CN114826006A - 一种供电电路、焊接电源和电焊机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种供电电路、焊接电源和电焊机。其中，供电电路包括第一整流电路、第一逆变电路、第二逆变电路和第一变压器。第一逆变电路包括第一、第二连接端子及两组串联的开关管；第二逆变电路包括第三、第四连接端子及两组串联的开关管，第一整流电路的输入端用于连接交流电源，输出端分别连接第一、第四连接端子；第一变压器的副边绕组用于连接第一用电系统。当交流电源为第一交流电源时，上述第二、第三连接端子相连；以及当交流电源为第二交流电源时，上述第一、第三连接端子相连，且、第二、第四连接端子相连。上述供电电路、焊接电源和电焊机可降低设计难度和制造成本。

Description

一种供电电路、焊接电源和电焊机

技术领域

本发明实施例涉及电源技术领域，特别涉及一种供电电路、焊接电源和电焊机。

背景技术

为了提高适用性，一些用电器(如电焊机)一般需要满足在多种网压输入下正常工作的要求。常规的方案是通过在用电器供电电源的变压器前设置BOOST电路或在变压器的原边设置多个抽头以达到适应多种网压的效果。

但是，在用电器功率较大的场合(如工业焊机)，在变压器前设置BOOST电路的方案会使得升压电路的成本很高，同时也因多加的功率级元器件，使得供电电源的可靠性降低。而在变压器的原边设置多个抽头的方案，对供电电源的组成器件有较高的要求，例如，对于输出功率要求保持不变的场合，开关管的电压应力必须满足最高输入网压要求，而其电流应力又必须满足最低网压需求(因为输出功率不变的条件下，电压与电流呈反比)，因而造成其成本大幅上升；对变压器而言，变压器原边的匝数要按最高输入电压设计，而其线径则须按最小输入电压设计，因而其成本也会大幅增加。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种供电电路、焊接电源和电焊机，可降低设计难度和成本。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：

在第一方面，提供一种供电电路，该电路包括第一整流电路、第一逆变电路、第二逆变电路和第一变压器。

第一逆变电路包括第一连接端子、第二连接端子、第一电容以及并联连接的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂和第二桥臂均包含两串联连接的开关管，第一桥臂和第二桥臂的第一公共连接点分别连接第一电容的第一端和第一连接端子，第二公共连接点分别连接第一电容的第二端和第二连接端子，第一桥臂的中点和第二桥臂的中点分别连接第一变压器原边第一绕组的第一端和第二端。

第二逆变电路包括第三连接端子、第四连接端子、第二电容以及并联连接的第三桥臂和第四桥臂，第三桥臂和第四桥臂均包含两串联连接的开关管，第三桥臂和第四桥臂的第三公共连接点分别连接第二电容的第一端和第三连接端子，第四公共连接点分别连接第二电容的第二端和第四连接端子，第三桥臂的中点和第四桥臂的中点分别连接第一变压器原边第二绕组的第一端和第二端。

第一整流电路具有输入端、第一输出端和第二输出端，输入端用于连接交流电源，第一输出端连接第一连接端子，第二输出端连接第四连接端子，第一输出端和第二输出端用于输出直流电。

第一变压器的副边绕组用于连接第一用电系统。

在一些实施例中，供电电路还包括第一扼流圈。

第一扼流圈的第一端连接第一变压器第一绕组的第二端，第一扼流圈的第二端连接第一逆变电路的第二桥臂的中点，第一扼流圈的第三端连接第一变压器原边第二绕组的第一端，第一扼流圈的第四端连接第二逆变电路的第一桥臂的中点。

在一些实施例中，供电电路还包括第二整流电路。

第二整流电路的输入端连接第一变压器副边绕组，第二整流电路的输出端用于连接第一用电器。

在一些实施例中，第二整流电路包括第一二极管和第二二极管；

第一二极管的阳极连接第一变压器副边绕组的第一端，第一二极管的阴极连接第二二极管的阴极和用于连接第一用电器的第一端，第二二极管的阳极连接第一变压器副边绕组的第二端，第一变压器副边绕组的第三端用于连接第一用电器的第二端。

