CN100513040C - 用于电弧焊接的电源以及提供调节的焊接输出的方法 - Google Patents

用于电弧焊接的电源以及提供调节的焊接输出的方法 Download PDF

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Abstract

用于电弧焊接处理的电源，其中，该电源包括：具有AC输入和第一DC输出信号的输入级；非调节DC到DC变换器形式的第二级，该非调节DC到DC变换器具有连接于第一DC输出信号的输入，和以与第一DC输出信号电隔离的形式的、且具有与第一DC输出信号成给定比率大小的输出；以及，将第二DC输出信号转换成用于焊接处理的焊接输出的第三级。

Description

用于电弧焊接的电源以及提供调节的焊接输出的方法
技术领域
本发明涉及电弧焊接的领域，更特定地，涉及用于这种焊接的电源和使用新电源实现的方法。
背景技术
电弧焊接涉及在金属焊条和工件之间流过AC或DC电流，该金属焊条通常是带芯的或是实心的金属焊线。电源被用作在进给焊条钢丝和工件之间产生给定电流模式和/或极性，从而电弧将融化进给焊线的末端，并将融化的金属沉积在工件上。虽然多种变换器技术被用于电源，但是最有效的是基于倒相器的电源，其中开关网络包括工作在高频的开关，从而产生用于焊接处理的理想波形或电流电平。在Blankenship 5,278,390中讨论了一种倒相器类型的电源，其中根据该发明的优选实施例来操作倒相器。该优选的操作程序包括俄亥俄州克利夫兰的林肯电气公司领先的“波形控制技术”，在其中，实际的波形是由一系列短脉冲生成的，该系列短脉冲通常是以高于18kHz的频率生成的，并且该组短脉冲具有波形发生器控制的轮廓。这种已知的倒相器控制技术被用在该发明的优选实施例中，在此不再详细描述。根据标准电源技术，到电源的倒相级的输入信号是来自正弦波电源的整流电流。合适的功率因数校正变换器是很通用的，并且如Kooken 5,991,169中所示，其是倒相器开关网络本身的一部分，或如在Church 6,177,645中所示，其位于倒相级之前。实际上，多年来，具有功率因数校正倒相器或倒相级的电源在焊接技术是公知的。在Church 6,504,132中揭示有另一种使用升压变换器形式的输入功率因子校正变换器。Church的两项专利和Kooken的专利作为本发明涉及的背景信息和技术成为参考。在Kooken 5,991,169和Church 6,504,132中，实际的焊接电流由输出断路器或降压变换器调节，在倒相级的输出或输入升压变换器的输出中由变压器获得隔离，这些用于电源的不同拓扑在电弧焊接技术中是公知技术。在这些背景技术中，实际的焊接电流、电压或功率在电源的输出级或在该输出级之前得到调节，该输出级是一倒相器或一断路器。没有倒相器也没有断路器被非调节的引起如本发明预期的一样的用于驱动调节焊接级的固定、低电压DC母线。
焊接操作的隔离是大多数用于焊接的电源的特征。术语“焊接”包含“等离子切割”。在Vogel 5,991,180中，一使用升压变换器的前置调节器是指揭示为具有输出隔离变压器、且直接驱动焊接操作的断路器的变换器，该输出隔离变压器位于焊接调节之后。在该电源中，控制断路器网络而产生想要的调节后的输出焊接电流，而且在输出级中提供隔离。以相似的方式，Thommes5,601,741揭示了一种用于驱动脉宽调制的控制的倒相器的升压变换器，该倒相器将调节后的输出信号提供给实际的焊接操作。在Vogel和Thommes中，调节第二级而将来自前置调节器的功率因数控制的电流导入焊接操作中。焊接调节是在第二级中，且通常被脉宽调制器控制电路驱动。Vogel和Thommes都被参考作为背景技术。在Moriguchi 6,278,080中，调节一种倒相器类型电源控制想要的焊接电流。通过在控制的第二级倒相器和揭示作DC焊接操作的焊接输出之间的变压器获得隔离。类似的电源在Moriguchi 5,926,381和Moriguchi 6,069,811中示出，其中，来自倒相级的控制电流的隔离是在倒相器的输出上，并直接驱动焊接操作。Moriguchi 5,926,381揭示了通常的布置，该布置用于使用在第一级升压变换器的输出上的电压，从而提供用于调节的倒相级或升压变换器本身的控制器电压。这里三项Moriguchi专利参考作显示现有技术电源的背景信息，其中调节的倒相器由一输入升压变换器或者一整流器的DC输出取得，从而产生控制的焊接电流，该焊接电流被导入用于隔离的输出变压器。隔离变压器的次级AC信号直接被用于焊接操作。没有如在该发明的新的电源中使用的第三级拓扑结构。
现在转到非焊接技术，该发明的一个方面是在DC/DC第二级变换器的输出处的同步整流器装置的使用。同步整流器是常规装置，Boylan 6,618,274中显示了一种这样的整流器。Calkin 3,737,755揭示了一种用于低功率用途的DC/DC变换器，其中固定的调节电流被引导到非调节的倒相器，来提供一非可变输出DC信号。非调节倒相器的任何控制是在倒相器的输入端，从而输入DC信号是能够被调节去控制倒相器的固定输出DC信号的唯一参数。这是一种需要对倒相器的信号控制的拓扑结构，从而倒相器提供受控的固定输出信号。这是一种和本发明的使用而预期的不同的概念；然而，Boylan和Calkin中的非焊接的常规背景技术在这里作为参考从而显示同步整流器和非调节倒相器的一种形式，其中通过控制输入DC信号的电平在倒相器之前执行任何调节。这些专利都不涉及用于焊接的电源，且仅仅是作为常规技术概念例如同步整流器装置和非调节倒相器而在此作为参考。在Smolenski5,019,952中显示一种非焊接两级AC到DC变换器，该专利用于将到电流的最小谐波干扰传递到进入变换器的电流。负载是不可变的，且不需要如在焊接操作中要求的调节。该专利被用作参考从而显示常规技术，该常规技术与用于电弧焊接的电源的要求不关联。
这些专利组成了涉及必须被焊接操作调节的电源的发明的背景，该焊接操作中由实际焊接操作的平均电流、平均电压和功率的反馈回路完成调节。除了作为常规技术信息以外，固定负载电源和本发明不相关。
在过去，电源中的倒相器输出是由焊接操作中的参数例如，电流、电压或功率调节的焊接电流。该倒相器一般由脉宽调制器控制，其中操作于高频的开关的占空比由来自焊接操作的反馈所控制，从而占空比是在充分地小于100％的范围内调节。这种类型的PWM受控倒相器参照做调节单级倒相器。这样的倒相器形成了电源的输出，且是电源的最后一级。较低的占空比导致较高的初级电流和较多的损耗。倒相器的效率根据占空比的调节而改变，该占空比的调节是由调节单级倒相器的输出的需求而引起的，从而产生适合焊接的输出信号。使用末级是调节单级倒相器的电源而导致热损耗，较低的效率，高成本和增加的元件尺寸。由于这些原因，一些焊接源制造商已经出售好于倒相器电源的电源，因为他们不使用有高成本和造成其他劣势的倒相器。具有为了产生适合焊接的电流的目的而隔离输出和调节电流的双重功能的倒相级被避免。参见Hoverson 6,723,957，其作为背景技术而参考。
发明内容
本发明涉及用于电弧焊接(等离子切割)的电源，其中电源的倒相器是如过去一样的第二级，但是没有被调节过，从而可加入第三级来提供用于产生适合焊接的电流的实际的调节。通过使用该三级概念，倒相器可以操作在非常高频的转换，然而输出第三级可以是一操作于低频转换的断路器。因此，与脉宽调制倒相级中使用高频的需要相反的级所执行的功能优化了转换频率，该脉宽调制倒相级用于输出焊接电流的实际调节。更进一步地，到调节的第三级的被隔离且固定的DC电压可以充分地低于来自输入变换级的DC电压，且远高于实际焊接输出电压。
本发明涉及用于电源的新的拓扑结构，其中脉宽调制的倒相器仅仅是用于形成隔离的固定的输出DC母线，该DC母线没有到第二级脉宽调制倒相器的反馈信号。该隔离的母线被用在由实际焊接参数调节的第三级中，从而产生适合焊接的电流。因此，本发明涉及不但提供必要的隔离，而且形成被第三级使用的固定的DC输出母线的非调节第二级，该第三级中完成焊接调节。非调节第二级倒相器操作于非常高的频率，该频率的占空比在电源的操作期间是固定的。该频率高于18kHz，优选是约100kHz。占空比被固定在多个级别；然而，首选的占空比接近于100％，从而给出通过使用本发明而获得的最大效率电平。固定的高占空比的使用将相移调制器控制的倒相器第二级的电流循环时间最小化，从而充分地降低热量且增加效率。根据本发明的一个方面，第二非调节倒相级的输出是使用已知同步整流装置的整流器，该整流器由第二级非调节倒相器的内部隔离变压器的次级线圈控制。通过使用在第二级的输出处的同步整流器装置，电源的总效率有进一步的提高。通过使用本发明，第一级是输入整流器或具有功率因数校正变换器的输入整流器。第一级功率因数校正变换器是首选的。该变换器是在标准整流器之后，或可以和整流器结合在一起。当然，该变换器可以是无源功率因数校正变换器或者是例如升压，降压或升压+降压变换器的有源变换器。本发明的第一级形成具有固定电压的第一DC母线。通过使用用于电源的标准第一级，作为到非调节倒相器的输入DC母线的第一DC输出信号非调节母线可以被调节且固定在约400-900伏特DC。形成的新电源的第二级的非调节的、隔离倒相器的输出是一固定的DC母线，该固定的DC母线和来自第一级的输入DC母线具有固定的关系。第二DC母线的电压或输出充分地小于来自第一级的DC母线的电压。电源产生第二DC母线，其和从功率因数校正变换器来的输入DC母线有固定的数学关系。根据标准惯例，第二级非调节倒相器包括一隔离变压器，该隔离变压器具有初级线圈和次级线圈，从而次级线圈与电源的输入隔离开来。该非调节的第二级倒相器可以操作在一转换频率从而优化第二级倒相器的操作。因此，使用极其高的转换频率，从而降低全新的非调节的第二级倒相器中元件的尺寸和成本。通过利用具有相移控制的固定的占空比，降低转换装置中的电压和电流瞬冲，而提供一种软转换操作。实际上，在优选实施例中，占空比固定在100％，从而开关全开或者全闭。这极大的降低了第二级中的循环电流且极大地提高了第二级倒相器的操作特性，该第二级倒相器也提供将电源的焊接输出与电源的AC输入隔离的功能。通过将第二级非调解的倒相器中的转换装置操作在全开，则该倒相器具有很高的效率，且在操作上非常灵活。隔离变压器确定在非调节第二级的输入侧的固定DC母线(从第一级来的“第一DC输出信号”)和在第二级的输出的DC输出母线(“第二DC输出信号”)之间的关系。在一些现有技术的电源中，调节倒相器中的隔离变压器的初级线圈的占空比被焊接操作所调节。在本发明使用的新的电源中，第一级或第二级中的焊接操作并未做出调节。
本发明涉及三级电源，其中第二级是非调节隔离级，第三级是调节装置，例如倒相器或断路器。转换频率小于第二级倒相器的断路器是首选，并被用在本发明实际实施中。该断路器更好地控制电源的输出焊接特性。具有在断路器级之后的非调节隔离级的倒相器隔离提供比在现有技术中基于单级(调节)的电源更有效率的电源。第二级是倒相器的电源所具有的最大输出至少是倒相器额定操作电压的两倍。当仅有两级的时候，单级调节倒相器形成第二和最后一级，且运行在50％或更少的能量转移时间。因此，现有的两级电源的倒相器要求至少两倍于本发明的新的三级电源的初级电流。即使本发明的非调节隔离级使用相同的变压器匝数比其也具有更高的效率。当第二级运行在全开或100％占空比的时候，这就尤其的重要。因此，本发明极大地提升了能量转移时间和降低了基于倒相器的电源的第二级中的隔离变压器的初级电流，该电源是用于电弧焊接。
