[發明專利]等離子電源斬波器

無效

• 申請號: 201010266333.0
• 申請日: 2010-08-27
• 公開（公告）號: CN101951176A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 周宏根;蔣建新;周云海;府勇成;曹益明
• 申請（專利權）人: 無錫華聯科技集團有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 無錫華源專利事務所 32228
• 代理人: 聶漢欽

技術領域

本發明涉及等離子切割機，尤其涉及用于等離子切割機的斬波器。

背景技術

空氣等離子切割機是一種新型的熱切割設備，它的工作原理是以壓縮空氣為工作氣體，以高溫高速的等離子弧為熱源，將被切割的金屬局部熔化，并同時用高速氣流將已熔化的金屬吹走，形成狹窄切縫。該設備可用于不銹鋼、鋁、銅、鑄鐵、碳鋼等各種金屬材料切割，不僅切割速度快、切縫狹窄、切口平整、熱影響區小、工件變形度低、操作簡單，而且具有顯著的節能效果。

斬波器是連接在恒定直流電源與負載電路之間用以改變加在負載電路上的直流電壓平均值和直流電流平均值的一種裝置。最早使用的斬波器裝置有硅整流器、可控硅整流器，由于這類整流器具有工作頻率只限于50Hz、電抗器尺寸大、響應慢等缺點，又發展了普通晶體管斬波器和場效應管整流器。這類斬波器克服了上述斬波器的缺點，但隨之而來的問題是普通晶體管斬波器是電流驅動，所以驅動功率大；而場效應管雖然是電壓驅動，驅動效率小，但是其導通損耗較大，在高耐壓下控制電流的能力較低，即單只功率較低，在大功率應用場合需要并聯使用，而并聯引起的動態均流和管體積較大的問題會給斬波器的物理結構設計、電路設計以及維修帶來麻煩，大大降低了工作可靠性。

發明內容

針對現有斬波器的上述不足，申請人經過研究改進，提供一種驅動功率小、導通損耗小、結構簡單、可靠性高的等離子電源斬波器。

本發明的技術方案如下：

等離子電源斬波器，連接在電源與負載之間，由三相整流器、開關管、控制電路以及電抗器組成，所述三相整流器、開關管與電抗器順序連接，電抗器連接負載，控制電路連接在開關管與負載之間。

其進一步的技術方案為：所述開關管為絕緣柵極雙極晶體管。

以及，其進一步的技術方案為：所述控制電路由驅動電路、脈寬調制器、給定電路以及反饋電路組成，所述開關管連接驅動電路，驅動電路、脈寬調制器、給定電路順序連接，反饋電路連接脈寬調制器以及負載。所述反饋電路為分流器或電流傳感器。

本發明的有益技術效果是：

本發明具有驅動功率小、結構簡單、方便控制、響應快、易維修、可靠性高等優點。與可控硅相比，具有驅動功率小、工作頻率范圍寬、電抗器尺寸小和響應速度高的優點。與普通晶體管斬波器相比，具有驅動功率小，抗二次擊穿性能好的優點。與場效應管斬波器相比，不僅導通損耗小，而且由于開關管控制電流能力強，單只管的功耗大，在高電壓輸入，大功率輸出的斬波器中只需用一只管子；而不像場效應斬波器要用多只管并聯，因此，就可以避免因并聯引起的動態均流，管組體積大等問題而給斬波器結構、電路的設計和維修增加困難。

附圖說明

圖1是本發明的電路框圖。

圖2脈寬調制器的外部線路圖。

具體實施方式

以下結合附圖，通過實施例對本發明進行具體說明。

如圖1所示，本發明連接在電源與負載5之間，由三相整流器1、開關管2、控制電路3以及電抗器4組成。三相整流器1、開關管2與電抗器4順序連接，電抗器4連接負載5，控制電路3連接在開關管2與負載5之間。其中開關管2為絕緣柵極雙極晶體管。控制電路3由驅動電路6、脈寬調制器7、給定電路8以及反饋電路9組成。開關管2連接驅動電路6，由驅動電路6驅動。驅動電路6、脈寬調制器7、給定電路8順序連接，驅動電路6的輸入由脈寬調制器7供給。反饋電路9連接脈寬調制器7以及負載5，用于提供反饋電流信號。反饋電路9可以是分流器或電流傳感器。本實施例中各元器件為已有技術，可以采用市售商品，例如可采用SG3526BN脈寬調制器，脈寬調制器SG3526BN的外部線路圖見2。

本發明的工作過程如下：正常工作時，接通50Hz的三相交流電至斬波器輸入端，經三相整流器1整流濾波后得到恒定不變的直流電壓，同時從控制電路3中的脈寬調制器7中發出10-25KHZ的方波訊號經驅動電路6之后驅動開關管2，使其不斷導通和關斷，從而使電源輸出和控制電路訊號相同，頻率相同的矩形波。電抗器4可使電流平滑，電弧不致熄滅。

以上所述的僅是本發明的優選實施方式，本發明不限于以上實施例?？梢岳斫?，本領域技術人員在不脫離本發明的精神和構思的前提下，可以做出其他改進和變化。