[發明專利]基于SiC IGBT的數字化變極性焊接電源

有效

• 申請號: 201711234792.9
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107745174B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 王振民;韋俊好;吳健文
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10;B23K9/073
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 霍健蘭;梁瑩

1.一種基于SiC?IGBT的數字化變極性焊接電源，其特征在于：包括主電路與控制電路；所述主電路包括依次連接的三相整流濾波電路、SiC?IGBT一次逆變電路、高頻變壓器、SiC超高頻整流濾波輸出電路、SiC?IGBT二次逆變電路和高壓穩弧電路；其中，三相整流濾波電路與三相交流電源連接，高壓穩弧電路與負載連接；

所述控制電路包括控制器和控制供電模塊，以及分別與控制器信號連接的數字面板、SiC一次逆變驅動模塊和SiC二次逆變驅動模塊；所述數字面板、SiC一次逆變驅動模塊和SiC二次逆變驅動模塊分別與控制供電模塊電連接；所述SiC一次逆變驅動模塊還與SiCIGBT一次逆變電路連接；所述SiC二次逆變驅動模塊還與SiC?IGBT二次逆變電路連接。

2.根據權利要求1所述的基于SiC?IGBT的數字化變極性焊接電源，其特征在于：所述三相整流濾波電路包括相連接的三相整流模塊BR101和LC濾波模塊；所述SiC?IGBT一次逆變電路包括SiC?IGBT模塊TR101、SiC?IGBT模塊TR102和RC吸收保護電路；所述SiC超高頻整流濾波輸出電路包括SiC二極管D101、SiC二極管D102、SiC二極管D103、SiC二極管D104和濾波保護電路；SiC二極管D102和SiC二極管D104串聯后并聯到由SiC二極管D101和SiC二極管D103組成的串聯電路上；所述SiC?IGBT二次逆變電路包括SiC?IGBT模塊TR103、SiC?IGBT模塊TR104和RCD吸收保護電路；所述高壓穩弧電路包括二極管D105、二極管D108、管型陶瓷電阻R117、輸出濾波電感L102和高頻耦合電感T102；

所述SiC?IGBT模塊TR101和SiC?IGBT模塊TR102分別并聯到LC濾波模塊上；高頻變壓器的初級分別與SiC?IGBT模塊TR101和SiC?IGBT模塊TR102連接，高頻變壓器的次級輸出端一與SiC二極管D101和SiC二極管D103連接點連接，高頻變壓器的次級輸出端三與SiC二極管D102和SiC二極管D104連接點連接；

SiC?IGBT模塊TR103和SiC?IGBT模塊TR104分別并聯到由SiC二極管D101和SiC二極管D103組成的串聯電路上；所述SiC?IGBT模塊TR103還通過依次連接的二極管D105、二極管D108、管型陶瓷電阻R117和輸出濾波電感L102與高頻耦合電感T102連接；高頻變壓器的次級輸出端二與管型陶瓷電阻R117和輸出濾波電感L102連接點連接；所述SiC?IGBT模塊TR103與負載的正極連接；高頻耦合電感T102與負載的負極連接；管型陶瓷電阻R117和輸出濾波電感L102連接點與負載的正極之間還連接有輸出旁路濾波電路；

SiCIGBT模塊TR101和SiCIGBT模塊TR102分別與SiC一次逆變驅動模塊連接；SiC?IGBT模塊TR103和SiC?IGBT模塊TR104分別與SiC二次逆變驅動模塊連接。

3.根據權利要求1所述的基于SiC?IGBT的數字化變極性焊接電源，其特征在于：所述SiC一次逆變驅動模塊包括由電阻R201、電阻R202、P溝道功率場效應管M201和N溝道功率場效應管M202組成的推挽輸出電路一，由電阻R203、電阻R204、P溝道功率場效應管M203和N溝道功率場效應管204組成的推挽輸出電路二，以及高頻脈沖變壓器T201、高頻脈沖變壓器T202和四路驅動信號產生電路。

4.根據權利要求1所述的基于SiC?IGBT的數字化變極性焊接電源，其特征在于：所述SiC二次逆變驅動模塊包括光耦U301、光耦U302、穩壓二極管D301、穩壓二極管D302、柵極驅動電阻R302、柵極驅動電阻R305，壓敏電阻R303和壓敏電阻R306。

5.根據權利要求1所述的基于SiC?IGBT的數字化變極性焊接電源，其特征在于：所述控制供電模塊包括依次連接的濾波浪涌限制單元、整流濾波單元、反激變換器和若干穩壓模塊，以及與反激變換器連接的驅動單元。