用于焊接的电源中的倒相器的正常控制是相移PWM控制，其中初级侧的超前和延迟开关的传导状态有重叠，该重叠确定倒相器的能量转移时间。为了实现软转换，初级电流必须在非转移期间成环流。因此，由于短的关闭时间和在非调节倒相器中较小的初级电流，在本发明中使用的非调节倒相器的初级侧比现有技术中使用的单级调节倒相器的初级侧更有效率。这是使用本发明的一个优点。更进一步地，当使用本发明的时候，倒相器隔离级或第二级的转换频率较优的高于输出断路器第三级的转换频率。本发明中使用的断路器中的IGBT和二级管的转换损耗小于单级倒相器的输出整流器二极管中的损耗，该单级倒相器用作基于标准倒相器的电源的第二调节级。用在本发明中的非调节第二级，较优的是一全桥倒相器；然而，可以使用特别是基于初级侧DC母线的电压的多种其他的倒相器设计。优选的是使用600伏特IGBT开关，该IGBT开关用于450伏特母线或者两个连续的450伏特母线。由于第二级倒相器没有反馈控制，而且不管输出负载需求，都被驱动在全开状态，次级母线电压总是等于被变压器匝数比所除的初级母线电压。这是使用用于电弧焊接的基于三级倒相器的电源的另一个优点，其中第二级是非调节倒相器，第三级是调节装置，较优的是一断路器，但也可选择的是倒相器。
当标准二极管被用作第二级的输出整流器的时候，非调节倒相器的次级中的能量损耗约是初级侧能量损耗的两倍。较高损耗的原因是，当隔离变压器有一初级线圈匝数远远大于次级线圈匝数的匝数比的时候，次级电流远远大于初级电流。因此输出整流器中的损耗远高于第二级倒相器的初级开关中的传导损耗。为减少这种情况，本发明的一个方面是配置为同步整流器装置的低导通阻抗FET的使用。第二级的输出中的同步整流器装置的使用降低了倒相器次级侧中的传导损耗。即使初级侧中的开关是软转换，次级侧中的二极管也是硬转换。软换是按照第二级倒相器的初级侧中的开关的相移控制。当第二级倒相器在100kHz以上的频率转换时，次级二极管中反向恢复电流要经受比导通阻抗更多的损耗。因此，理想的是使用同步整流器装置，从而在初级转换控制和次级同步整流器控制之间具有时间延迟而降低转换损耗。使用这种概念的能力是使用在倒相器次级侧上的输出整流器中的同步整流器装置的一个优点，该倒相器形成了本发明三级电源的第二级。此外，使用倒相器的次级侧中的同步整流器装置减少了第二级中从输入DC母线到输出DC母线的总的功率转移中经受的能量损失。已确定，如果第二级非调节倒相器在所有的时间内都运行在全开，那么就简化同步整流器的控制。这是用作本发明新电源中第二级的非调节倒相器的正常操作状态。通过将同步整流器装置连接于隔离变压器的次级线圈的对立端，使用非调节倒相器的次级电压产生用于同步整流器装置的门驱动信号，该隔离变压器是在本发明的第二级非调节倒相器中使用。将同步整流器和标准二极管相比较，以低阻抗FET，同步整流器可减少非调节倒相器的次级端中的能量损耗。这种减少可达50％之多。
用于电弧焊接的电源需求至少两个转换级，该电源具有有源功率因数校正特性和导入到焊接操作的能量的闭合控制。该两级确保转移到和转移出电源的瞬时能量可以独立于适当的能量存储部件而调节。因此，用于电弧焊接的功率因数校正电源通常需要两个独立的转换控制电路。其中一个控制电路被用作去控制焊接操作的能量或者输出电流。另一个控制电路被用作控制从形成电源第一级的有源功率因数校正变换器来的DC信号。因此，具有功率因数校正能力的电弧焊接电源需要两个开关网络，其中的每一个开关网络具有独立的的控制要求。第一转换控制用于输出焊接电流，另一转换控制用于在电源输入级的功率因数校正。该第二转换控制确保第一级的输出是参照作“DC母线”的固定的DC电压。DC母线本身的电压被用于控制第一级变换器，从而确保来自该变换器的DC母线具有固定的电压电平。总结来说，用于电弧焊接的基于倒相器的电源需要两个独立的开关网络和两个用于这些网络的两控制电路。
用于电弧焊接的基于倒相器的电源有另一概念上的需要。电源中的一级必须提供在可变输入AC信号和适用于焊接的调节的输出电流之间的电隔离。该隔离装置通常是变压器的形式。在现有技术中，基于两极倒相器的电源有两个用于隔离装置的位置。在第一个例子中，功率因数校正输入级没有被隔离，且隔离变压器提供在第二级调节输出倒相器中。在另一例子中，隔离是在第一级功率校正变换器中。在第二个例子中，一非隔离输出倒相器或另一非隔离变换器可以被用作第二级。由于对在电源输入侧的RMS电流上有影响的60Hz，第一个例子比第二个例子更有效。总结来说，焊接电源第二概念上的要求是隔离。
用于焊接的有源功率因数校正电源的两个要求是(a)用于两个分开的开关网络的两个分开和独立的控制电路，以及(b)用于将电源输入与电源输出隔离的合适的结构。这些基于倒相器的电源的基本要求在本发明中得到实现。当使用一非调节倒相器的时候，非调节第二级是两个调节非隔离级之间的一隔离级，从而形成基于三级倒相器的电源的唯一安排。假如在两种倒相器中使用相同的功率因数校正前置整流器，本发明的三级倒相器比基于两级倒相器的电源更加有效。因此，本发明更加有效，但还具有用于电弧焊接的的电源所需求的实质特点。存在有两个独立的受控开关网络。存在有隔离级。以提高效率、获得更好的焊接性能和功率转换组件的热分布的方式执行这些限制。
由于本发明的第二非调节倒相器提供系统隔离，所以很多类型的非隔离变换器可以被用作功率因数校正前置整流器。由于升压变换器这种类型变换器的电流整形功能和连续线电流特征，则该升压变换器是最通用的变换器。然而，升压变换器的输出电压高于最高线电压的峰值，该峰值可以有775伏特之高。因此，其它的有源功率因数校正整流器可与本发明一起使用，本发明三级电源中，第二级是非调节并且提供隔离。用于有源功率因数校正输出或第一级的其它选择中的一个选择是一步升/步降的变换器，从而到第二级的输入母线或初级电压母线可低于到电源的输入AC电压信号的峰值。这种类型的功率因数校正变换器仍然产生较低的谐波。一种这样的功率因数变换器是指降压+升压变换器。用于第二级的400伏至500伏的DC母线是以在115伏至575伏之间的输入AC电压获得的。不考虑到第一级的AC电压，有源功率因数变换器的输出电压被控制在400伏至500伏之间的电平。其他类型的有源和无源功率因数校正倒相器可在本发明中使用。优选的变换器是有源的，从而该变换器组成了需要第二控制电路的第二开关网络。当使用术语电弧焊接的时候，它也包括其他的输出处理，例如等离子切割。
到目前解释的内容为止，本发明涉及用于电弧焊接的三级电源。第三级中的一反馈控制产生适用于焊接的输出电流。输入第一级通常是一有源功率因数校正变换器，该有源功率因数校正变换器需要第二开关网络和第二独立控制电路。这种三级拓扑结构在现有技术中是没有使用的。通过拥有这种拓扑结构，增加的第二级仅仅被用于将在第二级初级侧的高电压DC母线转换成与初级侧隔离的第二级的次级侧的低电压DC母线。因此，本发明包括在第二级次级侧的DC母线，从而该母线可以被用于焊接功率的调节。术语“母线”意思是具有被控制的固定电平的DC信号。在本发明中，存在有来自输入级的第一DC母线，被称作“第一DC输出”，该第一DC输出具有被控制的DC电压。在第二级的次级侧存在有第二DC母线，叫做“第二DC输出”，该第二DC输出也是一个被控制的DC电压电平。除了到目前为止所描述的与非调节第二级倒相器的使用相关联的优势之外，在非调节倒相器的次级侧的第二DC母线的生成还具有一些优势。次级DC母线或第二DC输出与第二级的初级端隔离，从而在第三级焊接控制电路中不需要隔离。换言之，例如断路器的输出控制电路具有在固定电压电平的输入DC母线。实际上，该断路器有一控制器，该控制器有源自输入DC到该断路器的的控制电压。这种输入DC信号与输入功率隔离。因此，用于输出级或断路器的控制器的控制电压可以从非隔离DC源中得到。这通常上是到断路器的输入信号。用于输出级中的控制器的控制电压的分离的隔离是不需要。从第二级来的固定的DC母线的使用允许由焊接操作所调节的到输出第三级的DC电压远低于电源的常规输入初级DC母线(“第一DC输出”)。在过去，基于升压变换器的使用，功率因数变换器的输出是一相对高电平的DC信号。该高DC电压被导入调节倒相级，该调节倒相级用在输出一适用于焊接的电流中。通过使用本发明，极大地降低了从功率因数变换器的输出母线来的高电压。将一100伏DC母线转换成15伏控制功率比将400伏的DC母线转换成15伏的控制功率更加有效。第二、低电压DC母线的生成是本发明的三级电源的实质性优点。
根据本发明，提供有一种用于电弧焊接处理的电源，该电源包括一具有AC输入和第一DC输出信号的输入级。非调节DC到DC变换器形式的第二级有连接于第一DC输出信号的输入和具有与第一DC输出信号电隔离的第二DC输出信号的形式的输出，该第二DC输出信号具有和第一DC输出信号成给定比率的大小。该电源包括将第二DC输出信号转换成用于焊接处理的焊接电流的第三级。根据本发明的另一方面，提供有作为该新的三级电源的第一级的功率因数校正变换器。该电源的第三级包括例如断路器或倒相器的调节变换器。当使用一倒相器的时候，输出是被导入极性网络或开关的DC信号，该开关允许由该电源进行的DC焊接。该极性开关允许负极DC，正极DC或AC焊接。使用断路器或倒相器的焊接处理可以以保护气体执行，例如MIG焊接，且该处理可以使用任何种类的焊条，例如钨，带芯焊线或实芯金属焊线。根据本发明的一方面，非调节的DC到DC变换器的输出充分小于到第二级的输入。在大多数情况下，第二级的输入和输出是通常有固定的大小的DC电压。
本发明涉及一用于电弧焊接的三级电源，其中第一级通常被调节而产生一固定的第一DC信号或者“第一DC输出”。该第一固定的DC信号，DC母线或DC输出连接于第二级非调节倒相器的初级侧，其中倒相器的次级侧是导入到输出第三级的固定的DC输出信号。第三级具有调节开关网络，其用于产生适于焊接的电流。调节第三级是由来自焊接操作的反馈环路控制，从而通过电流，电压或功率控制焊接操作。
根据本发明的另一方面，组成电源第二级的非调节倒相器的转换频率远远大于18kHz。实际上，第二级的转换频率远远大于电源的调节的第三级的转换频率，且通常是约100kHz。这样，较小的元件可在三级电源的第二级中使用。
本发明的主要目的是提供一种用于电弧焊接的三级电源，该电源在操作上很有效，且具有较好的焊接性能以及更更具有鲁棒性。
本发明的另一目的是提供一种如上定义的电弧电源，该电弧电源具有第二级，在第二级中DC母线不需变化调节而可转换为通过隔离变压器的DC母线。
本发明的另一目的是提供一种用于将AC信号转换成适用于焊接的DC电流的方法，该方法涉及将所述AC输入调整且转换成称为第一DC输出的DC信号。该DC信号被转换成隔离的DC母线，然后被用于对由焊接操作参数控制的调节级提供动力，来产生适用于焊接的电流。
本发明的另一目的是提供一种如上所定义的电源和方法，该电源和方法使用具有固定占空比的高于18kHz，约100kHz的转换频率而防止损耗。
本发明的另一目的是提供一种用于电弧焊接的如上所定义的电源和方法，该电源和方法已经降低了磁性损耗，减小了元件尺寸，且提供了一种有效的用于电弧焊接的电源。
本发明的另一目的是提供一种用于电弧焊接的电源和使用该电源的方法，该电源和方法涉及一提供隔离的非调节DC到DC变换器，因此用于焊接的调节的输出级不需要包含隔离特性。
本发明的另一目的是提供一种用于电弧焊接的电源和使用该电源的方法，该电源和方法包括一DC到DC非调节倒相器，其中倒相器的输出在电压上远低于到倒相器的输入。因此，由于输出了一需要被转换成焊接电压的低电压，提高了效率。
这些以及其他目的和优点将从下列配合图表的说明中变得更加明显。
附图说明
图1是显示三级电源和揭示本发明一个实施例的方框图；
图2和图3是类似于图1的且揭示本发明进一步的实施例的方框图；
图4-8是显示根据本发明构造的电源和揭示不同的第一级的实施例的局部方框图；
图9是显示根据本发明构造的电源的后两级的方框图，其中输出级提供AC焊接电流；
图9A是一显示波形技术控制电路的方框图，该电路用于图9显示的本发明的实施例，且结合显示三种焊接波形的示图在本发明的不同实施中是可用的；
图10是显示根据本发明构造的电源的第二和第三级的方框图，其中输出级是DC焊接电流；
