[發明專利]調寬型軟開關逆變焊機

有效

• 申請號: 201110380438.3
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102390001A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 郭昊
• 申請（專利權）人: 太原市星云焊接設備有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及軟開關逆變焊機，具體是一種調寬型軟開關逆變焊機。

背景技術

現有的軟開關逆變焊機通常采用定寬移相型的PWM控制技術，這種技術的局限性在于超前臂脈寬一直處于最大脈寬，關斷時間短，在空載和輕載時難以實現零電壓開通和關斷，導致空載和輕載時焊機損耗和IGBT應力反而比硬開關電路還要大。基于此，有必要發明一種全新的軟開關逆變焊機，以解決現有軟開關逆變焊機在空載和輕載時無法實現軟開關PWM控制的問題。

發明內容

本發明為了解決現有軟開關逆變焊機在空載和輕載時無法實現軟開關PWM控制的問題，提供了一種調寬型軟開關逆變焊機。

本發明是采用如下技術方案實現的：調寬型軟開關逆變焊機，其工作電路包括軟開關主電路和軟開關驅動電路；所述軟開關主電路包括由第一-第四IGBT管聯接構成的IGBT逆變電路；IGBT逆變電路的供電電源之間并聯有吸收電容；第一IGBT管的集電極與發射極之間并聯有第一諧振電容；第二IGBT管的集電極與發射極之間并聯有第二諧振電容；IGBT逆變電路的兩個橋臂的中點之間連接有由主變壓器的初級線圈、隔直電容、諧振電感串接而成的串聯支路；主動變壓器的次級串接有換流電感；主動變壓器的次級線圈兩端與軟開關主電路的正輸出端之間連接有由第一二極管和第二二極管并接而成的并聯支路，主動變壓器的次級線圈的中間抽頭與軟開關主電路的負輸出端之間連接有由電抗和分流器串接而成的串聯支路；第一-第四IGBT管的柵極連接軟開關驅動電路的輸出端。

工作時，IGBT逆變電路的輸入端與電網連接，吸收電容用于吸收電網輸入的瞬態電壓。軟開關主電路的正、負輸出端與焊機的高頻脈沖起弧電路連接。通過軟開關驅動電路控制IGBT逆變電路的開通和關斷，結合第一諧振電容、第二諧振電容、諧振電感的諧振作用，即可實現焊機的軟開關控制。在控制過程中，隔直電容能夠防止因主動變壓器偏移而造成的IGBT管損壞。換流電感的作用是在空載或輕載時為原邊諧振電感提供電流，保證在空載或輕載時也能實現軟開關。基于上述過程，與現有軟開關逆變焊機相比，本發明所述的調寬型軟開關逆變焊機基于全新的軟開關PWM控制電路結構，實現了在空載和輕載時進行軟開關PWM控制，由此徹底解決了現有軟開關逆變焊機在空載和輕載時無法實現軟開關PWM控制的問題。

本發明有效解決了現有軟開關逆變焊機在空載和輕載時無法實現軟開關PWM控制的問題，適用于各類焊機。

附圖說明

圖1是本發明的軟開關主電路的原理圖。

圖2是本發明的軟開關驅動電路的原理圖。

具體實施方式

調寬型軟開關逆變焊機，其工作電路包括軟開關主電路和軟開關驅動電路；

所述軟開關主電路包括由第一-第四IGBT管K1-K4聯接構成的IGBT逆變電路；IGBT逆變電路的供電電源之間并聯有吸收電容C101；第一IGBT管K1的集電極與發射極之間并聯有第一諧振電容C102；第二IGBT管K2的集電極與發射極之間并聯有第二諧振電容C103；IGBT逆變電路的兩個橋臂的中點之間連接有由主變壓器T3的初級線圈、隔直電容C104、諧振電感L1串接而成的串聯支路；主動變壓器T3的次級串接有換流電感L2；主動變壓器T3的次級線圈兩端與軟開關主電路的正輸出端之間連接有由第一二極管M1和第二二極管M2并接而成的并聯支路，主動變壓器T3的次級線圈的中間抽頭與軟開關主電路的負輸出端之間連接有由電抗L3和分流器S1串接而成的串聯支路；第一-第四IGBT管K1-K4的柵極連接軟開關驅動電路的輸出端；

所述軟開關驅動電路包括供電電路、原邊電流采樣電路、PWM產生電路、斜坡補償電路、欠壓保護電路、設定跟隨電路、同步脈沖放大電路、滯后臂信號產生電路、驅動電路、以及信號指示電路；

所述供電電路包括第一整流橋B1；第一整流橋B1的輸入端連接有第五插頭J5；第一整流橋B1的兩輸出端之間連接有由第一穩壓器U8和第二穩壓器U2并接而成的并聯支路；第一穩壓器U8的輸入端連接有第三十一電容C31，第一穩壓器U8的輸出端連接有由第二十一電容C21和第二十六電容C26并接而成的并聯支路；第二穩壓器U2的輸入端連接有第二十三電容C23；工作時，交流電經第五插頭J5送入第一整流橋B1整流，整流后經第三十一電容C31、第二十三電容C23濾波后送入第一穩壓器U8、第二穩壓器U2穩壓，穩壓后的電源給整個軟開關驅動電路供電；