[發明專利]一種阻擋式高頻脈沖電流產生電路

有效

• 申請號: 201911426551.3
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111181532B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 河北建材職業技術學院
• 主分類號: H03K3/57
• 分類號: H03K3/57;H02M9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種產生高頻脈沖電流的電路，該電路提供了一個在高頻變壓器次級整流電路D0之后，負載RL之前用來產生高頻脈沖電流的電路，該用來產生高頻脈沖電流的電路包括四個開關器件IGBT模塊Q1、Q2、Q3、Q4，七個二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，儲能電感L1，儲能電容C1，通過有序地調節開關器件的通斷，確保輸出預期的脈沖電流。有益效果：本發明通過利用主電路中幾個開關器件的適時開通和關斷，使得在電流上升期輸出電流增加，在電流下降期電流大小下降得更快，從而增大了電流脈沖效果。

技術領域

本發明涉及電力電子領域，具體來說，涉及一種產生高頻脈沖電流的電路及方法。

背景技術

隨著電子技術的高速發展和電焊機工藝的日益成熟，各個種類的電焊機焊接性能都有了長足的進步。但是，在設計開發高性能電焊機中，在焊接電弧處獲得高頻脈沖電流是一件極其困難的事情。首先，高頻脈沖電弧比起普通直流電弧具有一系列優點：電磁收縮效應大，電磁剛性大，軸向的指向性強，電弧壓力和熔透性也增加，同時熔池受到超聲波振動，改善了焊縫物理化學冶金過程，有利于提高焊縫質量和焊接速度。其次，在電焊機的高頻變壓器的次級可以容易獲得高頻脈沖電壓，但是，從電焊機到焊接處有好幾米的焊接連接線，這些連接線在電路中等效為一個電感，高頻脈沖電壓經過電感后，所形成的電流將失去高頻脈沖電流的效果。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的問題，本發明提出一種產生高頻脈沖電流的電路和方法。并且把這一優良的方法推廣到其它需要高頻脈沖電流的電路中也獲得了很好的效果，從而克服了現有相關技術所存在的上述技術難題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

根據本發明的一個方面，提供了一個在高頻變壓器次級整流電路D0之后，負載RL之前用來產生高頻脈沖電流的電路，該用來產生高頻脈沖電流的電路包括四個開關器件IGBT模塊Q1、Q2、Q3、Q4，七個二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，儲能電感L1，儲能電容C1。其特征在于，整流橋D0的輸出正極分別連接IGBT模塊Q1，續流二極管D1，IGBT模塊Q2，續流二極管D2，儲能電感L1。所述IGBT模塊Q2的另一端分別連接二極管D5，D7的負極和電容C1。電感L1的另一端分別連接二極管D5正極，IGBT模塊Q3的C極以及二極管D3的負極。IGBT模塊Q3的E極、二極管D3的正極、二極管D6的負極、二極管D1的正極、IGBT模塊Q1的E極都與負載RL的正極相連接。電容C1的另一端分別與二極管D4，D6的正極，IGBT模塊Q4的E極相連接。整流橋D0的輸出負極，二極管D7正極，二極管D4負極，IGBT模塊Q4的C極和焊機輸出電感L2的一端，共同連接于一點，作為參考地。電感L2的另一端，則作為電焊機的輸出電纜線。

根據本發明的另一個方面，提供了一種高頻脈沖電流的產生方法，包括以下步驟：

1、IGBT模塊Q1，Q2，Q4同時開通，這時由整流橋D0供電，電容C1放電，這時可以對外輸出尖峰電流；

2、經過一定的時間周期后，IGBT模塊Q1，Q2，Q4同時關斷，并且同時開通IGBT模塊Q3。這時，電感L1和電感L2串聯，由于初始時刻流過L1的電流為零，在兩個電感串聯后，電感L1，L2流過的電流相等，由于電感L1的電感量大于電感L2的電感量，導致流過電感L2的電流急劇下降。這樣，輸出電流的大小出現了急劇的變化，從而取得了很好的電流脈沖效果；

3、在IGBT模塊Q1，Q2，Q4開通之前，關斷Q3，L1的能量轉移給電容C1。以便在下一個周期的初期階段，在IGBT模塊Q1，Q2，Q4開通時，電容C1對負載放電。

本發明的有益效果為：

本發明通過利用主電路中幾個開關器件的適時開通和關斷，使得在電流上升期輸出電流增加，在電流下降期電流大小下降得更快，從而增大了電流脈沖效果。