[發明專利]全橋逆變與單端正激逆變切換式弧焊電源及其控制方法

有效

• 申請號: 201010150866.2
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN101829834A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 方臣富;郭陽;朱寧
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種全橋逆變與單端正激逆變切換式弧焊電源，包括弧焊電源主電路，該弧焊電源主電路由大功率開關晶體管(Q1～Q2)構成的超前臂、大功率開關晶體管(Q3～Q4)構成的滯后臂、大功率開關晶體管(Q1～Q4)的反向并聯二極管(D1～D4)、大功率開關晶體管(Q1～Q4)的并聯電容(C1～C4)、諧振電感(Lr)、漏感(L1k)、高頻變壓器(T)組成；超前臂的中點依次通過諧振電感(Lr)和變壓器漏感(L1k)連接高頻變壓器的原邊繞組(N1)后連接滯后臂的中點，高頻變壓器的副邊繞組(N2)連接全橋整流電路后再連接輸出濾波電感(Lf)；

其特征是：還包括電流傳感器(SE)和控制電路，在所述諧振電感前端(Lr)與超前臂之間串接電流傳感器(SE)或則高頻變壓器副邊繞組(N2)與漏感(L1k)之間串接電流傳感器(SE)，電流傳感器(SE)的輸出端接控制電路的輸入端，控制電路的輸出端接弧焊電源主電路的控制端。

2.一種全橋逆變與單端正激逆變切換式弧焊電源的控制方法的特征在于，其特征在于包括以下步驟：

201.設置基準電壓信號；

202.采用電流傳感器(SE)進行電流采樣，電流采樣信號與基準電壓信號通過采樣比較單元(1)進行比較；

203.當電流采樣信號高于基準電壓信號時，采用電子開關單元(2)控制全橋移相電路的大功率開關晶體管(Q1～Q4)正常導通，弧焊電源主電路工作于全橋移相諧振式工作模式；

204.當電流采樣信號低于基準電壓信號時，采用電子開關單元(2)切斷兩路PWM控制信號，全橋移相電路的大功率開關晶體管(Q1～Q4)只有兩只正常導通，弧焊電源主電路的工作模式由全橋移相諧振式切換為雙管單端正激工作模式。

3.根據權利要求1所述全橋逆變與單端正激逆變切換式弧焊電源，其特征在于，所述電流傳感器(SE)為霍爾傳感器或者分流器。

4.根據權利要求1所述的全橋逆變與單端正激逆變切換式弧焊電源，其特征在于所述控制電路由采樣比較單元(1)串接電子開關單元(2)構成，采樣比較單元(1)接電流傳感器(SE)的輸出端，電子開關單元(2)接大功率開關晶體管(Q1～Q4)。

5.根據權利要求4所述的全橋逆變與單端正激逆變切換式弧焊電源，其特征在于：所述的采樣比較單元(1)由比較器U1A、電阻R1和R2、可調電阻VR1構成，其中比較器U1A的3腳串接電阻R1后接可調電阻VR1的中間抽頭，比較器U1A的2腳串接電阻R2后接電流傳感器(SE)的輸出端，比較器U1A的4腳和可調電阻VR1一端接+15V直流電源，比較器U1A的連接-15V直流電源，可調電阻VR1的另一端接地，比較器U1A的1腳接電子開關單元(2)的輸入端。

6.根據權利要求4所述的全橋逆變與單端正激逆變切換式弧焊電源，其特征在于：所述的電子開關單元(2)由電子開關U2A和U2B構成，電子開關U2A的11腳和U2B的10腳分別接采樣比較單元(1)的輸出端，電子開關U2A的6腳、7腳和8腳與地相連；電子開關U2A的16腳與+15V相連；電子開關U2A的12腳與PWM控制信號A相連；電子開關U2A的14腳與大功率開關晶體管Q2相連；電子開關U2B的2腳與PWM控制信號B相連；電子開關U2B的15腳與大功率開關晶體管Q3相連。

7.根據權利要求5所述的全橋逆變與單端正激逆變切換式弧焊電源，其特征在于：所述比較器U1A型號為LM324。

8.根據權利要求6所述的全橋逆變與單端正激逆變切換式弧焊電源，其特征在于：所述電子開關U2A和U2B型號為CD4053。