CN111226385A - 减小开关模式电力供应器中的变压器中的磁通量的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了减小开关模式电力供应器中的磁通量的系统和方法。一个示例性焊接型电力供应器包括开关模式电力供应器，其包括变压器，配置为将输入电压转换为焊接型电压；开关，配置为控制施加到变压器初级绕组上的电压；电流检测器，配置为测量通过初级绕组的电流；磁通量累加器，配置为基于施加到变压器初级绕组上的伏秒数来确定变压器中的净磁通量；以及控制器，配置为：基于净磁通量控制开关的占空比；并且响应于通过初级绕组的电流达到电流阈值来设置净磁通量的值。

Description

减小开关模式电力供应器中的变压器中的磁通量的系统和 方法
相关申请
本国际申请要求2017年10月17日提交的标题为“Systems and Methods toReduce Magnetic Flux in a Switched Mode Power Supply.”(减小开关模式电力供应器中的磁通量的系统和方法)的第15/786,013号美国专利申请的优先权权益，所述第15/786,013号美国专利申请的全文以引用方式并入本文中。
背景技术
本发明总体上涉及焊接系统，更具体地，涉及减小开关模式电力供应器中的磁通量的系统和方法。
非常适合携带并用于接收不同输入电压的常规焊接型电力供应器是一种多级系统，其带有预调节器以调节输入功率和提供稳定总线，以及将稳定总线转化或转变为焊接型输出的输出电路。这种常规的焊接型电力供应器使用变压器，变压器受磁饱和影响，所述磁饱和可被称为伏秒额定值。如果变压器饱和，则系统可能无法使用。
发明内容
公开了用于减小开关模式电力供应器中的磁通量的系统和方法，基本上结合至少一个附图图示并描述，并且在权利要求中更完整地阐述了这些系统和方法。
附图说明
图1是根据本公开各方面的示例性焊接型电力供应器的框图，包括开关模式电力供应器的拓扑结构，其配置为估算开关模式电力供应器的变压器中的磁通量。
图2A是图1的开关模式电力供应器的示例性实现方式的示意图，包括分层的全桥拓扑结构。
图2B是图1的开关模式电力供应器的示例性实现方式的示意图，包括全桥拓扑结构。
图2C是图1的开关模式电力供应器的示例性实现方式的示意图，包括分层的双全桥拓扑结构。
图3是表示可以被图1的示例性焊接型电力供应器执行以减小焊接型电力供应器中的开关模式电力供应器的变压器中的磁通量的示例性方法的流程图。
附图不一定是按比例绘制的。在适当的情况下，相似或相同的附图标记用于表示相似或相同的部件。
具体实现方式
公开的示例性系统和方法减小了基于变压器的开关模式电力供应器(在所述变压器已经饱和的情况下)中的磁通量。与根据变压器饱和而控制电力供应器停止操作的常规开关模式电力供应器相反，公开的示例性系统和方法能够使开关模式电力供应器在开关模式电力供应器继续输出电力的同时减小变压器中的磁通量。描述的示例使用在高电压和高电流应用的焊接应用中，并且即使在焊接电力供应器中已经出现了饱和事件也能够让焊工继续执行焊接。
如本文所用，术语“焊接型电力”是指适合用于焊接、等离子切割、感应加热、CAC-A和/或热丝焊接/预热(包括激光焊接和激光熔覆)的电力。如本文所用，术语“焊接型电力供应器”是指当向其施加电力时能够为焊接、等离子切割、感应加热、CAC-A和/或热丝焊接/预热(包括激光焊接和激光熔覆)供电的任何装置，包括但不限于逆变器、转换器、谐振电力供应器、准谐振电力供应器等，以及与其相关的控制电路和其他辅助电路。
如本文所用，术语“焊接型电压”是指适合用于焊接、等离子切割、感应加热、CAC-A和/或热丝焊接/预热(包括激光焊接和激光熔覆)的电压。
如本文所用，术语通过变压器的“正电流”是沿第一方向流动的电流，而术语通过变压器“负电流”是沿与第一方向相反的第二方向流动的电流。如本文所用，“正磁通量饱和值”是指与正电流引起的饱和相对应的磁通量饱和水平。相反地，“负磁通量饱和值”是指与负电流引起的饱和相对应的磁通量饱和水平。
公开的示例性焊接型电力供应器包括：开关模式电力供应器，包括变压器，配置为将输入电压转换成焊接型电压；开关，配置为控制施加到变压器初级绕组上的电压；电流检测器，配置为测量通过初级绕组的电流；磁通量累加器，配置为基于施加到变压器初级绕组上的伏秒数来确定变压器中的净磁通量；以及控制器，配置为：基于净磁通量来控制开关的占空比，以及响应于通过初级绕组的电流达到电流阈值来设置净磁通量的值。