在一些实施例中，供电电路还包括第一控制器，用于当交流电源为第一交流电源时，控制第一逆变电路的第二连接端子和第二逆变电路的第三连接端子相连；以及，当交流电源为第二交流电源时，控制第一逆变电路的第一连接端子与第二逆变电路的第三连接端子相连，并控制第一逆变电路的第二连接端子和第二逆变电路的第四连接端子相连。

在第二方面，还提供另一种供电电路，该电路包括第三整流电路、第一开关电路、第二开关电路和第二变压器。

第一开关电路包括第五连接端子、第六连接端子、第三电容以及并联连接的第五桥臂和第六桥臂，第五桥臂和第六桥臂均包含串联连接的开关管和二极管，第五桥臂开关管的第一端分别第三电容的第一端、连接第五连接端子和第六桥臂二极管的阴极，第二端分别连接第五桥臂二极管的阴极和第二变压器第一绕组的第一端，第五桥臂二极管的阳极分别连接第三电容的第二端、第六连接端子和第六桥臂开关管的第二端，第六桥臂开关管的第一端分别连接第六桥臂二极管的阳极和第二变压器原边第一绕组的第二端。

第二开关电路包括第七连接端子、第八连接端子、第四电容以及并联连接的第七桥臂和第八桥臂，第七桥臂和第八桥臂均包含串联连接的开关管和二极管，第七桥臂开关管的第一端分别连接第四电容的第一端、第七连接端子和所述第八桥臂二极管的阴极，第二端分别连接所述第七桥臂二极管的阴极和第二变压器第一绕组的第一端，第七桥臂二极管的阳极分别连接第四电容的第二端、第八连接端子和第八桥臂开关管的第二端，第八桥臂开关管的第一端分别连接第八桥臂二极管的阳极和第二变压器第一绕组的第二端。

第三整流电路具有输入端、第一输出端和第二输出端，输入端用于连接交流电源，第一输出端连接第五连接端子，第二输出端连接第八连接端子，第一输出端和第二输出端用于输出直流电。

第二变压器的副边绕组用于连接第二用电系统。

在一些实施例中，供电电路还包括第二扼流圈。

第二扼流圈的第一端连接第二变压器第一绕组的第二端，第二扼流圈的第二端连接第一开关电路的第五桥臂的中点，第二扼流圈的第三端连接第二变压器原边第二绕组的第一端，第二扼流圈的第四端连接所述第二开关电路的第七桥臂的中点。

在一些实施例中，上述供电电路还包括第四整流电路。

第四整流电路的输入端连接第二变压器的副边绕组，第四整流电路的输出端用于连接第二用电系统。

在一些实施例中，第四整流电路包括第三二极管、第四二极管、第一电感和第五电容。

第三二极管的阳极连接第二变压器副边绕组的第一端，第三二极管的阴极分别连接第一电感的第一端和第四二极管的阴极，第一电感的第二端连接第五电容的第一端和用于连接第二用电器的第一端，第四二极管的阳极分别连接第二变压器副边绕组的第二端和第五电容的第二端，以及用于连接第二用电器的第二端。

在一些实施例中，供电电路还包括第二控制器，用于当交流电源为第一交流电源时，控制第一开关电路的第六连接端子和第二开关电路的第七连接端子相连；以及，当交流电源为第二交流电源时，控制第一开关电路的第五连接端子与第二开关电路的第七连接端子相连，并控制第一开关电路的第六连接端子和第二开关电路的第八连接端子相连。

第二控制器还用于控制第一开关电路和第二开关电路中开关管的通断。

在第三方面，还提供一种焊接电源，焊接电源包括第一供电电路和第二供电电路，其中，第一供电电路为上述第一方面所提供的任一实施例的供电电路，第二供电电路为上述第二方面所提供的任一实施例的供电电路。