图11是显示根据本发明而构造的三级电源的拓扑结构的方框图，其用于产生适用于具有两个分离的控制器控制电压源的电弧焊接；
图12是显示使用本发明拓扑结构的特定电源的方框图；
图13-16是显示四个不同电路的接线图，该电路用于校正根据本发明构造的电源的第一级中的功率因数；
图17是显示非调节倒相器的优选实施例的组合的方框图和接线图，该非调节倒相器构成了根据本发明构造的电源的新的第二级；以及
图18-21是显示几个用作第二级非调节的、隔离的倒相器的接线图，该倒相器构成本发明新的方面。
具体实施方式
本发明涉及在电弧焊接中使用的三级电源。当然，焊接的概念也包括等离子切割的相关技术。本发明具有用于将AC信号转换成第一DC输出母线(DC bus)的输入级。根据本发明的优选实施例，该输出母线具有固定的电压电平，且该输出母线被导入到图16中显示的焊接技术中使用的全新的第二级的输入。该新的第二级是非调节倒相器，该非调节倒相器包括隔离特性，且具有第二DC输出或比例于DC输入母线的第二DC母线。电平关系由非调节倒相器的构造所固定。该非调节倒相器具有开关网络，其中，开关操作在大于18kHz，较优的是在100kHz的高的转换频率。在形成电源第二级的非调节倒相器中的开关网络的转换频率允许使用小的磁性元件。非调节倒相器的隔离输出被导入到电源的第三级。该第三级是断路器或由例如焊接操作的电流，电压或功率的焊接参数调节的倒相器。因此，本发明的拓扑结构具有产生第一DC信号的输入级和第二非调节DC到DC级，该第二非调节DC到DC级提供隔离的固定的DC电压，或用于调节焊接操作中电流的电源中的第三级所使用的DC母线。本发明的三个示例在图1-3中示出。图1中的电源PS1包括第一级I，第二级II，和第三级III。在此实施例中，级I包括AC到DC变换器10，用于将AC输入信号12转换成第一DC母线14。输入12是单相或三相的AC线电源，其电压可以在400-700伏之间变化。变换器10显示为非调节装置，其可以是整流器和过滤网络的形式，来产生表示为(DC#1)的DC母线14。由于AC输入信号是线电压，所以DC母线14通常在大小上是一致的。非调节倒相器A是DC到DC变换器，其具有隔离变压器而将DC母线14(DC#1)转换为第二DC母线或第二输出20(DC#2)。输出20形成是变换器30的级III的功率输入。线20上的DC电压成为在线B适合于焊接的电流。反馈控制或调节环路C自动检测焊接操作中的参数，并通过变换器30的调节来调节线B上的电流、电压或功率。实际上，变换器30是断路器，虽然倒相器的使用也是一种选择。通过拥有图1所示的三级电源PS1，第二级的开关网络具有通常高于变换器30的转换频率的频率。此外，线20(DC#2)中的DC电压远远小于来自级I的线14上的DC电压。实际上，在倒相器A中具有隔离变压器。该变压器具有输入或初级部或初级侧，该初级侧的线圈匝数远远大于用于产生线20上的电压的次级部或次级侧的线圈匝数。实际上线圈匝数比为4：1，从而线20上的电压是线14上的电压的1/4。
本发明一般的结构在图1中示出；然而，图2示出了优选实施方式，其中，电源PS2具有实质上与电源PS1相同的级II和级III；然而，输入级I是AC到DC的变换器40，变换器40包括后接调节DC到DC变换器的整流器。转换后的信号是线14中的DC信号，显示为第一DC母线(DC#1)。根据标准技术如反馈线42所表示的那样调节线14上的电压。因此，在电源PS2中，输出焊接变换器30被反馈环路C所调节。线14上的电压被显示为线42的反馈环路所调节。由于变换器40是功率因数校正变换器，其自动检测线44所代表的电压波形。通过使用电源PS2，第一DC母线14是固定的DC电压，其具有在输入12处不同的单相或三相电压。因此，输出20仅仅是线14上的DC电压的转换。DC#2是具有由隔离变压器和由非调节倒相器A中的开关网络的固定占空比确定的电平的电压。这是使用三个分离的和不同级的新电源的优选结构，其中，作为非调节倒相器的级II用于将固定的第一DC输出或DC母线转换成第二固定DC输出或DC母线，该第二固定DC输出或DC母线用于驱动例如断路器或倒相器的调节焊接变换器。作为另一选择，级I可以由来自线20中的DC#2母线的反馈信号所调节。由图2中的虚线46代表。
图3中的电源PS3是本发明所构造的三级电源另一实施方式。这不是优选的实施方式；然而，本发明的三级电源可以具有输入变换器50，该变换器50由来自焊接电流输出B的反馈环路52所调节。通过三级电源的使用，变换器50是被焊接输出而不是被如电源PS2中线14上的电压所调节。通过来自焊接输出B的调节，变换器50是功率因数校正级，也是一焊接调节器。然而，为了本发明所构造的三级电源的完整技术揭示，这里揭示了本发明的上述实施方式。
如前所述，为了构成第二级II的非调节倒相器A的使用，输入级I将一单相或三相AC信号12转换成一固定的DC母线14(DC#1)。本发明的这种结构通常在级I中使用DC到DC变换器，从而产生图1-3中线14所示的DC电压。级I的DC到DC变换器可以被选择来产生线12上想要的电压。图4-6中显示了这三个变换器，其中输入整流器60将线60a、60b中的DC电压提供到DC到DC变换器，该DC到DC变换器可以是图4，图5，图6分别所示的升压变换器62，降压变换器64或降压+升压变换器66。通过使用这些变换器，级I的DC到DC变换器合并有功率因数校正芯片，该芯片允许校正功率因数，从而减少在电源输入处的谐波干扰。功率因数校正输入DC到DC变换器的使用在焊接技术中是公知的，并用在很多现有技术的两级结构中。本发明是对两级电源的实质性的改善。变换器62、64和66较优的包括功率因数校正芯片；然而，这对于实现本发明则不是必要的。级I的主要目的是提供图4-6中表示为线14a、14b的线12中的DC母线(DC#1)，从而产生这些图中线20a、20b所表示的线12中的固定DC母线(DC#2)。获得本发明的三级拓扑结构的优势是不需要功率因数校正的。非功率因数校正输入级显示在图7中，这里整流器60的输出线60a、60b由较大的储能电容器68耦合，来产生在线14a、14b中通常固定的电压。图7中的级I没有合并本发明优选实施方式中的功率因数校正电路或芯片。然而，电源仍然包括三级，其中第二级是产生一线20a、20b上通常固定的电压的非调节隔离倒相器A。输入级I的另一修改显示在图8中，其中无源功率因数校正电路70连接于三相AC输入L1、L2和L3上，从而产生通过线14a、14b上的大致固定的DC电压，该线14a、14b组成了在倒相器A的输入的DC母线14(DC#1)。图4-8中修改的级I的揭示仅仅只是代表，且具有或者不具有功率因数校正、具有单相或三相输入信号的本发明的实施中可以使用其它的输入级。
通过在显示为线20a、20b的输出母线20上提供固定的低电压，用于焊接的新三级电源的第三级可以是一工作在高于18kHz的频率的断路器或其他变换器。非调节倒相器和调节输出变换器的转换频率可以不同。实际上，断路器的转换频率通常远远小于非调节倒相器A的频率。图9所示的电源PS4显示了本发明的使用，其中，级III是一种用于电弧焊接的标准变换器100类型。该变换器由固定的输入DC母线20所驱动，且由从焊接操作120来的反馈所调节，从而提供通过导线102、104的适用于焊接的电流。导线102是正极导线，导线104是负极导线。根据基于两级倒相器的电源的标准输出技术，导线102、104被导入标准极性转换开关110。该开关具有第一位置，其中，导线102被导到焊接操作120的焊条，所以极性转换开关110的输出在输出线110a上是正极性，在输出线110b上是负极性。这样就在焊接操作120产生了阳极DC焊接处理。极性转换开关110的反转可以在焊接操作120产生阴电极DC焊接处理。因此，根据标准极性转换开关110的设置，可以执行负极DC或正极DC的DC焊接处理。以相似的方式，极性转换开关110可以在阴电极和阳电极之间交替，从而在焊接处理120产生AC焊接处理。这是标准技术，其中，极性转换开关110驱动来自调节变换器100的DC输出，从而产生AC焊接处理或DC焊接处理。该处理由表示为线或环路122的反馈系统调节和控制，该线或环路122导向控制器130，该控制器130用于调节变换器100且用于设置分别以线132、134表示的开关110的极性。通过在级III调节焊接操作，在级II的非调节倒相器可以具有相对较高的转换频率，从而减小电源第二级中的元件尺寸。本发明的优选实施例使用俄亥俄州克利夫兰林肯电气公司(The Lincoln Electric Company of Cleveland，Ohio)领先的波形控制技术。这种类型的控制系统是公知的且示意性地显示在图9A中，其中，当线152a上的电压从波形发生器152中输出时控制电路150对波形轮廓进行处理。波形轮廓是由反馈环路122所控制，该反馈环路122由具有输出156的误差信号放大器154示意性地示出。因此，从发生器152来的波形的轮廓由反馈环路122控制，且在输出线156产生一信号。该线导向合适的脉宽调制器电路160，该脉宽调制器电路160工作在由振荡器162的输出所确定的高频。该频率高于18kHz且通常高于40kHz。调节变换器100较优的是操作在40kHz下。通常是控制器130中的数字电路的脉宽调制器的输出显示为线132，其用于由调节变换器100的方式控制波形。根据标准应用，倒相器100的波形可以具有AC或DC的任何轮廓。这种特性示意性的显示为在图9A的右边部分的波形152b、152c和152d。波形152b是AC MIG焊接中使用的AC波形类型，其中提供了较高的阴电极电流强度。较高的阳极电流强度也是很通用的。在波形152c中，对于阴电极和阳电极的电流强度实质上和较大的阴电极部分的长度是相同的。当然，可以调节用于AC焊接的处理去提供阴电极或阳电极的平衡的AC波形或非平衡的AC波形。当为DC正极或DC负极焊接操作设置极性转换开关110时，显示为波形152d的脉冲焊接波形是由波形发生器152所控制。各种其他的AC和DC波形可以由控制器130控制，所以焊接操作120可以被调节为AC或DC。此外，焊接操作可以是TIG、MIG、埋弧焊(submerge)或其他。电源PS4或利用本发明的其他电源可以执行任何的处理。焊条可以是非消耗或消耗型的，例如金属芯，药芯焊丝或实芯焊丝。根据采用的焊条可以也可以不使用保护气体。使用本发明，可以执行焊接操作中的所有这些修改。仅仅执行DC焊接的电源PS4的修改形式在图10中显示为电源PS5。在该电源中，焊接操作120仅仅执行DC焊接，从而反馈环路122被导向具有输出172的控制器170上。调节变换器100a较优的是一断路器，从而产生横跨线102a、104a的DC电压。控制器170由如图9A所示的波形发生器152控制。根据在焊接处理120执行的DC焊接处理的要求，线102a、104a上的极性可是阴电极或阳电极。调节变换器100a比图9所示的电源PS4的焊接输出更简化。图9、图10，和图9A所示的控制网络或电路150一起显示了组成本发明的新三级电源的多变性。