在一些示例性的电力供应器中，电流阈值是正阈值电流。在一些这样的实施例中，控制器响应于通过初级绕组的电流达到正电流阈值而将净磁通量的值设置为变压器的正磁通量饱和值。在一些示例性电力供应器中，电流阈值是负阈值电流。在一些这样的实施例中，控制器响应于通过初级绕组的电流达到负电流阈值而将净磁通量的值设置为变压器的负磁通量饱和值。
在一些示例性电力供应器中，电流检测器包括变流器、霍尔效应传感器、感测电阻器或磁阻电流传感器中的至少一个。在一些实施例中，控制器控制开关的占空比以将净磁通量的值从饱和值开始减小并同时继续从焊接型电力供应器中产生输出。
在一些示例中，控制器对通过初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数，并且响应于电流达到电流阈值数的发生次数，该控制器控制开关模式电力供应器或开关以停止电流输出。在一些实施例中，控制器对通过初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数，并且响应于电流达到电流阈值数的发生次数，该控制器控制开关以改变焊接参数。在一些示例中，控制器对通过初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数，并且响应于电流达到电流阈值数的发生次数，该控制器改变控制回路中的至少一个部件。
公开的用于控制焊接型电力供应器的示例性方法包括：基于施加到变压器初级绕组的伏秒数来确定开关模式电力供应器的变压器初级绕组中的净磁通量；测量通过初级绕组的电流；以及响应于通过初级绕组的电流达到电流阈值来设置指示变压器的磁饱和的净磁通量的值。
在一些实施例的方法中还包括将该电流与变压器中的正饱和磁通量对应的正阈值电流比较。在一些实施例中，设置净磁通量值包括：响应于该电流达到正阈值电流，将净磁通量的值设置为变压器的正磁通量饱和值。在一些示例性方法中还包括将该电流与变压器中的负饱和磁通量对应的负阈值电流比较。在一些所示的实施例中，设置净磁通量值包括：响应于电流达到负阈值电流，将净磁通量的值设置为变压器的负磁通量饱和值。
在一些示例性方法中还包括基于净磁通量来控制开关模式电力供应器多个开关的占空比，其中开关的占空比控制施加到变压器初级绕组中的电压。在一些示例性方法中还包括控制开关模式电力供应器的多个开关的占空比以将净磁通量的值从饱和值开始减小，并同时继续从焊接型电力供应器中产生输出。
在一些示例性方法中还包括对通过初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数，以及响应于该电流达到电流阈值数的发生次数，控制开关模式电力供应器以停止电流输出。在一些实施例方法中还包括对通过初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数；以及响应于该电流达到电流阈值数的发生次数，控制开关模式电力供应器以改变焊接参数。在一些示例性方法中还包括对通过初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数；以及响应于该电流达到电流阈值数的发生次数，改变控制回路中的至少一个部件。
图1是一个示例性焊接型电力供应器100的框图，包括开关模式电力供应器102，其配置为估算开关模式电力供应器102的变压器中的磁通量。图1的示例性焊接型电力供应器100在整流器106处接收AC线路电压104(例如AC单相或三相功率)。
整流器106对AC线路电压104进行整流。AC线路电压的示例值范围可以从115VAC开始或低于600VAC。所述电力供应器100可以设计为用于单个名义的AC线路电压和/或一定范围的AC线路电压。整流器106可以包括滤波电容器，并且提供整流线的电压108。
预调节电路110提供可调节的总线电压(例如，Vbus)，所述总线电压可以被调节为大于经整流的线路电压108峰值的电压。预调节电路110还可包含功率因数校正电路和/或控制电路以提高从线路电压104汲取的电流或功率的功率因数。预调节电路110可以包括升压转换器电路装置。一些示例可以省略预调节电路110。
开关模式电力供应器102接收总线电压Vbus并且输出焊接型电力112。如下文更为详细地描述，开关模式电力供应器102包括具有磁通量饱和点的高频变压器。
