圧器、9.lO5ま互いに
tII捕′、−灯のパワートラン/スフなとをプノノエ
ブル]妾伏して構成されたスイッチング素子、I9はス
1′7千、ツク素子9.10を駆動するための直疏電l
〜、11はスイッチングAコアー’1.10の+1通時
に、Ay′Lる電流を電圧信号に変I口出力する電流/
′心電圧1Q手段、12.13はスイッチング素子9.
 10の導通時に開明して作動される一対のサンプルホ
ールド回路、14はサンプルホールド回路+2゜1.3
の出力(3号の誤差分を増幅する誤差増幅器、15は誤
差増幅器14の出力信号に応した幅の2相力のパルス信
号を出力するパルス輻制i11回路、16はパルス幅凄
11イ回路15より出力される2相分のパルス信号を各
相銀に交互に出力してサンプルホールド回路1213と
、ドライバ回路17に作動(3号を交互に出力する論理
回路、:8:;スイッチング素子9.10を交互にスイ
ッチング勤イ「させるためにトライバ回路17によって
駆動されるドライブトラメスである。
図に見るように、本発明装置は、一対のスイッチング素
子9.10と高周波変圧器7を組合わせたインバータ回
路をパルス幅制御により駆動する方式を用いたものであ
る。
ここに、サンプルホールド回路12.13は論理回路1
6から送られて来る作動(2号により交互に作動され、
スイッチング素子9.IOのJJl111時に同期して
、電流/電圧圧損手段11より電流を取り出し、記憶す
る。
そして誤差増幅器14では、サンプルホールド回路12
と13の出力の誤差が増幅され、この増幅された誤差信
号は後段のパルス幅−制御回路15に入力される。
パルス幅制御回路15では、人力した誤差信号に応した
幅ををした2相分のパルス信号が出力される。
二の]°、゛レヌ(1−号7=、4−発明装置にわいて
2ま、什)ルれ ゛1ト回路1213の出力信号と逆に
な’= 161係ごパルス寸畠か1見定さ机ており、例
えば12の方乃・13よりも大きい出力レベルとなるよ
うな1合には、12の出力信号と灯心した側が逆に小ξ
イ輻のパルスになるように規定されている。
また、12.13の出力レベルが同じ大きさの時1、)
、自行は同一幅のパルス信号が出力される。
パルス幅制御回路15から出力される上記した2川分の
パルス信号が、次の論理回路16に送らTしると、ここ
では、送・)れて来たパルス信号が各用分毫−二交互に
出力されて、それぞれサンプルホールド回路12.13
の作動信号及びドライバ回路17の作動信号として出力
される。
これりの情果、両者のスイッチング素子9. 10をイ
・すれるτCa!値にS差を生した時には、流れる電流
の大きい方のスイッチング素子の導通時間が短< !1
11整されて(他方は、通電時間が長くなる)、両者の
スイッチング素子を通しる電流値の誤差がなくなるよう
に制illされて高周波変圧2ニアのコアに偏磁を生し
るのが抑制される。
次に、第2図を参咳して、本発明装置の構成を更に詳細
に説明する。
第2図は、第1図のブロック線図を更に詳細に説明する
図である。
この図において詳細に表された構成部分を説明すると、
誤差増幅器14は、同一特性を有する一対のもの141
.142を徂合わせて構成されており、各々の;1差増
I!l器141.142の入力は互いに反転関係になる
ようにしてサンプルホールド回路12.13からの出力
信号を入力している。
また、パルス幅制御回路15は、同一特性を有した一対
のコンパレーク151.152と三角波発生器+53を
組合わせて構成されており、コンパレータ151.15
2では、三角波発生回路153から出力される三角波信
号を71にして、この店準信号が各誤差項1tai器1
41.142からの誤差信号と別の制御信号発生回路2
0から発生された制御信号の加算された加′J!L信号
とか比較されている。
このt二め、ごのパルス幅制御回路15においては、第
3図、第4図に示さ入ているように、誤疋増輻h141
.1.42かζ出力される誤差信号レヘルが大きくなる
に連れて出力パルス(3号のパルス軸が小さくなり、逆
にこれらの誤差増幅器141゜142から出力される誤
差信号レベルが小さくなイ、に連れて出力パルス信号の
パルス軸が大きくなっている。
パルス幅制御回路15から出力されるパルス信号は、後
段の論理回路16に送られる。
この論理回路16は、Dフリップフロップ162を用い
て構成されており、コンパレータ151゜152の出力
パルスをNORゲート+61を通過させてクロックパル
スを形成しており、またそのQ、■出力信号を2人力A
NDゲート163.164の一方の人力信号としており
、さらに各々のへNDゲー)163.164の他方の人
力信号としてコノパレ〜り151.152から出力され
るパルス信号を入力させている。
また、このDフリップフロ7ブ204は、そのて出力を
D人力信号にJIi還させている。
そして、これらの2つのANDゲート163.164か
ら交互に発生されるパルス信号は、それぞれ上記したサ
ンプルホールド回路12.13に作動信号として人力さ
れており、さらにトライバ回路17にも駆動信号として
人力されている。
なお、トライバ回路17の出力端には、ドライバトラン
ス18を設けてあり、このドライバトランス18により
上記した一対のスイッチング素子9.10を駆動するよ
うにしである。
