[發明專利]電源裝置以及電弧加工用電源裝置

有效

• 申請號: 201410102385.2
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN104065270B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 杦村央生
• 申請（專利權）人: 株式會社大亨
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;B23K9/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 樊建中

技術領域

本發明涉及一種具備逆變器電路的電源裝置以及電弧加工用電源裝置，該逆變器電路在電源裝置的輸出電力的生成過程中，進行從直流電力向高頻交流電力的電力變換。

背景技術

作為具備逆變器電路的電源裝置，公知有例如專利文獻1公開的電弧加工用電源裝置。專利文獻1的電源裝置，其構成如下：將被輸入的商用交流電力通過整流電路變換成直流電力，并將變換后的直流電力通過半橋式逆變器電路的開關動作變換成高頻交流電力，并將變換后的高頻交流電力經由變壓器提供給二次側，在該二次側變換為適于電弧焊接等的電弧加工的直流輸出電力。調整輸出電力是通過控制逆變器電路的開關動作來進行的。

作為逆變器電路的一種開關控制，有例如專利文獻2公開的相移控制(PSM控制)。另外，專利文獻2的逆變器電路，采用全橋式逆變器電路。并且，在隨時將輸出電力變大的情況下，延長逆變器電路的成對的開關元件的同時接通期間，并將對開關元件輸出的控制脈沖信號的相位差(相移角)設定得小。相對地，在減少輸出電力的情況下，縮短逆變器電路的成對的開關元件的同時接通期間，并將對開關元件輸出的控制脈沖信號的相位差(相移角)設定得大。在PSM控制中，由于能夠將對逆變器電路的開關元件輸出的控制脈沖信號的導通脈寬設定為足夠大的寬度(例如最大寬度)，因此能夠防止開關元件無法接通，能夠實現防止輸出不穩定、變壓器磁場偏移等的發生。

然而，在專利文獻1的半橋式逆變器電路中，具備與上橋臂以及下橋臂的各開關元件(第1、第2開關元件)分別串聯連接且在電力傳遞中成對工作的開關元件(第1、第2電力開關用開關元件)。因此，如果對在電力傳遞中成對工作的開關元件進行專利文獻2這樣的PSM控制，則即使是采用半橋式逆變器電路的電源裝置，也可進行基于PSM控制的輸出調整。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-279774號公報

專利文獻2：日本特開2006-280120號公報

發明內容

發明要解決的技術課題

然而，在低輸出要求時成對的控制脈沖信號的相位差變得更大、且成對的開關元件的接通期間的偏離變得更大的條件下，對電力傳遞不產生作用的循環電流變大，其損失也變大。另外，PSM控制，由于是使成對的開關元件的接通期間錯開的控制，因此在將相位差變大時，由于中性點電位變得不穩定，因此有些情況下變壓器電流偏向于一方的極性從而變壓器引起磁場偏移。尤其是相位差越大，則變壓器的磁場偏移、循環電流的增大之類的問題就越顯著。

本發明為解決上述課題而作出，其目的在于提供一種電源裝置以及電弧加工用電源裝置，其在相移控制(PSM控制)中，尤其能夠實現成對的控制脈沖信號的相位差變大、成對的開關元件的接通期問的偏離變大的低輸出要求時的動作改善。

用于解決課題的技術手段

解決上述課題的電源裝置，具備逆變器電路，該逆變器電路在電源裝置的輸出電力的生成過程中進行從直流電力向高頻交流電力的電力變換，該電源裝置具備：半橋式逆變器電路，其在上橋臂以及下橋臂具備開關元件，并且還具備與各橋臂的開關元件分別串聯連接、且在電力傳遞中成對地執行動作的開關元件；和控制電路，其對所述逆變器電路的各開關元件輸出控制脈沖信號來對各開關元件的接通斷開(ON/OFF)動作進行控制，并對電源裝置的輸出電力進行控制，所述控制電路被構成為能實施PSM控制和PDM控制，該PSM控制為對在電力傳遞中成對的所述開關元件的控制脈沖信號的相位差進行調整，該PDM控制為對所述控制脈沖信號的導通脈沖(ON pulse)的密度進行調整，所述控制電路具備控制切換部，該控制切換部在所述控制電路的控制中，在與規定輸出要求相比位于高輸出側時進行所述PSM控制，在與規定輸出要求相比位于低輸出側時切換至所述PDM控制。

根據該構成，在與規定輸出要求相比位于高輸出側時，進行PSM控制，對在電力傳遞中成對的開關元件的控制脈沖信號的相位差進行調整；在與規定輸出要求相比變成低輸出側時，切換至PDM控制，對控制脈沖信號的導通脈沖的密度進行調整。即，若在低輸出要求時實施PSM控制，則成對的控制脈沖信號的相位差變大、成對的開關元件的接通期間的偏離變大，擔心在電路內產生的循環電流增大之類的問題；在逆變器電路的后級具備變壓器的構成的情況下，擔心變壓器的磁場偏移的問題發生，因此在該低輸出要求時，切換至PDM控制，對控制脈沖信號的導通脈沖適當進行間隔剔除來停止開關元件(逆變器電路)的動作，從而能夠既消除先前的問題，又滿足低輸出要求。