示例性焊接型电力供应器100包括控制预调节电路110和开关模式电力供应器102的控制器114。例如，控制器114可以通过控制预调节器电路110中功率半导体的切换来控制经调节的总线电压Vbus。控制器114可以控制预调节电路110中的功率半导体的切换以提供经调节的总线电压Vbus以及执行功率因数校正。
控制器114是一种电路，包括数字和/或模拟电路、分立和/或集成电路、微处理器、DSP等、软件、硬件和/或固件，它们位于一个或多个电路板上，形成控制器的一部分或全部，并且用于控制焊接进程或如电源之类的设备。
图2A是图1的开关模式电力供应器102的一个示例性实现方式的示意图，其包括分层的全桥拓扑结构。图2A中的开关模式电力供应器102接收总线电压Vbus，控制被提供到高频变压器202初级侧的电压，并且从所述高频变压器202的次级侧输出焊接型电力112。
图2A中的开关模式电力供应器102包括与所述高频变压器202串联的电容器204。所述电容器204能够阻隔大约一半的总线电压Vbus。所述电容器204允许双向电流在所述变压器202中流动，并且具有横跨电容器204的电压Vcap。开关模式电力供应器102还包括开关元件206、208、210、212，在图2A中标记为“A”和“B”以示出对开关元件的控制。示例性开关元件206-212可以是绝缘栅双极晶体管(IGBTs)。
通过导通“A”开关元件206、208，用正电压驱动变压器202持续正半周期，由此向变压器202的初级侧施加等于Vbus-Vcap的电压。通过导通“B”开关元件210、212完成负半周期，由此向变压器202的初级侧施加等于-Vcap的电压。Vcap的名义值为Vbus/2，因此正半周期和负半周期都名义地施加Vbus/2的电压，其在不同的半周期中极性相反。在正半周期和负半周期中的每一个中，变压器202铁芯中的磁通量根据所施加的电压和电流而变化。当正半周期和负半周期导通相同的时长时，施加到变压器202的净磁通量(伏-秒)在一个周期的过程中(例如：一个正半周期和一个负半周期)为零。所述变压器202具有在饱和之前能够承受的伏秒额定值。在磁通量平衡时，开关模式电力供应器102防止使变压器202饱和。
示例性开关模式电力供应器102将电容器204预偏压为具有一半总线电压Vbus的电容器电压Vcap(例如，在开关模式电力供应器102能够供应输出之前使用平衡电阻器)。在正常情况下在开关元件206-212的两倍开关频率(例如，PWM频率)下，示例性电容器204的电容值使得电容器电压Vcap仅可以在一半总线电压Vbus上下变化几伏特。但是，在动态负载条件或电流命令下，电容器204可能偏离其名义电压更多。
图2B是图1的开关模式电力供应器102另一个实施例实现方式的示意图，包括全桥拓扑结构。图2B的开关模式电力供应器102包括变压器202，电容器204和开关元件206，208，210，212。
图2C是图1的开关模式电力供应器102另一个示例性实现方式的示意图，包括分层的双全桥拓扑结构。分层的双全桥拓扑结构包括图2B所示的全桥拓扑结构的两个实例。每个实例全桥拓扑结构包括变压器(例如，变压器202a，202b)和开关元件(例如，开关元件206a，206b，208a，208b，210a，210b，212a，212b)。
尽管图2A和2B的实施例拓扑结构包括串联电容器204，图2A、2B和/或图2C的实施例的任何一个拓扑结构在有或没有串联电容器的情况下都可以实施。
回到图1，控制器114采用三种技术来防止开关模式电力供应器102中的变压器饱和。磁通量累加器118确定变压器中施加到变压器202的初级绕组和/或电容器204和变压器202(当存在这样的电容器204时)的串联组合上的净磁通量。如本文所用，术语“净磁通量”是指在磁通量累加器118的一个或多个处理周期(例如，半个开关周期、整个开关周期、多个开关周期等)期间变压器202铁芯中伏秒的积累(例如，积分，求和等)。例如，磁通量累加器118可以将变压器202中的通量进行积分以保持已经施加到变压器202的净磁通量(例如，伏特*秒)的历史记录。在一些实施例中，磁通量累加器118追踪由控制器114输出到开关元件206-212的PWM值。磁通量累加器118通过将加上PWM值并减去负PWM值来计算运行中的累加器的净磁通量。
