【手続補正書】
【提出日】平成17年1月12日(2005.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
入力電圧として第１の電圧と前記第１の電圧のほぼ２倍の第２の電圧とが入力されるアーク溶接機の主回路であって、前記入力電圧を直流に整流する整流部と、第１および第２の平滑コンデンサからなる平滑部と、それぞれ二つの半導体素子を有して前記整流部により整流された直流をオンオフする第１および第２の半導体パッケージと、前記第１および第２の半導体パッケージを介して前記平滑部に接続された一次側巻線を有するとともに溶接アークが必要とする電力が取り出される二次側巻線を有するトランスと、前記第１の電圧または前記第２の電圧に応じて前記平滑部、前記第１および第２の半導体パッケージならびに前記トランスの相互間の接続を切り換える切換手段とを備え、
前記切換手段は、前記第１の電圧の場合に、前記トランスに対する前記整流部の出力側の構成を前記平滑部と前記第１および第２の半導体パッケージの全ての半導体素子とを使用するフルブリッジ構成とする接続に切り換え、
前記第２の電圧の場合に、前記トランスに対する前記整流部の出力側の構成を前記平滑部と前記第１および第２の半導体パッケージのそれぞれ一つの半導体素子とを使用するハーフブリッジ構成とする接続に切り換えることを特徴とするアーク溶接機の主回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
入力電圧として第２の電圧を入力する際のハーフブリッジ構成に使用する二つの半導体素子に、前記入力電圧として第１の電圧を入力する際のフルブリッジ構成に使用されるときに導通・非導通のタイミングが異なる関係にある半導体素子を用いることを特徴とする請求項１記載のアーク溶接機の主回路。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
第２の電圧が第１の電圧の１．８〜２．２倍である請求項１または請求項２記載のアーク溶接機の主回路。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】アーク溶接機の主回路およびアーク溶接機
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ほぼ倍数関係にある二つの入力電圧を使用するアーク溶接機の主回路およびアーク溶接機に関するものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示す従来の主回路ではハーフブリッジ構成時に半導体パッケージの温度上昇が問題となる恐れがあった。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、ほぼ倍数関係にある二つの入力電圧を必要に応じて切り換えるアーク溶接機において、トランスの大型化を防止し、かつ半導体パッケージの温度上昇を低減できるアーク溶接機の主回路およびそれを応用したアーク溶接機を提供することを目的とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のアーク溶接機の主回路は、入力電圧として第１の電圧と前記第１の電圧のほぼ２倍の第２の電圧とが入力されるアーク溶接機の主回路であって、前記入力電圧を直流に整流する整流部と、第１および第２の平滑コンデンサからなる平滑部と、それぞれ二つの半導体素子を有して前記整流部により整流された直流をオンオフする第１および第２の半導体パッケージと、前記第１および第２の半導体パッケージを介して前記平滑部に接続された一次側巻線を有するとともに溶接アークが必要とする電力が取り出される二次側巻線を有するトランスと、前記第１の電圧または前記第２の電圧に応じて前記平滑部、前記第１および第２の半導体パッケージならびに前記トランスの相互間の接続を切り換える切換手段とを備え、
前記切換手段は、前記第１の電圧の場合に、前記トランスに対する前記整流部の出力側の構成を前記平滑部と前記第１および第２の半導体パッケージの全ての半導体素子とを使用するフルブリッジ構成とする接続に切り換え、
前記第２の電圧の場合に、前記トランスに対する前記整流部の出力側の構成を前記平滑部と前記第１および第２の半導体パッケージのそれぞれ一つの半導体素子とを使用するハーフブリッジ構成とする接続に切り換えることを特徴とする。なお、第１および第２の半導体パッケージ内の半導体素子としては、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどのパワー素子のいずれでも良い。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この主回路によれば、第２の電圧を入力電圧としてハーフブリッジ構成を含む主回路を構成する際、第１および第２の二つの半導体パッケージからそれぞれ一つの半導体素子を使用することで、半導体素子の発熱が二つの半導体パッケージに分散されるため、一つの半導体パッケージにおける発熱量が約二分の一になり、半導体パッケージにおける温度上昇を低減することができる。また、トランスの大型化も防止できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項２記載のアーク溶接機の主回路は、請求項１記載のアーク溶接機の主回路において、入力電圧として第２の電圧を入力する際のハーフブリッジ構成に使用する二つの半導体素子に、入力電圧として第１の電圧を入力する際のフルブリッジ構成に使用されるときに導通・非導通のタイミングが異なる関係にある半導体素子を用いることを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この主回路により、第２の電圧を入力電圧としてハーフブリッジ構成を含む主回路を構成する際に使用される二つの半導体素子を、第１の電圧を入力電圧としてフルブリッジ構成を含む主回路を構成する際と同じように動作させればよいため、半導体素子の制御が簡単になる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項３記載のアーク溶接機の主回路は、請求項１または請求項２記載のアーク溶接機の主回路において、第２の電圧が第１の電圧の１．８〜２．２倍である。このような範囲にあることが好ましい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図１は本発明の実施の形態におけるアーク溶接機の主回路を示すブロック図である。低い方の電圧が入力されてフルブリッジを構成する場合は図４（ａ）に示す従来の構成例と同様になるので、その図面を省略する。図１は、高い方の電圧が入力されてハーフブリッジを構成する場合のブロック図である。なお、図１において、従来の構成例と同一機能のものには同一の符号を付してその説明を省略する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
前述したアーク溶接機の主回路を実現するために、本実施の形態のアーク溶接機は、切換手段１０を設け、この切換手段１０により、整流部２と、平滑コンデンサ３ａおよび平滑コンデンサ３ｂと、半導体素子４ａ１，半導体素子４ａ２，半導体素子４ｂ１および半導体素子４ｂ２と、メイントランス５とを、フルブリッジ構成の場合には例えば図４（ａ）と等価な回路となるように接続し、ハーフブリッジ構成の場合は例えば図１と等価な回路となるように接続するというように、接続を切り換えるようにしている。切換手段１０の動作は以下の通りである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
本発明の実施の形態におけるアーク溶接機の主回路を示すブロック図。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
従来のアーク溶接機の主回路を示すブロック図。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
他の従来のアーク溶接機の主回路を説明するための図。