在实现现有技术中使用的两级电源或本发明的新三级电源的时候，有必要提供用于操控控制器的电压，所述的控制器用于这两种电源中使用的调节和非调节开关网络。图11显示了在本发明优选实施例中使用的结构和配置，其获得操作例如电源PS6的三级电源的不同控制器的控制电压。提供控制电压的前置调节器的输出的使用是公知的，且在作为参考的Moriguchi 5,926,381中得到揭示，该控制电压用于两级电源的第二级的转换控制器和前置调节器的转换控制器。用于按常规执行焊接操作的输出断路器从到该断路器的输入DC电压获得控制器控制电压。电源PS6结合了这两个公知的技术。以具有源自电源中不同位置的动力源的控制器可以操作该三级电源。更特定的，电源PS6具有动力源180，该动力源180具有输出182和从导线14a、14b上的第一DC母线(DC#1)来的输入184、186。动力源180包括一没有显示出来的降压变换器或逆向变换器，从而将在图2中前置调节器40的输出的高电压降低到线182上的低电压。这个控制电压可以是在5和20伏之间。线182上的电压导向具有输出导线192的控制器置190，用于根据标准技术执行前置调节器40的操作。该前置调节器具有图2和3中显示但在图11中省略的调节反馈线42、44。非调节倒相器A不要求控制器去调制占空比或输入和输出电压之间固定的关系。然而，它不需要控制器194，该控制器194从电源180接收线196中的控制器操控电压。除了第二级控制器194不是现有技术中的两级电源中使用的调节控制器之外，这种安排和Moriguchi 5,926,381中揭示的概念是相似的。作为一种选择，电源PS#3由输入12的单相驱动从而给出显示为虚线176的可选择的动力源电压。级III的调节输出变换器30有一标识为PS#2的动力源200，该动力源200具有显示包括导线20a、20b的DC母线20(DC#2)上的电压确定的线202上的控制器电压。再者，电源200包括降压变换器或逆向变换器，来将在非调节变换器A的输出的DC母线转换为具有输出212的控制器210所使用的较低的电压。根据线C上的反馈信号，如分别对应与图1和图2中的电源PS1、PS2所讨论的一样，线212上的信号调节焊接变换器30的输出。DC母线14(DC#1)和DC母线20(DC#2)提供输入到电源180、200的输入，其是产生用于控制器190、192和210的低电平DC控制电压的DC到DC变换器。作为虚线220所示的一种选择，PS#2标识的动力源180可以提供用于控制器210的控制电压。图11已经被公开显示使用具有控制器的三级电源的多变性，该控制器能够从表示为PS#1和PS#2的不同固定DC电压电平接收降低的供电电压。可以使用用于提供控制器电压的其它的安排，例如以PS#3所示方式的变压器进行到AC输入电压12的一个相位的整流的连接。
本发明的另一种在本发明优选实施例上具有更多特定细节的实施方式显示在图12中，其中，电源PS7相似于电源PS6，其元件有相同的参考标记。在本发明优选的实施例中，输出级III是一用于导入焊条E和工件W之间DC电流的断路器230。电流分路器S提供反馈信号C到控制器210。级II的高转换速度倒相器240具有迄今为止描述的变压器250提供的隔离特性，该变压器250具有初级线圈252和次级线圈254。DC到DC变换器240的初级侧是将交流电导入初级线圈252的开关网络。来自次级254的整流输出是变换器240的次级部或次级侧。变换器240使用高转换速度的倒相器，该倒相器具有控制器194设定的占空比或相移。在实用版本的电源中，转换频率约为100kHz。在断路器230的焊接操作期间，占空比保持相同；然而，根据本发明，倒相器的占空比或相移可以被表示为“ADJ”电路260所调节，该电路260有用于调节控制器194的输出262。在优选实施例中，占空比接近于100％，从而开关对在倒相器240的初级侧最大时间的导通。然而，为改变第一DC母线14和第二DC母线20之间的固定关系，电路260可以被用来调节占空比或相移。因此，非调节的隔离倒相器240被改变而具有不同的但固定的占空比。然而，占空比通常非常接近100％，所以开关对实质上一致地工作。在本发明一般的应用中，占空比大约在80-100％之间变化。在优选实施方式中，图4所示的升压变换器62被用于功率因数校正输入级I。该升压变换器根据前述具有控制电压182的控制器190而被操作。根据优选实施例的微小修改，动力源270具有通过单相或三相AC输入12的一个相位上的线274连接的变压器。动力源270中的整流器和滤波器以较优的虚线276产生低的控制电压，如果需要，该虚线上的控制电压替代了线182中的控制电压。这两种选择不影响电源PS7的操作特性。用于电弧焊接的三级电源的其它这样的修改可以从先前的描述和焊接领域中公知的技术中获得。
如在图4-8中所示的，输入级I通常包括整流器和功率因数校正DC到DC变换器。这些输入级可以被用于表示为输入12的多种大小的三相和单相AC信号。用于三相AC输入功率的输入级的某些方面参照图13-16中的电路而被揭示。这些电路中的每一个具有三相输入和DC母线输出(DC#1)，该DC母线输出以低谐波干扰因子和用于输入级的高功率因数而获得。图1-12中的揭示通常适用于新三级电源；然而，所用的特定的级I与现有技术的两级电源和本发明的三级电源都有联系。图13中，级I的输入电路300包括具有输出导线302a、302b的三相整流器302。升压开关310和电感312、二极管314和并联的电容316相串联。作为标准功率因数校正芯片的合适的电路320具有确定输入电压的输入322，调节反馈线322a和用于操作升压开关使输入12中的电流和输入电压大致同相的输出324。该芯片是可以被用在本发明中的标准的三相功率因数校正升压变换器芯片，其也可用于通常的两级电源中。以相同的方式，图14所示的输入电路330具有三相整流器302，该三相整流器302具有前述的输出导线302a、302b。包括电感350、二极管352、354和电容356、358的升压电路与开关340、342结合使用，从而提供在电路330输出的电流和输入电压12的同相位。为完成此目的，根据输入366中的感应电压和线367、368中的反馈调节信号，标准芯片360在线362、364中提供选通脉冲。这是提供形成两级电源或本发明新三级电源的输入的三相功率因数校正类型的标准技术。已发现当有源三相电路300、330操作在三相输入的时候，其提供一约为0.95的输入功率因数。当有单相AC输入的时候，级I的功率因数可以被向上校正到约0.99。由于三相电源通常仅仅可以被校正到较低的电平，已发现用于两级或三级电源输入级I的无源电路有些相当于有源功率因数校正电路的能力。标准无源电路400显示在图15中，在其中三相中的每一个被三相整流器302所调整，该整流器302将DC电流导通过输出导线302a、302b到包括电感412和电容414的滤波电路。已发现例如图15所示的无源电路可以将三相输入的功率因数校正到在约0.95的范围。这和用于三相输入电路的有源电路的能力有些相同。在图16中显示了降压+升压输入电路420。线302a、302b上整流后的电流首先由使用标准功率因数校正芯片430的开关422降压，该芯片430拥有具有从输入12来的电压波形信号的线#32，这也操纵芯片434去操作升压开关440。开关422、440被一致地操作来利用包括电感450、二极管452和电容454的电路控制输入功率因数。电路300、330、400和420是使用标准技术的标准三相无源功率因数校正电路和由输入电压波形与DC#1的电流控制的可用开关。图13-16是一定修改形式的示意图，其能被做于本发明三级电源的第一级。当然，还有其它用于提高功率因数和降低用于驱动电弧焊机的电源类型的DC和AC信号谐波干扰的技术。任何标准电路可以以它们在其他未采用本发明的新概念的电源中使用的相同的方式结合在本发明。
级II的非调节倒相器A使用不同的倒相器电路。优选的电路显示在图17中，其中，倒相器隔开在到隔离变压器250的初级线圈252的输入定义的初级部或初级侧和次级线圈254的输出所定义的次级部和次级侧之间。首先参考倒相器A的初级部或初级侧，其使用了全桥电路500，在其中，对开关SW1-SW3和SW2-SW4横跨电容548，且由导线502、504所连接。分别通过线510、512、514和516上的选通脉冲以交替顺序使开关通电(energized)。控制器194在线510-516中输出选通脉冲和如前所述的从电路260来的线262上的逻辑确定的调节占空比。该占空比通过改变线510和512到线514和516的相移而得到控制。电路260调节占空比或对开关的相移。这种调节在倒相器A的操作过程中是固定的。实际上，电路500有约100％的占空比或相移，这里每对开关具有最大周期的重叠导通(overlapping conduction)。控制器194具有从线196表示的合适的动力源来的控制电压。在电路500的操作中，交流电被导入初级线圈252。该电流有一极高的频率，通常至少约100kHz，所以可以减少元件的尺寸、重量和成本。高转换频率不是焊接操作所规定，但是为了三级电源的非调节级A的效率而被选择。倒相器的次级部或次级侧是整流器520，该整流器520具有同步整流装置522、524。同步整流装置在通常的电机工程技术中是已知的，在Boylanc 6,618,274中揭示作为参考。根据标准技术，在次级线圈254的对立端产生的线526、528上的信号对这些装置实施选通。导线530、532和534形成整流器520的输出导线，来产生横跨导线20a、20b的DC电压(DC#2)。根据标准焊接技术，电流由扼流器544平滑，且穿过电容546。倒相器A是非调节的，这意味着它没有被从焊接操作来的实时反馈信号所调节。它仅仅将DC母线12(DC#1)转换成DC母线20(DC#2)。这种转换允许了导向于使用倒相器A的电源的调节第三级中的电压的降低。电压的降低主要由变压器250的线圈匝数比所决定，在优选实施例中，该比率约为4：1。因此，输出母线20上的固定电压约为第一级输出母线12上的固定电压的1/4。作者为Dr.Ray Ridley的名称为“The incredibleShrinking(Unregulated)Power Supply”的文章中包括了非调节级的几个优点，在这里作为背景信息成为参考。一个基本的优点是将频率提高到100kHz以上从而降低倒相级的尺寸和成本。
不同电路可被用于组成本发明全新的级II的非调节倒相器A。特殊类型的倒相器不是本发明的一个限定特征。在本发明中已经使用了几种倒相器。其中一些显示在图18-21中。在图18中，倒相器A被显示为使用在变压器250的初级侧使用全桥电路600。如对应于图17所示的倒相器A版本所解释的开关和二极管并联电路602、604、606和608根据标准相移全桥技术而被操作。用于倒相器A的内部构造的修改在图19中示出，该图19使用具有串联安置的开关电路610、612与614、616的级连桥(cascaded bridge)。这些开关电路类似于半桥操作，且包括提供用于转换电路的能量的输入电容548a、548b，该转换电路和电容620并联，且和二极管622、624串联。这两个转换电路是串连的，因此当使用和用于图17的全桥倒相器的技术类似的相移控制技术的时候，存在有穿过单个开关的降低的电压。作为参考的Canales-Abarca6,349,044中示出了这种类型的倒相器开关网络，其显示了使用级连桥的倒相器，有些时候参照做三级(level)倒相器。双正向(double forward)倒相器在图20中示出，其中，开关630、632在用于变压器250a的初级线圈的部分252a中提供一脉冲。以相同的方式，开关634、636被一致地操作，从而在初级部252b中提供相反极性的脉冲。交替脉冲在变压器250a的初级线圈产生一AC，从而在次级线圈254中提供一隔离的DC输出。在图21中一标准的半桥电路显示为倒相器A的结构。该半桥包括交替转换的开关640，642，从而在变压器250的初级线圈252中产生一AC。这些和其他的转换电路被用作在变压器250中提供AC信号，从而次级的隔离的AC信号被调整且在作为DC#2的导线20a、20b上输出。这种仅仅是特定代表性的标准开关网络的描述不能认为是详尽的，而仅仅是示意性的。
本发明涉及用于电弧焊接的电源，其中在第二级不执行焊接电流的控制。在这一级，为驱动第三级为目的，具有高电压的DC母线被转换为具有低电压的固定DC母线(DC#2)，该第三级是提供适合于电弧焊接的电流的调节级。电弧焊接结合了，并且意欲包括其他焊接相关的应用，例如等离子切割的概念。这三级中使用的不同电路可以结合起来去构建用于是三级电源的基本拓扑结构的不同结构。

Claims (311)