第一供电电路的输出端用于连接焊接装置的焊接部件，用于为焊接部件供电，第二供电电路的输出端用于连接焊接装置的中功率用电器，用于为中功率用电器供电。

在一些实施例中，焊接电源还包括第三供电电路。

第三供电电路包括第五整流电路、第三开关电路、第四开关电路、第三变压器和第六整流电路。

第三开关电路包括第九连接端子、第十连接端子、第六电容和联连接的开关管和二极管，第四开关电路包括第十一连接端子、第十二连接端子、第七电容和串联连接的开关管和二极管。

第三开关电路的开关管的第一端连接第三变压器原边第一绕组的第二端，第三开关电路的开关管的第二端连接第三开关电路的二极管的阳极，第三开关电路的二极管的阴极连接所述第十连接端子，所述第十连接端子连接所述第十一连接端子，所述第十一连接端子连接第三变压器原边第二绕组的第一端，第三变压器原边第一绕组的第一端连接所述第九连接端子，所述第九连接端子连接第五整流电路的输出端的第一端。

第四开关电路的开关管的第一端连接第三变压器原边第二绕组的第二端，第四开关电路的开关管的第二端连接第四开关电路的二极管的阳极，第四开关电路的二极管的阴极连接第十二连接端子，第十二连接端子连接第五整流电路的输出端的第二端。

第六整流电路包括第五二极管和第八电容，第五二极管的阳极连接第三变压器副边绕组的第一端，第五二极管的阴极分别连接第二电容的第一端和焊接电源的低功率用电器的第一端，第三变压器副边绕组的第二端连接第二电容的第二端，并用于连接低功率供电器的第二端。

在第四方面，还提供一种电焊机，电焊机包括上述任一实施例的的焊接电源和焊接装置，其中，焊接电源与焊接装置电连接，用于为焊接装置供电。

本发明实施例的有益效果是：与现有技术对比，本发明实施例提供了一种供电电路、焊接电源和电焊机。其中，供电电路包括第一整流电路、第一逆变电路、第二逆变电路和第一变压器。当交流电源为第一交流电源时(如380Vac)，第一逆变电路的第二连接端子与第二逆变电路的第三连接端子相连，并结合第一逆变电路和第二逆变电路中开关管的通断控制，使第一变压器原边的第一绕组和第二绕组串联，而当交流电源为第二交流电源时(如220Vac)，第一逆变电路第一连接端子和第二逆变电路的第三连接端子相连，且第一逆变电路第二连接端子和第二逆变电路的第四连接端子相连，并结合第一逆变电路和第二逆变电路中开关管的通断控制，使第一变压器原边的第一绕组和第二绕组并联，从而使得当主功率电路的输出功率不变时，第一逆变电路、第二逆变电路和第一变压器的元器件既能满足交流电源为第一交流电源时的电压应力要求，也能满足交流电源为第二交流电源时的电流应力要求，从而降低了设计难度和制造成本。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明一实施例提供的供电电路的电路结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的供电电路的电路结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的供电电路的电路结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的供电电路的电路结构示意图；

图5是本发明另一实施例提供的供电电路的电路结构示意图；

图6是本发明另一实施例提供的供电电路的电路结构示意图；

图7是本发明另一实施例提供的供电电路的电路结构示意图；

图8是本发明另一实施例提供的供电电路的电路结构示意图；

图9是本发明一实施例提供的焊接电源的结构示意图；

图10是本发明另一实施例提供的焊接电源的结构示意图；

图11是本发明一实施例提供的焊接电源中第三供电电路的电路结构示意图；

图12是本发明一实施例提供的焊接电源的电路结构示意图；

图13是本发明一实施例提供的电焊机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种供电电路的结构示意图。供电电路10包括第一整流电路101、第一逆变电路102、第二逆变电路103和第一变压器104。

