[實用新型]電焊機的數控軟開關逆變焊接電源

有效

• 申請號: 200820154524.6
• 申請日: 2008-10-28
• 公開（公告）號: CN201287234Y
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 劉睿
• 申請（專利權）人: 上海滬工電焊機制造有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王 潔

技術領域

本實用新型涉及逆變焊接電源技術領域，特別涉及軟開關逆變焊接電源技術領域，具體是指一種電焊機的數控軟開關逆變焊接電源。

背景技術

逆變弧焊電源由于體積小、質量輕、高效節能和性能優良，因此得到了廣泛的研究。但逆變弧焊電源中開關頻率過高，電流過大，這就存在著較大的開關損耗，同時EMI過大。軟開關作為目前電力電子技術研究的熱點之一，很好地解決了這個問題。

近年來，隨著單片機、數字信號處理器以及復雜可編程邏輯器件等元器件的發展，數字控制技術已得到廣泛的應用。相對于傳統的模擬控制，數字控制技術有著控制方法靈活多變、控制精度高、可靠性高等優點。目前國內外弧焊電源的最新技術趨勢就是逆變軟開關技術和數字控制技術相結合。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種電焊機的數控軟開關逆變焊接電源，有效減小開關管的開通關斷損耗，提高了開關頻率，減小了控制器設計的復雜性，大大提高了其靈活性，控制精度高、可靠性好、即使在較小的負載下也能較好地實現軟開關。

為了實現上述目的，本實用新型的電焊機的數控軟開關逆變焊接電源具有如下構成：

該電焊機的數控軟開關逆變焊接電源，其特點是，包括數字控制系統和逆變弧焊電源，所述數字控制系統包括數字信號處理器，所述數字信號處理器連接所述逆變弧焊電源，所述逆變弧焊電源采用全橋變換器。

較佳地，所述全橋變換器是移相全橋軟開關PWM變換器。

更佳地，所述移相全橋軟開關PWM變換器為移相全橋ZVZCS?PWM變換器。

更進一步地，所述移相全橋ZVZCS?PWM變換器是帶飽和電感的移相全橋ZVZCS?PWM變換器。

更進一步地，所述數字信號處理器包括第一全比較單元和第二全比較單元，所述移相全橋ZVZCS?PWM變換器包括超前橋臂和滯后橋臂，所述第一全比較單元分別連接所述超前橋臂的兩逆變開關管，所述第二全比較單元分別連接所述滯后橋臂的兩逆變開關管。

采用本實用新型，由于本實用新型的移相全橋ZVZCS?PWM變換器利用箝位電容實現超前橋臂的ZVS，利用飽和諧振電感實現滯后橋臂的ZCS，其有效地減小了開關管的開通關斷損耗，提高了開關頻率；數字控制系統的引入不僅減小了控制器設計的復雜性，而且大大提高了其靈活性。根據上述原理設計的軟開關逆變弧焊機，通過實驗證明性能良好。

附圖說明

圖1是本實用新型的一具體實施例的帶飽和電感的ZVZCS變換器的主電路示意圖。

圖2是本實用新型的一具體實施例的移相脈沖生成原理圖。

圖3是本實用新型的一具體實施例的主程序流程圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。

請參閱圖1～圖3所示，本實用新型的電焊機的數控軟開關逆變焊接電源，包括數字控制系統和逆變弧焊電源，所述數字控制系統包括數字信號處理器，所述數字信號處理器連接所述逆變弧焊電源，所述逆變弧焊電源采用全橋變換器。

較佳地，所述全橋變換器是移相全橋軟開關PWM變換器。

更佳地，所述移相全橋軟開關PWM變換器為移相全橋ZVZCS?PWM變換器。

在本實用新型的一具體實施例中，所述移相全橋ZVZCS?PWM變換器是帶飽和電感的移相全橋ZVZCS?PWM變換器。

在本實用新型的一具體實施例中，所述數字信號處理器包括第一全比較單元和第二全比較單元，所述移相全橋ZVZCS?PWM變換器包括超前橋臂和滯后橋臂，所述第一全比較單元分別連接所述超前橋臂的兩逆變開關管，所述第二全比較單元分別連接所述滯后橋臂的兩逆變開關管。

在移相全橋ZVZCS?PWM變換器中，超前橋臂的零電壓(ZVS)開關是在超前橋臂并聯適當的電容實現的，而滯后橋臂要實現零電流(ZCS)開關必須在變壓器一次電壓過零期間，使一次電流復位到零并短暫箝在零電流，這一般也需要加入輔助電路，如帶飽和電感、副邊帶箝位等。

通過分析，綜合考慮到效率、成本和實現難易程度等因素，本實用新型選擇利用飽和電感實現滯后橋臂ZCS的拓撲作為主電路。