1.一种用于电弧焊接的电源，所述电源包括：
输入级，其具有AC输入和第一DC输出信号；
第二级，其以非调节DC到DC变换器的形式存在，具有：输入，其与所述第一DC输出信号相连；
开关网络，其在具有给定占空比的高频下接通或断开，从而将所述输入转换成第一内部高频AC信号；
隔离变压器，其具有由所述第一内部高频AC信号驱动的初级线圈和用于产生第二内部高频AC信号的次级线圈；以及
整流器，其以和所述开关的所述占空比相关联的大小，将所述第二内部高频AC信号转换为所述第二级的第二DC输出信号；以及
第三级，其将所述第二DC输出信号转换成用于在所述电弧焊接处理中的焊接输出。
2.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述输入级包括整流器和功率因数校正变换器。
3.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述功率因数校正变换器是升压变换器。
4.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述功率因数校正变换器是降压变换器。
5.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述功率因数校正变换器是降压+升压变换器。
6.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述功率因数校正变换器是两级变换器。
7.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述功率因数校正变换器是有源变换器。
8.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述功率因数校正变换器是无源变换器。
9.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述AC输入是三相或单相输入。
10.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述AC输入是三相或单相输入。
11.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述AC输入是三相或单相输入。
12.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述AC输入是单相输入。
13.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述AC输入是单相输入。
14.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述AC输入是单相输入。
15.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述输入级是调节变换器级。
16.根据权利要求15所述的电源，其特征在于，所述调节变换器级包括具有控制电压和电压电路的控制器，从而从所述第一DC输出信号提供所述控制电压。
17.根据权利要求16所述的电源，其特征在于，所述电压电路包括降低所述第一DC输出信号的电压的降压变换器。
18.根据权利要求15所述的电源，其特征在于，所述调节变换器级包括从所述第一DC输出信号到所述调节变换器级的反馈电路。
19.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述输入级是调节变换器级。
20.根据权利要求19所述的电源，其特征在于，所述调节变换器级包括具有控制电压和电压电路的控制器，从而从所述第一DC输出信号提供所述控制电压。
21.根据权利要求20所述的电源，其特征在于，所述电压电路包括降低所述第一DC输出信号的电压的降压变换器。
22.根据权利要求19所述的电源，其特征在于，所述调节变换器级包括从所述第一DC输出信号到所述调节变换器级的反馈电路。
23.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述输入级是调节变换器级。
24.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述调节变换器级包括具有控制电压和电压电路的控制器，从而从所述第一DC输出信号提供所述控制电压。
25.根据权利要求24所述的电源，其特征在于，所述电压电路包括降低所述第一DC输出信号的电压降压变换器。
26.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述调节变换器级包括从所述第一DC输出信号到所述调节变换器级的反馈电路。
27.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述调节变换器级包括从所述第二DC输出信号到所述调节变换器级的反馈电路。
28.根据权利要求19所述的电源，其特征在于，所述调节变换器级包括从所述第二DC输出信号到所述调节变换器级的反馈电路。
29.根据权利要求15所述的电源，其特征在于，所述调节变换器级包括从所述第二DC输出信号到所述调节变换器级的反馈电路。
30.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述开关网络是全桥倒相器。
31.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述开关网络是半桥倒相器。
32.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述开关网络是双正向倒相器。
33.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述开关网络是级连桥。
34.根据权利要求14所述的电源，其特征在于，所述开关网络是全桥倒相器。
35.根据权利要求14所述的电源，其特征在于，所述开关网络是半桥倒相器。
36.根据权利要求14所述的电源，其特征在于，所述开关网络是双正向倒相器。
37.根据权利要求14所述的电源，其特征在于，所述开关网络是级连桥。
38.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述开关网络是全桥倒相器。
39.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述开关网络是半桥倒相器。
40.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述开关网络是双正向倒相器。
41.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述开关网络是级连桥。
42.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述开关网络是全桥倒相器。
43.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述开关网络是半桥倒相器。
44.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述开关网络是双正向倒相器。
45.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述开关网络是级连桥。
46.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述开关网络是全桥倒相器。
47.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述开关网络是半桥倒相器。
48.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述开关网络是双正向倒相器。
49.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述开关网络是级连桥。
50.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述开关网络是全桥倒相器。
51.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述开关网络是半桥倒相器。
52.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述开关网络是双正向倒相器。
53.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述开关网络是级连桥。
54.根据权利要求53所述的电源，其特征在于，所述占空比固定在约100％。
55.根据权利要求53所述的电源，其特征在于，所述占空比是可调节的。
56.根据权利要求52所述的电源，其特征在于，所述占空比固定在约100％。
57.根据权利要求52所述的电源，其特征在于，所述占空比是可调节的。
58.根据权利要求51所述的电源，其特征在于，所述占空比固定在约100％。
59.根据权利要求51所述的电源，其特征在于，所述占空比是可调节的。
60.根据权利要求50所述的电源，其特征在于，所述占空比固定在约100％。
61.根据权利要求50所述的电源，其特征在于，所述占空比是可调节的。
62.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述占空比固定在约100％。
63.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述占空比是可调节的。
64.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述占空比固定在约100％。
65.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述占空比是可调节的。
66.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述占空比固定在约100％。
67.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述占空比是可调节的。
68.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述占空比固定在约100％。
69.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述占空比是可调节的。
70.根据权利要求53所述的电源，其特征在于，所述高频下的转换频率大于18kHz。
71.根据权利要求52所述的电源，其特征在于，所述高频下的转换频率大于18kHz。
72.根据权利要求51所述的电源，其特征在于，所述高频下的转换频率大于18kHz。
73.根据权利要求50所述的电源，其特征在于，所述高频下的转换频率大于18kHz。
74.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述高频下的转换频率大于18kHz。
75.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述高频下的转换频率大于18kHz。
76.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述高频下的转换频率大于18kHz。