第一逆变电路102包括第一连接端子A、第二连接端子B、第一电容C1以及并联连接的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂和第二桥臂均包含两串联连接的开关管，在本实施例中，第一桥臂包括第一开关管Q1和第二开关管Q2，第二桥臂包括第三开关管Q3和第四开关管Q4。第一桥臂和第二桥臂的第一公共连接点(即第一开关管Q1和第三开关管Q3的共接点)分别连接第一电容C1的第一端和第一连接端子A，第二公共连接点(即第二开关管Q2和第四开关管Q4的共接点)分别连接第一电容C1的第二端和第二连接端子B，第一桥臂的中点(即第一开关管Q1和第二开关管Q2的共接点)和第二桥臂的中点(即第三开关管Q3和第四开关管Q4的共接点)分别连接第一变压器104原边第一绕组L1的第一端和第二端。

第二逆变电路103包括第三连接端子C、第四连接端子D、第二电容C2以及并联连接的第三桥臂和第四桥臂，第三桥臂和所述第四桥臂均包含两串联连接的开关管，在本实施例中，第三桥臂包括第五开关管Q5和第六开关管Q6，第二桥臂包括第七开关管Q7和第八开关管Q8。第三桥臂和第四桥臂的第三公共连接点(即第五开关管Q5和第七开关管Q7的共接点)分别连接第二电容C2的第一端和第三连接端子C，第四公共连接点(即第六开关管Q6和第八开关管Q8的共接点)分别连接第二电容C2的第二端和第四连接端子D，第三桥臂的中点(即第五开关管Q5和第六开关管Q6的共接点)和第四桥臂的中点(即第七开关管Q7和第八开关管Q8的共接点)分别连接第一变压器104原边第二绕组L2的第一端和第二端。

第一整流电路101具有输入端、第一输出端和第二输出端，其输入端用于连接交流电源，其第一输出端连接上述第一连接端子A，其第二输出端连接上述第四连接端子D，其第一输出端和第二输出端用于输出直流电。

第一变压器104的副边绕组用于连接第一用电系统。需要说明的是，第一用电系统的用电器可以是交流用电器，也可以是直流用电器，若第一用电系统的用电器为直流用电器，则第一用电系统中配置有相应的整流电路。

供电电路10的工作过程如下：

当交流电源为第一交流电源时，供电电路10的第二连接端子B与第三连接端子C相连。

其中，第一交流电源可以是380Vac、400Vac、475Vac等较大的交流电源。第一逆变电路102和第二逆变电路103执行PWM移相控制策略，即逆变电路的两并联桥臂的对管同时导通或截止，且同一桥臂的两串联开关管的控制信号(PWM波)的相位差为q(0°<q<180°)。需要说明的是，在本实施例中，第一逆变电路102与第二逆变电路103的控制信号与控制时序均相同。具体表现为，第一开关管Q1、第四开关管Q4、第五开关管Q5和第八开关管Q8同时导通或截止，以及第二开关管Q2、第三开关管Q3、第六开关管Q6和第七开关管Q7亦同时导通或截止。

由于此时第二连接端子B与第三连接端子C相连，因此，当供电电路10开始工作时，第一变压器104原边的第一绕组L1和第二绕组L2实际处于串联的状态，即第一变压器104原边的匝数等于第一绕组L1和第二绕组L2的匝数之和，从而使得当交流电源为较高电压时，变压器原边绕组与副边绕组的匝数比关系满足用电器的用电要求，例如，当第一用电系统中的用电器为焊机时(第一用电系统中配置了全桥整流电路)，一般的焊机要求空载电压在60V至113V的范围，当交流电源为380Vac时(经过全桥整流滤波后其对应的主流输出电压约为530V)，则原边绕组总匝数与副边绕组匝数比需设置为6:1～10:1之间。

而当交流电源为第二交流电源时，供电电路10的第一连接端子A与第三连接端子C相连，且第二连接端子B与第四连接端子D相连。

其中，第二交流电源为220V、110V等较小的交流电源。第一逆变电路102和第二逆变电路103同样执行PWM移相控制策略，且第一逆变电路102与第二逆变电路103的控制信号与控制时序亦均相同。由于此时第一连接端子A与第三连接端子C相连，且第二连接端子B与第四连接端子D相连，因此，当供电电路10开始工作时，第一变压器104原边的第一绕组L1和第二绕组L2实际处于并联的状态。