第一种技术是瞬时磁通量限制，其将任一极性下的占空比限制低于上限，从而限制了在任何给定周期内可从变压器202增加或除去的磁通量。第二种技术是磁通量平衡，其限制了所施加的磁通量的变化速度，以在瞬时基础上保持正电流周期和负电流周期更接近平衡，从而防止在单个方向上超过变压器202的伏秒额定值。例如，如果开关模式电力供应器102以5％的占空比运行操作，并且命令改变至40％占空比以满足变化的负载条件，则执行控制回路的控制器114在下一个PWM中将不会改变占空比到40％。相反，控制器114以均匀或不均匀的增量(例如15％，25％，35％，40％)增加占空比直到在几个PWM周期后达到期望的命令占空比为止。
第三种技术是磁通量居中算法。控制器114在每个开关周期内对施加到变压器202的磁通量连续求和。动态地，控制器114允许磁通量累积到变压器的伏秒限值。但是，控制器114执行磁通量居中以缓慢地修改开关元件206-212“A”或“B”对中任何一个的占空比从而使累积的磁通量更趋近于零。磁通量居中通过保持磁通量基本居中于零或趋近于零以减少或防止变压器202中的磁通量逐渐增加到正饱和或负饱和。
控制器114在开环控制中运行上述三种技术，其中控制器114基于命令的PWM占空比来监测磁通量，而不是基于变压器中的实测通量来监测磁通量。如果开关模式电力供应器102在半导体开关定时、变压器特性和/或一些其他的PWM失真方面经历变化，则磁通量累加器118没有关于施加到变压器上的实际伏秒数的信息以预测和/或主动防止变压器饱和。此外，在分层拓扑结构中，如果串联电容器(例如，图2A的电容器204)没有被充电到V_BUS/2，则可以对其施加不对称电压。在一些示例中，没有关于电容器204上的电压的信息，因此磁通量累积器118不能解释不对称电压。前述情况中的任何一种都会在磁通量累加器118没有检测到饱和的情况下导致变压器202最终饱和。
例如，如果总线为600V，并且串联电容器204为310V，则在正半周期时施加到变压器202的电压为290V，并且在负半周期时施加到变压器的电压为310V。此示例性不平衡导致施加到变压器202的伏秒失配。磁通量累积器118假设在两个半周期时都施加300V(例如，总线电压的一半)，因此磁通累积器118不会出现不平衡。如果电容器204在几个PWM周期内保持不平衡，则净伏秒不平衡可能累积并且可以驱动变压器202到饱和。在常规的系统中，通过过电流检测可以检测到饱和并导致焊接电源的过电流跳闸关闭。
图1的示例性电力供应器100包括电流检测器116以测量通过开关模式电力供应器102中的变压器202初级绕组的电流。电流检测器116通过测量变压器202初级侧的电流并且将所述电流与一个或多个阈值电流进行比较来检测初级过电流。阈值电流可以是电流正值或电流负值和/或电流的绝对值(例如，与电流方向无关的安培数)，阈值电流可以与安培数阈值进行比较以检测变压器202是否饱和。示例性阈值电流可以是在负载下比变压器202正常操作期间出现的预期峰值电流水平的更高的电流水平。
为了测量电流，图2A、图2B和/或图2C的示例性电流检测器116包括电流传感器214，例如变流器、霍尔效应传感器、串联电阻和电压表、磁阻电流传感器和/或任何其他类型的电流测量设备。电流传感器214向电流检测器116提供与通过变压器202初级绕组的电流成比例的信号，并且电流检测器116测量所述信号以确定电流。
如果检测到过电流，则电流检测器116提供过电流信号到磁通量累加器118和/或控制器114。控制器114可以将开关元件206-212断开以防止初级电流进一步增加。饱和可以出现在正半周期或负半周期的任何一个中，这取决于磁通量累积的方向。尽管电流检测器116可以不管电流方向地将一电流水平与阈值进行比较，但是当检测到过电流时，电流检测器116向磁通量累加器118指示过电流或饱和出现的方向。
基于过电流信号，示例性控制器114基于电流的方向将磁通量累加器118中的磁通量水平设置为预定的磁通量饱和水平。例如，如果检测到正过电流，则将存储在磁通量累加器118中的净磁通量值设置为正饱和磁通量。相反地，如果检测到负过电流，则将存储在磁通量累加器118中的净磁通量值设置为负饱和磁通量。
在更新净磁通量值之后，示例性控制器114使用上述的一种或多种技术使净磁通量减小到趋于零。例如，控制器114可以调节和控制各个和/或各对开关元件206-212的占空比以减小变压器202中的净磁通量，同时磁通量累加器118继续监测净磁通量。与常规电力供应器相反，尽管出现饱和事件，实施例的电力供应器100仍可以继续输出焊接型电力(例如，无需终止焊接型过程)。