77.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述高频下的转换频率大于18kHz。
78.根据权利要求77所述的电源，其特征在于，所述初级线圈具有多于所述次级线圈的的线圈匝数。
79.根据权利要求53所述的电源，其特征在于，所述初级线圈具有多于所述次级线圈的的线圈匝数。
80.根据权利要求52所述的电源，其特征在于，所述初级线圈具有多于所述次级线圈的的线圈匝数。
81.根据权利要求51所述的电源，其特征在于，所述初级线圈具有多于所述次级线圈的的线圈匝数。
82.根据权利要求50所述的电源，其特征在于，所述初级线圈具有多于所述次级线圈的的线圈匝数。
83.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述初级线圈具有多于所述次级线圈的的线圈匝数。
84.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述初级线圈具有多于所述次级线圈的的线圈匝数。
85.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述初级线圈具有多于所述次级线圈的的线圈匝数。
86.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述初级线圈具有多于所述次级线圈的的线圈匝数。
87.根据权利要求86所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
88.根据权利要求77所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
89.根据权利要求69所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
90.根据权利要求68所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
91.根据权利要求67所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
92.根据权利要求66所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
93.根据权利要求53所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
94.根据权利要求52所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
95.根据权利要求51所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
96.根据权利要求50所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
97.根据权利要求49所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
98.根据权利要求48所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
99.根据权利要求47所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
100.根据权利要求46所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
101.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
102.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
103.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
104.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定电压的DC母线信号。
105.根据权利要求104所述的电源，其特征在于，所述第二级中的所述整流器使用同步整流器装置。
106.根据权利要求105所述的电源，其特征在于，所述同步整流器是由所述次级线圈同步。
107.根据权利要求103所述的电源，其特征在于，所述第二级中的所述整流器使用同步整流器装置。
108.根据权利要求107所述的电源，其特征在于，所述同步整流器是由所述次级线圈同步。
109.根据权利要求88所述的电源，其特征在于，所述第二级中的所述整流器使用同步整流器装置。
110.根据权利要求109所述的电源，其特征在于，所述同步整流器是由所述次级线圈同步。
111.根据权利要求86所述的电源，其特征在于，所述第二级中的所述整流器使用同步整流器装置。
112.根据权利要求111所述的电源，其特征在于，所述同步整流器是由所述次级线圈同步。
113.根据权利要求77所述的电源，其特征在于，所述第二级中的所述整流器使用同步整流器装置。
114.根据权利要求113所述的电源，其特征在于，所述同步整流器是由所述次级线圈同步。
115.根据权利要求69所述的电源，其特征在于，所述第二级中的所述整流器使用同步整流器装置。
116.根据权利要求115所述的电源，其特征在于，所述同步整流器是由所述次级线圈同步。
117.根据权利要求68所述的电源，其特征在于，所述第二级中的所述整流器使用同步整流器装置。
118.根据权利要求117所述的电源，其特征在于，所述同步整流器是由所述次级线圈同步。
119.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述第二级中的所述整流器使用同步整流器装置。
120.根据权利要求119所述的电源，其特征在于，所述同步整流器是由所述次级线圈同步。
121.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述第二级中的所述整流器使用同步整流器装置。
122.根据权利要求121所述的电源，其特征在于，所述同步整流器是由所述次级线圈同步。
123.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述第二级中的所述整流器使用同步整流器装置。
124.根据权利要求123所述的电源，其特征在于，所述同步整流器是由所述次级线圈同步。
125.根据权利要求124所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
126.根据权利要求123所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
127.根据权利要求122所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
128.根据权利要求121所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
129.根据权利要求104所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
130.根据权利要求103所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
131.根据权利要求102所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
132.根据权利要求86所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
133.根据权利要求77所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
134.根据权利要求69所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
135.根据权利要求68所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
136.根据权利要求53所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
137.根据权利要求52所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
138.根据权利要求51所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
139.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
140.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
141.根据权利要求10所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
142.根据权利要求9所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
143.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
144.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
145.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
146.根据权利要求124所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
147.根据权利要求146所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
148.根据权利要求123所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
149.根据权利要求148所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
150.根据权利要求122所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
151.根据权利要求150所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
152.根据权利要求104所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
153.根据权利要求152所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
154.根据权利要求103所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
155.根据权利要求154所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
156.根据权利要求102所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
157.根据权利要求156所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
158.根据权利要求86所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
