多电压焊接装置

本申请是申请人于2015年11月5日提交的申请号为201580060932.8(国际申请号PCT/IB2015/058563)、发明名称为“多电压焊接装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本实施例涉及用于焊接型电力(即，一般用于焊接、切割或加热的电力)的电源。

背景技术

用来生成焊接型电力的焊接装置常常被设计为适应不同的输入电压，这可能来源于依赖于位置而被供给电源的不同的交流(AC)输入电压。在一些设计中，AC电力输入可以被整流，以生成经整流的输入电压，其可以被转换成恒定的DC输出电压。依赖于输入电压的幅值，在不同的已知电源设计中，恒定的DC输出电压可以相对于经整流的输入电压被升压(增加)或降压(降低)。

在一些设计中，可以具有400V至800V范围内的值的恒定DC输出电压可以使用例如主逆变器和主变压器被转换为焊接型电力，其中主变压器将恒定DC输出电压降低至对焊接型电力合适的电平。

为了向焊接装置的其它部件供电，从不同的源吸取电力会是适当的。在一些已知的设计中，生成用于焊接的恒定DC电压的电力的升压转换器也可以被配置为将恒定DC电压(“升压电压”)配送给其它部件，用于控制焊接装置中的电路系统的操作。在其它设计中，可以利用来自AC输电干线的AC电压为焊接装置的控制电路系统供电。用于供给焊接电力以及向焊接装置的其它部件供电的给定体系架构可以在成本、稳定性、灵活性和复杂性方面具有优点和缺点。关于这些和其它考虑，提供了本公开内容。

发明内容

在一个实施例中，提供焊接型电力的装置可以包括：输入电路，接收具有在AC输入电压范围内的第一幅值的AC输入电压，并生成第一DC电压；升压转换器，被配置为接收第一DC电压并输出具有不依赖于AC输入电压的第一幅值的固定幅值的第二DC电压；输出电路，被配置为接收第二DC电压并将第二DC电压转换成焊接型电力；控制DC-DC转换器，被配置为接收第一DC电压并输出控制电力信号作为第三DC电压；升压转换器控制部件，接收控制电力信号并生成控制升压转换器的操作的控制信号；以及辅助AC电源，接收由升压转换器输出的第二DC电压并生成AC辅助输出电压。

在另一个实施例中，一种方法可以包括基于具有第一幅值的AC输入电压生成第一DC电压；在升压转换器中接收第一DC电压并输出具有不依赖于AC输入电压的第一幅值的固定幅值的第二DC电压；将第二DC电压转换成焊接型电力；接收第一DC电压并输出控制电力信号作为第三DC电压；接收控制电力信号并生成控制升压转换器的操作的控制信号；以及接收第二DC电压并生成AC辅助输出电压。

附图说明

图1绘出了示例性装置的框图。

图2绘出了另一个示例性装置的示意图。

图3绘出了示例性过程流程。

具体实施方式

本实施例提供了优于用来提供焊接型电力的常规装置(其在本文中可以被称为“焊接装置”)的改进。在下面的描述中，各种实体一般可以被称为AC电压、DC电压、DC信号、AC信号。由给定的同一部件输出的信号可以被称为例如“DC1信号”，而“DC1信号”的电压被称为“DC1”电压。应当理解的是，诸如“DC1”的术语可以指DC1信号或DC1信号的电压，即，DC1电压。

本实施例的焊接装置可以包括输入电路，来接收具有在AC输入电压范围内的第一幅值的AC输入电压。输入电路可以包括一个或多个常规部件，诸如输入整流器、滤波器等。输入电路可以输出第一DC电压，其中第一DC电压的幅值可以依赖于AC输入电压的幅值。本实施例的焊接装置还可以包括升压转换器，该升压转换器被配置为接收第一DC电压并输出具有不依赖于AC输入电压的幅值的固定幅值的第二DC电压。焊接装置还可以包括输出电路，其被配置为接收第二DC电压并将第二DC电压转换成焊接型电力。输出电路可以包括一般已知的部件，诸如主逆变器、主变压器和输出整流器，它们一起可以基于接收到的第二DC电压生成焊接型输出。本实施例的焊接装置还可以包括控制DC-DC转换器，该控制DC-DC转换器被配置为接收第一DC电压并输出控制电力信号。此外，焊接装置可以包括升压转换器控制部件，以接收控制电力信号并生成控制升压转换器的操作的控制信号。焊接装置还可以包括辅助转换器，接收由升压转换器输出的第二DC电压并生成AC辅助输出电压。

在特定实施例中，除了上面提到的特征，焊接装置还可以包括辅助变压器，该辅助变压器被配置为从辅助转换器接收AC辅助输出电压，并向辅助部件输出电力。

图1示出了根据本公开内容实施例的、可被用来生成焊接型电力的装置100。装置100被配置为从AC电源102接收电力，该AC电源102在一些实施例中可以表示以50Hz或60Hz提供AC电力的AC输电干线。在一些实施例中，装置100可以被配置为使用电压的宽范围(诸如在90V至460V之间)中的不同的AC输入电压进行操作。