当瞬态事件引起磁通量累加器118对磁通量的追踪不准确从而导致变压器饱和出现时，示例性电力供应器100可以继续运作。然而，可能存在导致变压器饱和和/或其他状况的其他原因，这些原因可以导致变压器202重复饱和或者其他方式导致检测到过电流事件。例如，变压器202的次级侧上输出二极管的短路可以导致过电流事件。为了检测频繁的饱和，示例性控制器114可以包括一个或多个计数器120和一个或多个计时器122，它们被控制器114使用以检测在相应的时段内何时出现阈值次数的饱和事件。示例性时段可以相对短(例如，在10ms与500ms之间)和/或较长(例如，在500ms与10秒之间)，并具有相对应的计数阈值。
如果计数器120在由计时器122确定的阈值时段内达到阈值次数，则示例性控制器114采取校正动作。校正动作可以基于计数和/或检测到计数的时段。示例性校正动作包括停止电力供应器100的输出。例如，如果两个连续脉冲或三个连续脉冲中的两个超过了过电流限值，则控制器114可以关闭开关模式电力供应器102(例如，中断来自开关模式电力供应器102的输出)，因为这样的事件只可能在电力供应器100中有不合适或故障的部件并且继续提供电力供应器100的供应输出将没有益处时才可能发生。
另一示例性校正动作可以包括改变由磁通量居中控制回路的控制器114使用的一个或多个变量和/或常数，诸如控制回路增益变量，诸如磁通量限值之类的限值变量，正/负磁通量平衡偏差和/或任何其他基于特定控制回路算法和影响控制回路算法变量和/或开关模式电力供应器102各方面常数的控制回路变量。例如，如果多个饱和事件出现在几秒钟或更长的时段内，则控制器114可以识别并且实行对焊接进程的改变，因为多个饱和事件可以指示焊接过程的某个方面正在激发引起变压器饱和的条件。在这种情况下，示例性控制器114可以稍微地重新调整焊接过程(例如，通过控制回路变量)，使其远离饱和反复出现的工作点，以助于消除驱使变压器达到饱和的条件(同时例如对焊接的影响很小或没有影响)。
另一示例性校正动作可以包括使控制器114通过控制开关元件206-212来改变一个或多个焊接参数，例如电压、电流、频率和/或其他焊接参数。
图3是表示可以被图1的示例性焊接型电力供应器100执行以减小焊接型电力供应器100中的开关模式电力供应器102的变压器中的磁通量的示例性方法的流程图。示例性方法300将参照图1的示例性焊接型电力供应器100和图2A所示的开关模式电力供应器102来描述。然而，方法300也可以使用图2B和/或图2C所示的开关模式电力供应器来实现。
在框302中，图1的磁通量累加器118基于(例如，通过开关元件206-212)施加到变压器202初级绕组上的伏秒数来确定变压器202中的净磁通量。
在框304中，示例性电流检测器116(例如，通过电流传感器214)测量通过变压器初级侧的电流。在一些实施例中，电流检测器116连续地测量通过初级绕组的电流，当检测到阈值电流(例如，过电流)时测量终止测量。在其他实施例中，电流检测器116在每半个周期中测量通过初级绕组的峰值电流。
在框306中，示例性电流检测器116确定被测电流是否超过正阈值电流。正阈值电流可能大于与常规操作时横跨初级绕组的正电压相对应的预期峰值电流。如果被测电流超过正阈值电流(框306)，在框308中的控制器114(或磁通量累加器118)设置净磁通量的值(在磁通量累加器118中)为正磁通量饱和值。
如果被测电流没有超过正阈值电流(框306)，在框308中，示例性电流检测器116确定被测电流是否超过负阈值电流。负阈值电流可能大于与常规操作时横跨初级绕组的负电压相对应的预期峰值电流。如果被测电流超过负阈值电流(框310)，在框308中的控制器114(或磁通量累加器118)设置净磁通量的值(在磁通量累加器118中)为负磁通量饱和值。
在设置净磁通量的值(在磁通量累加器118中)为正磁通量饱和值(框308)或负磁通量饱和值(312)后，在框314中，控制器114更新计数器120和/或计时器122。例如，控制器114可以使一个或多个计数器递增指示过电流事件和/或重置一个或多个计时器122。在框316中，示例性控制器114确定是否已达到一个或多个计数器阈值。如果已达到计数器阈值(框316)，则在框318中，控制器114采取校正动作。示例性校正动作可以基于多个计数器中的哪一个已达到相对应的计数器阈值，并且可以包括关闭电力供应器100，更新控制回路中的一个或多个变量和/或常数，和/或调整被执行的焊接过程的一个或多个方面。