159.根据权利要求158所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
160.根据权利要求77所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
161.根据权利要求160所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
162.根据权利要求69所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
163.根据权利要求162所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
164.根据权利要求68所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
165.根据权利要求164所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
166.根据权利要求53所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
167.根据权利要求166所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
168.根据权利要求52所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
169.根据权利要求168所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
170.根据权利要求51所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
171.根据权利要求170所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
172.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
173.根据权利要求172所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
174.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
175.根据权利要求174所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
176.根据权利要求10所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
177.根据权利要求176所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
178.根据权利要求9所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
179.根据权利要求178所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
180.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
181.根据权利要求180所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
182.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
183.根据权利要求182所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
184.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
185.根据权利要求184所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路从而提供AC焊接信号。
186.根据权利要求124所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
187.根据权利要求123所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
188.根据权利要求122所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
189.根据权利要求121所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
190.根据权利要求104所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
191.根据权利要求103所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
192.根据权利要求102所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
193.根据权利要求86所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
194.根据权利要求77所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
195.根据权利要求69所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
196.根据权利要求68所述的电源，其特征在于，所述电源有至少5KW的输出功率容量。
197.根据权利要求53所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
198.根据权利要求52所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
199.根据权利要求51所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
200.根据权利要求23所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
201.根据权利要求11所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
202.根据权利要求10所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
203.根据权利要求9所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
204.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
205.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
206.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
207.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述第二DC输出信号小于所述第一DC输出信号。
208.根据权利要求1所述的电源，其包括按照所述适用于焊接处理的电流调节所述输入级的电路。
209.根据权利要求1所述的电源，包括通过适用于焊接的所述电流调节所述第三级的电路。
210.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述输入级仅仅包括整流器。
211.根据权利要求210所述的电源，其特征在于，所述AC输入是三相或单相输入。
212.根据权利要求210所述的电源，其特征在于，所述开关网络是全桥倒相器。
213.根据权利要求210所述的电源，其特征在于，所述开关网络是半桥倒相器。
214.根据权利要求210所述的电源，其特征在于，所述开关网络是双正向倒相器。
215.根据权利要求210所述的电源，其特征在于，所述开关网络是级连桥。
216.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述功率因数校正变换器是升压变换器。
217.根据权利要求210所述的电源，其特征在于，所述占空比固定在约100％。
218.根据权利要求210所述的电源，其特征在于，所述占空比是可调节的。
219.根据权利要求210所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
220.根据权利要求210所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
221.根据权利要求219所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
222.一种从AC动力源提供调节的焊接输出的方法，所述方法包括：
(a)在第一级将所述AC动力源转换成第一DC母线；
(b)在第二级将所述第一DC母线无反馈地转换成第二DC母线，其中，所述第二母线是第一DC母线乘以一常数的积，且该第二母线与所述第一DC母线隔离；
(c)在第三级将所述第二DC母线转换成焊接输出；以及，调节所述第三级的所述焊接输出，而获得想要的调节焊接输出。
223.根据权利要求222所述的方法，其特征在于，所述第一级进一步包括：
(e)所述第一级的功率因数校正。
224.根据权利要求222所述的方法，其特征在于，所述第二级是高转换频率倒相器，并且包括隔离变压器。
225.根据权利要求222所述的方法，其特征在于，所述第二级包括具有匝数比的隔离变压器，且所述常数至少是由所述匝数比部分地确定的。
226.根据权利要求222所述的方法，其特征在于，所述第二级包括开关网络，其中，所述网络的开关具有固定的占空比。
227.根据权利要求226所述的方法，其特征在于，所述占空比是可调节的。
228.根据权利要求222所述的方法，其特征在于，所述第三级是断路器。
229.根据权利要求222所述的方法，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
230.根据权利要求229所述的方法，其特征在于，所述调节焊接输出是AC焊接输出。
231.根据权利要求222所述的方法，其特征在于，所述调节焊接输出具有高于2KW的功率。
232.根据权利要求222所述的方法，其特征在于，所述第一级包括具有控制器电压的控制器，且所述方法包括：
(e)从所述第一DC母线中导出所述控制器电压。
233.根据权利要求232所述的方法，其特征在于，所述第三级包括具有控制器电压的控制器，且所述方法包括：
(f)从所述第二DC母线中导出所述第三级的所述控制器电压的控制器电压。
234.根据权利要求222所述的方法，其特征在于，所述第三级包括具有控制器电压的控制器，且所述方法包括：
(e)从所述第二DC母线中导出所述第三级的所述控制器电压。
235.根据权利要求222所述的方法，其特征在于，所述第二DC母线具有小于所述第一DC母线的电压。
236.用于电弧焊接处理的电源，其特征在于，该电源包括：输入级，其具有AC输入和第一DC输出信号；具有非调节DC到DC变换器形式的第二级，该非调节DC到DC变换器具有连接于所述第一DC输出信号的输入，和具有第二DC输出信号形式、与所述第一DC输出信号成给定比例大小的输出，该第二DC输出信号与所述第一DC输出信号电隔离；以及，第三级，其将第二DC输出信号转换成用于焊接处理的电流。