装置100可以包括各种输入电路系统，以将从AC电源102接收的进入AC电力转换成直流(DC)信号。输入电路系统可以包括已知的部件，诸如滤波器、整流器和预充电电路系统。在图1的示例中，示出了输入整流器104，其接收AC信号AC1并输出DC信号DC1。DC1电压的幅值可以依赖于AC1电压的幅值。装置100还包括升压转换器106，该升压转换器106被配置为接收DC1信号并生成增加到高于DC1信号的电压的DC2电压。在一些示例中，DC2信号可以具有700V至800V的幅值。该实施例不受限于此上下文。

DC2信号可以被提供给具有已知部件的输出电路，以生成焊接电力。例如，DC2信号可以由主逆变器108接收，主逆变器108向输出变压器110输出AC电力。输出变压器110生成焊接型电力，它可以在比DC2信号低得多的电压下工作。在其它实施例中，其它已知的转换器可以用在输出电路中。

装置100包括被示为DC-DC转换器112的控制DC-DC转换器，该DC-DC转换器112被配置为从输入整流器104接收DC1信号。DC-DC转换器112可以是反激式转换器或其它转换器，其向升压转换器控制器114输出电力作为第三DC电压(示为DC-3信号)。在一些示例中，从DC-DC转换器112发送到升压转换器控制器114的电力的电压可以小于100V，并且在特定的示例中，小于50V。升压转换器控制器114又通过诸如控制开关来控制升压转换器的操作，以确定作为DC2电压输出的升压电压。

装置100还包括被配置为接收DC2电压的辅助AC电源116。辅助AC电源116可以被配置为使用诸如逆变器的辅助转换器来输出AC电力。辅助AC电源116可以被配置为供给辅助电力(aux电力)，以操作装置100的各种部件(示为辅助部件120)。辅助部件120可以包括外部冷却单元、风扇、各种其它工具、阀门、焊丝馈线器、割炬以及从辅助AC电源116接收辅助电力的其它部件。辅助AC电源116耦合到辅助变压器118，辅助变压器118可以降低从辅助AC电源接收的AC电力的电压。然后较低电压的信号可以被发送到辅助部件120，用于操作。

装置100还包括逆变器控制部件122，其接收从辅助变压器118输出的辅助电力。逆变器控制部件122可以调节主逆变器108的操作。

由装置100的体系架构提供的优点在于，操作辅助部件120的辅助电力可以通过使用逆变器来方便地提供，以利用DC2信号，这可以确保稳定的操作。同时，DC1电压可以被DC-DC转换器112利用，DC-DC转换器112可能不需要DC2信号为操作升压转换器控制器114提供稳定的控制电力。

图2示出了根据另外的实施例的布置200。在各种实施例中，布置200可以形成装置100的部分。特别地，布置200绘出了辅助AC电源116的变体。在这个实施例中，辅助AC电源116包括示为H桥转换器(逆变器)的辅助转换器和被配置为接收由升压转换器208输出的DC2信号的控制部件220。H桥转换器和控制部件220可以根据H桥逆变器的已知过程从接收到的DC2信号生成AC信号。由H桥转换器和控制部件220生成的AC信号可以被LC滤波器222滤波，以向辅助变压器118提供经滤波的信号输出。辅助变压器118可以向装置(诸如装置100)的各种部件供电。辅助AC电源116还可以包括耦合在LC滤波器222与H桥转换器和控制部件220之间的电压和电流反馈电路224。如图2中进一步示出的，除了向升压转换器控制器114供电，DC-DC转换器112还可以向H桥转换器和控制部件220中的控制电路系统供电。

现在转到图3，示出了示例性流程300。在方框302，执行基于具有第一幅值的AC输入电压生成第一DC电压的操作。在方框304，在升压转换器中接收第一DC电压并输出具有不依赖于AC输入电压的第一幅值的固定幅值的第二DC电压。在方框306，第二DC电压被转换成焊接型电力。在方框308，接收第一DC电压并输出控制电力信号作为第三DC电压。在方框310，接收控制电力信号并生成控制信号来控制升压转换器的操作。在方框312，接收第二DC电压并生成AC辅助输出电压。

本公开内容不受本文所述的具体实施例的限制。实际上，根据前面的描述和附图，除了本文所述的实施例，本公开内容的其它各种实施例和修改对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。因此，此类其它实施例和修改意在落入本公开内容的范围内。此外，虽然本文中已经在针对特定目的的特定环境中在特定实现的语境中描述了本公开内容，但是本领域普通技术人员将认识到，其有用性不限于此，并且本公开内容可以在针对任何数量的目的的任何数量的环境中有益地实现。因此，下面阐述的权利要求不应当被解释为如本文所述的本公开内容的全部宽度和精神。