如果电流尚未超过正阈值电流(框306)或负阈值电流(框310)的任何一个，或者如果尚未达到计数器阈值(框316)，在框320中，示例性控制器114基于净磁通量控制开关模式电力供应器102中的开关元件206-212将电压施加到变压器的初级侧上。例如，如果净磁通量已经被设置为正磁通量饱和值或净磁通量饱和值，控制器114可以控制开关元件206-212以减小在多个开关周期上的净磁通量(趋于0)，同时从电力供应器100继续输出电力。
本方法和系统可以以硬件，软件和/或硬件和软件的组合的方式来实现。本方法和/或系统可以以集中的方式至少在一个计算系统中实现，或者以不同的要素分布在若干互连的计算系统中的分布的方式实现。适于执行本文描述方法的任何类型的计算系统或其他设备都适用。硬件和软件的典型组合可以包括具有程序或其他代码的通用计算系统，在被加载和被执行时，所述程序或其他代码控制计算系统以使其执行本文所述的方法。另一典型实现方式可以包括专门针对应用的集成电路或芯片。一些实现方式可以包括非暂时性机器可读(例如，计算机可读)介质(例如，闪存驱动器，光盘，磁性存储盘等)，其上存储了一行或多行代码，这些代码可由机器执行从而使机器执行如本文所述的过程。如本文所用，术语“非暂时性机器可读介质”定义为包括所有类型的机器可读存储介质并且不包括传播信号。
如本文所用，术语“电路”和“电路系统”是指物理电子部件、任何模拟和/或数字部件、电力和/或控制元件，例如微处理器或数字信号处理器(DSP)等，包括分立和/或集成部件，或其(例如，硬件)部分和/或组合以及可以配置硬件、由硬件执行和/或以其它方式与硬件相关的任何软件和/或固件(“代码”)。如本文所用，例如，特定处理器和存储器在执行第一一行或多行代码时可以构成第一“电路”，并且在执行第二一行或多行代码时可以构成第二“电路”。如本文所用，“和/或”是指列表中由“和/或”连接的任意一个或多个项目。例如，“x和/或y”表示三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任意元素。换句话说，“x和/或y”是指“x和y中的一者或两者”。在另一个实施例中，“x、y和/或z”表示七元素集合{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任意元素。换句话说，“x、y和/或z”是指“x、y和z中的一者或多者”。如本文所用，术语“示例性”是指用作非限制性示例、实例或说明。如本文所用，术语“比如”和“例如”列出了一个或多个非限制性示例、实例或说明。如本文所用，只要电路包括执行某一功能所必需的硬件和代码(如果有必要的话)，电路就“可操作地”执行该功能，而不管该功能的执行是否被禁用或未启用(例如，通过用户可配置的设置、工厂微调等)。
虽然已经参考某些实现方式描述了本方法和/或系统，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本方法和/或系统的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物替换。例如，可以组合、划分、重新排列和/或以其他方式修改所公开实施例的框图或部件。另外，可作出许多修改来使具体情况或材料适应于本公开的教义。因此，本公开的方法和/或系统不限于所公开的特定实现方式。相反，本公开的方法和/或系统将包括落入所附权利要求的范围内的所有实现方式，无论是字面上的还是在等同原则下的。

Claims (20)

1.一种焊接型电力供应器，包括：
开关模式电力供应器，包括变压器，所述变压器配置为将输入电压转换成焊接型电压；
开关，配置为控制施加到变压器初级绕组上的电压；
电流检测器，配置为测量通过初级绕组的电流；
磁通量累加器，配置为基于施加到所述变压器初级绕组上的伏秒数来确定所述变压器中的净磁通量；以及
控制器，配置为：
基于净磁通量来控制开关的占空比；以及
响应于通过初级绕组的电流达到电流阈值来设置净磁通量的值。
2.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，所述电流阈值是正阈值电流。