次に、第3図、第4図を用いて回路の動作を説明する。
高周波変圧2=7のコアに偏磁を生していない場合には
、スイッチング素子9.IOを通して流れる電流が等し
くなっている。
このため、サンプルホールド回路i2.13の出力は同
一レベルとなり、誤差増幅器141.142の出力はい
ずれも零レベルになる。
このため、コンパレーク151.152かり出力される
パルス信号のパルス軸は同一となるので、ANDゲート
163.164から交互に出力される出力パルスも同一
幅となって、作動信号としてサンプルホールド回路12
.13に交互に送られると同時にドライバ回路17にも
送られて各々のスイッチング素子9.】Oを交互に4通
させる。
この結果、スイッチング素子9,10の導通時間はいず
れも同一になり、各々を流れる電流が零となり、高周波
変圧7のコアに偏磁を生しるのが有効に防止される。
以上の場合における(a)〜(h)の各部分のクイミ/
グチャ=トを第3図に示す。
次に、高周波変圧2S1のコアに偏磁を生した場合、今
、特にスイッチング素子9を通して流れる電流がスイッ
チング素子■0を通しる電流よりも大きくなった場合に
ついて考えると、サンプルホールド回路12の出力がサ
ンプルホールド回路13の出力よりも太き(なり、誤差
増幅2i141の出力レヘルがプラス、誤差増幅n I
 42の出力レヘルがマイナス(この場合、両者の出力
は互いに反転関係にある)になる。
この結果、コンパレータ151より出力される信号のパ
ルス幅は、コンパレーク152より出力される信号のパ
ルス幅より小さくなる。そして、これらのパルスがNO
Rゲート161に送られて、Dフリップフロップ162
のクロックパルスが形成され、ANDゲー)163.1
64から;よりンプルホールド回路12.13とドライ
バ回路17に交互に作動信号、駆動(3号が送られる。
これらの結果、スイッチング素子9は幅の小さいパルス
で駆動され、その導通時間がスイッチング素子lOのJ
q導通時間りも短く制御されるので、スイッチング素子
9を通して流れる電流が減少することになり、両スイッ
チング素子9.10を通しる電流が均等化されて偏磁は
抑v1される。
以上の場合における(a)〜(h)の各部にお°する動
作を示すタイミングヂャートを第4図に示す。
なお、スイッチング素子9を流れる電流値がスイッチン
グ素子10を通しる電流よりも小さくなった場合は、上
記した動作と反対の動作をなし、偏Gitが抑制される
、ことはいうまでもない。
本発明装置は、上記した太b’を例以外にも種々の変形
が可能なことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置のクレーム対応図、第2図はm1図
に示したmWを更に具体的に示したブロック線図、第3
図、第4図はいずれも、第2図に示した(a)〜(hl
各部分の動作を示すタイミングチャートである。 (符号の説明) 図に8いて、7は高周波変圧器、9.10はスイッチン
グ素子、11は電流/電圧変換手段、12.13はサン
プルホールド回路、14は誤差増幅器、15はパルス幅
−制御回路、16は論理回路である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一対のスイッチング素子を交互に導通させて高周波変圧
    器を駆動して負荷に供給する出力電流、出力電圧を制御
    するようにした直流アーク溶接電源装置において、 (a)上記一対のスイッチング素子の各々の導通時に流
    れる電流を電圧信号に変換する電流/電圧変換手段と、 (b)上記各々のスイッチング素子の導通時に同期して
    作動され、上記各々のスイッチング素子を流れる電流値
    を上記電流/電圧変換手段より取り出して記憶する一対
    のサンプルホールド回路と、(c)上記一対のサンプル
    ホールド回路からの出力信号の誤差をなくすために、上
    記各々のスイッチング素子の導通時間を規定する2相分
    のパルス信号を出力するパルス幅制御回路と、 (d)このパルス幅制御回路から出力される2相分のパ
    ルス信号を各相毎に交互に出力して、上記一対のスイッ
    チング素子を交互に導通させるとともに、これらの導通
    時に同期して上記一対のサンプルホールド回路に作動信
    号を出力する論理回路とを備えたことを特徴とする直流
    アーク溶接電源装置。
JP19918184A 1984-09-21 1984-09-21 直流ア−ク溶接電源装置 Pending JPS6178565A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61252445A (ja) * 1986-04-04 1986-11-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 家庭用空調機器の制御装置
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JPS60223659A (ja) * 1984-04-20 1985-11-08 Toa Seiki Kk 溶接機用高周波電源制御装置

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