项目背景

某国内知名焊接设备制造商专注于中频逆变电焊机的研发和生产，产品广泛应用于汽车制造、钢结构、造船、压力容器等行业。中频逆变电焊机相比传统工频电焊机，具有体积小、重量轻、节能、焊接质量好等优势。

焊接质量直接取决于焊接电流的精确控制，需要高性能的电流检测方案。同时，电焊机工作环境恶劣，频繁的大电流冲击对分流器的过载能力和长期可靠性提出了很高要求。

产品系列与技术要求：

• 产品系列：200A/300A/400A/500A逆变电焊机
• 工作制：60%
• 电流控制精度：±2%
• 过载要求：2.5倍额定电流持续3秒（起弧瞬间）

面临的技术挑战

1. 高过载能力要求

焊接起弧瞬间电流可达额定电流的2-3倍，分流器需要承受频繁的大电流冲击。以500A电焊机为例，起弧时电流可达1250A以上，分流器瞬时功耗可达正常工作时的6倍以上。

2. 恶劣工作环境

电焊机工作时会产生大量热量、金属飞溅和强电磁干扰。分流器及其信号调理电路需要具备良好的防护和抗干扰能力。

3. 快速响应要求

焊接电流的精确控制需要快速的电流反馈，控制环路延迟过大会影响焊接电弧的稳定性和焊接质量。

4. 长期耐久性

工业设备要求高可靠性，分流器需要经受数万次甚至数十万次的热循环考验，在整个使用寿命内保持性能稳定。

技术解决方案

1. 分流器选型

针对不同规格的电焊机，选用FL-2型系列分流器，统一采用75mV额定压降规格：

2. 过载能力设计

FL-2型分流器具有优异的过载能力：

• 连续过载：1.2倍额定电流
• 5秒过载：5倍额定电流
• 瞬态冲击：可承受更高倍数的短时冲击（<100ms）

电子束焊接工艺确保电阻体与铜端子之间焊点的强度和可靠性，在频繁热循环下不会出现虚焊或开裂。

3. 散热方案

分流器安装在铝制散热底板上，通过螺栓紧固确保良好的热传导。电焊机内置风扇提供强制风冷。在500A/60%工作制条件下，分流器温度稳定在75℃以下。

4. 信号调理

• 采用宽带宽运算放大器，小信号带宽>1MHz，大信号摆率>10V/µs
• 信号响应时间<10µs，满足快速控制环路要求
• 输入端增加TVS保护和RC滤波，防止焊接电弧产生的浪涌损坏后端电路

项目成果

• 控制精度：焊接电流控制精度达到±2%，满足各类焊接工艺要求
• 可靠性：分流器通过10万次热循环测试（室温↔150℃），性能无明显变化
• 安全保护：过流保护响应时间<1ms，有效保护电焊机和操作人员安全
• 应用规模：已应用于超过5万台电焊机，涵盖全系列产品
• 市场反馈：故障率极低，客户反馈良好，已建立长期战略合作关系