3.如权利要求2所述的焊接型电力供应器，其中，所述控制器配置为响应于通过初级绕组的电流达到所述正电流阈值将所述净磁通量的值设置为所述变压器的正磁通量饱和值。
4.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，所述电流阈值是负阈值电流。
5.如权利要求4所述的焊接型电力供应器，其中，所述控制器配置为响应于通过初级绕组的电流达到负电流阈值将所述净磁通量的值设置为所述变压器的负磁通量饱和值。
6.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，电流检测器包括变流器、霍尔效应传感器、感测电阻器或磁阻电流传感器中的至少一个。
7.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，控制器配置为控制所述开关的占空比以从饱和值开始减小所述净磁通量的值，同时继续从焊接型电力供应器中产生输出。
8.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，所述控制器配置为对通过初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数，并且响应于所述电流达到电流阈值数的发生次数，所述控制器控制所述开关模式电力供应器或所述开关以停止电流输出。
9.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，所述控制器配置为对通过初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数，并且响应于所述电流达到电流阈值数的发生次数，所述控制器控制开关以改变焊接参数。
10.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，所述控制器配置为对通过初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数，并且响应于所述电流达到电流阈值数的发生次数，所述控制器改变控制回路中的至少一个部件。
11.一种控制焊接型电力供应器的方法，包括：
基于施加到变压器的初级绕组上的伏秒数来确定开关模式电力供应器中的变压器的初级绕组的净磁通量；
测量通过所述初级绕组的电流；以及
响应于通过所述初级绕组的电流达到电流阈值来设置净磁通量的值以指示所述变压器的磁通量饱和。
12.如权利要求11所述的方法，还包括将所述电流与对应于所述变压器中的正饱和磁通量的正阈值电流比较。
13.如权利要求12所述的方法，其中，设置净磁通量值包括响应于所述电流达到所述正阈值电流将净磁通量的值设置为所述变压器的正磁通量饱和值。
14.如权利要求11所述的方法，还包括将所述电流与对应于所述变压器中的负饱和磁通量的负阈值电流比较。
15.如权利要求14所述的方法，其中，设置所述净磁通量值包括响应于所述电流达到负阈值电流将净磁通量的值设置为所述变压器的负磁通量饱和值。
16.如权利要求11所述的方法，还包括基于所述净磁通量以控制所述开关模式电力供应器多个开关的占空比，其中所述开关的所述占空比控制施加到所述变压器的初级绕组上的电压。
17.如权利要求11所述的方法，还包括控制所述开关模式电力供应器的所述多个开关的占空比以从饱和值开始减小净磁通量的值，同时继续从所述焊接型电力供应器产生输出。
18.如权利要求11所述的方法，还包括：
对通过初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数；以及
响应于所述电流达到电流阈值数的发生次数，控制所述开关模式电力供应器以停止电流输出。
19.如权利要求11所述的方法，还包括：
对通过所述初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数；以及
响应于所述电流达到电流阈值数的发生次数，控制所述开关模式电力供应器以改变焊接参数。
20.如权利要求11所述的方法，还包括：
对通过所述初级绕组的电流达到电流阈值的发生次数进行计数；以及
响应于所述电流达到电流阈值数的发生次数，更改控制回路中的至少一个部件。
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