237.根据权利要求236所述的电源，其特征在于，所述输入级包括整流器和功率因数校正变换器。
238 根据权利要求237所述的电源，其特征在于，所述功率因数校正变换器是升压变换器。
239.根据要求237所述的电源，其特征在于，所述功率因数校正变换器是降压变换器。
240.根据权利要求237所述的电源，其特征在于，所述功率因数校正变换器是有源变换器。
241.根据权利要求237所述的电源，其特征在于，所述功率因数校正变换器是无源变换器。
242.根据权利要求236所述的电源，其特征在于，所述AC输入是三相或单相输入。
243.根据权利要求236所述的电源，其特征在于，所述输入级是调节变换器级。
244.根据权利要求243所述的电源，其特征在于，所述调节变换器级包括具有控制电压和电压电路的控制器，从而从所述第一DC输出信号中提供所述控制电压。
245.根据权利要求244所述的电源，其特征在于，所述电压电路包括降低所述第一DC输出信号的电压的降压变换器。
246.根据权利要求236所述的电源，其特征在于，所述第二级是倒相器。
247.根据权利要求246所述的电源，其特征在于，所述倒相器具有高转换频率的开关，其中，所述开关具有用于操作所述开关的固定占空比。
248.根据权利要求247所述的电源，其特征在于，所述占空比固定在约100％。
249.根据权利要求247所述的电源，其特征在于，所述占空比是可调节的。
250.根据权利要求247所述的电源，其特征在于，所述占空比由所述开关的相移所控制。
251.根据权利要求247所述的电源，其特征在于，所述高转换频率高于18kHz。
252.根据权利要求236所述的电源，其特征在于，所述第二级具有隔离变压器，该隔离变压器具有初级线圈和次级线圈。
253.根据权利要求252所述的电源，其特征在于，所述初级线圈具有多于所述次级线圈的线圈匝数。
254.根据权利要求236所述的电源，其特征在于，所述第一DC输出信号是固定的DC母线。
255.根据权利要求236所述的电源，其特征在于，所述第二级具有使用同步整流器装置的整流器。
256.根据权利要求236所述的电源，其特征在于，所述第三级是断路器。
257.根据权利要求236所述的电源，其特征在于，所述第三级是调节变换器。
258.根据权利要求257所述的电源，其特征在于，所述调节变换器驱动极性电路而提供AC焊接信号。
259.根据权利要求236所述的电源，其特征在于，所述电源具有至少5KW的输出功率容量。
260.根据权利要求259所述的电源，其特征在于，所述第二DC输出信号的电压小于所述第一DC输出信号的电压。
261.根据权利要求242所述的电源，其特征在于，所述第二DC输出信号的电压小于所述第一DC输出信号的电压。
262.根据权利要求243所述的电源，其特征在于，所述第二DC输出信号的电压小于所述第一DC输出信号的电压。
263.根据权利要求244所述的电源，其特征在于，所述第二DC输出信号的电压小于所述第一DC输出信号的电压。
264.根据权利要求252所述的电源，其特征在于，所述第二DC输出信号的电压小于所述第一DC输出信号的电压。
265.根据权利要求236所述的电源，其特征在于，所述第二DC输出信号的电压小于所述第一DC输出信号的电压。
266.用于电弧焊接处理的电源，所述电源包括：
第一级，其具有AC输入、第一DC输出信号和第一级控制器，该第一级控制器具有电压输入和用于将第一控制信号提供给所述第一级的第一控制输出；
第二级，其具有输入、输出和第二级控制器，该输入连接于所述第一DC输出信号，该输出是与所述第一输出信号电隔离的第二DC输出信号的形式隔离，该第二级控制器具有电压输入和用于将第二控制信号提供给所述第二级的第二控制输出，其中，所述第二级是以非调节形式存在的；
第三级，其具有连接于所述第二级输出信号的输入、焊接信号形式的输出和第三级控制器，该第三级控制器具有电压输入和用于将第三控制信号提供给所述第三级的第三控制输出。
267.根据权利要求266所述的电源，其特征在于，所述第二级是非调节DC到DC隔离变换器。
268.根据权利要求267所述的电源，进一步包括第一动力源，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述控制器的至少一个的电压输入。
269.根据权利要求266所述的电源，进一步包括第一动力源，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述控制器的一个的电压输入。
270.根据权利要求268所述的电源，其特征在于，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述控制器的两个的电压输入。
271.根据权利要求269所述的电源，其特征在于，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述控制器的两个的电压输入。
272.根据权利要求270所述的电源，其特征在于，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述第一和第二控制器的电压输入。
273.根据权利要求268所述的电源，其特征在于，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述第一和第二控制器的电压输入。
274.根据权利要求271所述的电源，其特征在于，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述第一和第二控制器的电压输入。
275.根据权利要求269所述的电源，其特征在于，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述第一和第二控制器的电压输入。
276.根据权利要求268所述的电源，其特征在于，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述第一控制器的电压输入。
277.根据权利要求269所述的电源，其特征在于，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述第一控制器的电压输入。
278.根据权利要求268所述的电源，其特征在于，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述第二控制器的电压输入。
279.根据权利要求269所述的电源，其特征在于，该第一动力源提供第一级控制器电压给所述第一控制器的电压输入。
280.根据权利要求276所述的电源，进一步包括第二动力源，该第二动力源提供第二级控制器电压给所述第二控制器的电压输入。
281.根据权利要求277所述的电源，进一步包括第二动力源，该第二动力源提供第二级控制器电压给所述第二控制器的电压输入。
282.根据权利要求280所述的电源，其特征在于，该第二动力源提供第二级控制器电压给所述第二级和第三级控制器的电压输入。
283.根据权利要求281所述的电源，其特征在于，该第二动力源提供第二级控制器电压给所述第二级和第三级控制器的电压输入。
284.根据权利要求276所述的电源，进一步包括第二动力源，该第二动力源提供第二级控制器电压给所述第三级控制器的电压输入。
285.根据权利要求277所述的电源，进一步包括第二动力源，该第二动力源提供第二级控制器电压给所述第三级控制器的电压输入。
286.根据权利要求272所述的电源，进一步包括第二动力源，该第二动力源提供第二级控制器电压给所述第三级控制器的电压输入。
287.根据权利要求272所述的电源，进一步包括第二动力源，该第二动力源提供第二级控制器电压给所述第三级控制器的电压输入。
288.根据权利要求272所述的电源，其特征在于，所述第一动力源提供第一级控制器电压给所述第一级、第二级和第三级控制器的电压输入。
289.根据权利要求274所述的电源，其特征在于，所述第一动力源提供第一级控制器电压给所述第一级、第二级和第三级控制器的电压输入。
290.根据权利要求268所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
291.根据权利要求269所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
292.根据权利要求270所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
293.根据权利要求271所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
294.根据权利要求272所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
295.根据权利要求273所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
296.根据权利要求274所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
297.根据权利要求275所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
298.根据权利要求276所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
299.根据权利要求277所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
300.根据权利要求278所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
301.根据权利要求279所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第一DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
302.根据权利要求288所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第二DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
303.根据权利要求289所述的电源，其特征在于，所述第一动力源从所述第二DC输出信号提供所述第一级控制器电压。
304.根据权利要求280所述的电源，其特征在于，所述第二动力源从所述第二DC输出信号提供所述第二级控制器电压。
305.根据权利要求281所述的电源，其特征在于，所述第二动力源从所述第二DC输出信号提供所述第二级控制器电压。
306.根据权利要求282所述的电源，其特征在于，所述第二动力源从所述第二DC输出信号提供所述第二级控制器电压。
307.根据权利要求283所述的电源，其特征在于，所述第二动力源从所述第二DC输出信号提供所述第二级控制器电压。
308.根据权利要求284所述的电源，其特征在于，所述第二动力源从所述第二DC输出信号提供所述第二级控制器电压。
309.根据权利要求285所述的电源，其特征在于，所述第二动力源从所述第二DC输出信号提供所述第二级控制器电压。
310.根据权利要求286所述的电源，其特征在于，所述第二动力源从所述第二DC输出信号提供所述第二级控制器电压。
311.根据权利要求287所述的电源，其特征在于，所述第二动力源从所述第二DC输出信号提供所述第二级控制器电压。
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