当供电电路10的输出功率要求保持不变时，由于第一变压器104的输入电压由较高的电压变为较低的电压(如交流电源从380Vac切换为220Vac),则其输入电流必然要上升才可满足输出功率要求，并且第一变压器104的原边绕组与副边绕组的匝数比必然要减小才可满足上述焊机的空载电压要求。

于是，当交流电源从第一交流电源切换为第二交流电源时，第一变压器原边第一绕组L1与第二绕组L2由串联工作模式切换为并联工作模式以适应不同的交流电源。

而当第一变压器104原边的第一绕组L1与第二绕组L2由串联工作模式切换为并联工作模式后，由于第一绕组L1与第二绕组L2并联，因此，第一变压器104原边的过流能力将增加一倍，这也意味着，在供电电路10中的开关管或变压器绕组线径的型号不变的情况下，采用相同型号的开关管和绕组线径亦能承受两倍于串联工作模式的总工作电流；且为了实现可靠并联，第一绕组L1与第二绕组L2的匝数应相同，亦即，当为并联工作模式时，第一变压器104原边的匝数与串联工作模式时的匝数相比减少了一半，这也满足了变压器原副边匝数比的要求。

具体的，以第一交流电源为380Vac、第二交流电源为220Vac以及供电电路10的空载电压为60～113V和输出功率为2.5KW的情况举例说明供电电路10中元器件的选择及匝数比的变化情况。

当输出功率为2.5KW、交流电源为380Vac时，交流电源经过全波整流及大电容滤波后，其输出直流电压值约为交流电源的√2倍，即530V，为了满足输出功率要求，则第一变压器原边的工作电流应为47A左右，所以此时供电电路10中的开关管可以选择常规低压管，如600V/50A的开关管，变压器原边的线径可按50A电流的标准进行选择，第一变压器原副边的匝数比可以设置为7:1，即空载电压约为77V，满足要求。

当交流电源切换为220Vac时，经过全波整流及大电容滤波后，其输出直流电压值约为310V，为了满足输出功率要求，则第一变压器原边的工作电流约为81A，亦即，在变压器原边设置多个抽头以适应不同交流电源的方案中，开关管的电压应力必须满足最高输入网压的要求，而其电流应力又必须满足最低网压的要求(因为输出功率不变的条件下，电压与电流呈反比)，从而造成其成本大幅上升；对变压器而言，变压器原边的匝数要按最高输入电压设计，而其线径则须按最小输入电压设计，因而其成本也会大幅增加。

而在本实施例中，交流电源由380Vac切换为220Vac时，相应的，第一变压器104的两原边绕组由串联工作模式切换为并联工作模式，此时，第一变压器104的原副边匝数比变为3.5:1，即供电电路的空载电压约为88V，亦满足要求；另外，由于原边两绕组为并联模式，若开关管和第一变压器原边线径的型号不变，第一变压器原边的最大总电流理论上可为开关管和变压器原边绕组过流阈值的一倍(因为并联工作模式实际起到了分流的作用)，因此，无需增加开关管和变压器原边绕组的电流应力亦能满足设计需求，从而降低设计难度和制造成本。

需要说明的是，本申请实施例中的第一整流电路101可以是任意类型的整流电路(如全波整流电路、半波整流电路等)，只需满足设计需求即可，在此不做限定；另外，第一整流电路101的电路及硬件结构为现有技术，具体请参看现有技术，在此不做限定。

另外，在本实施例中，第一连接端子A、第二连接端子B、第三连接端子C、第四连接端子D的连接方式可以通过控制器控制电子开关的方式实现，如继电器，也可以通过手动控制的方式完成。

与现有技术对比，本申请实施例提供了一种供电电路，其中，供电电路包括第一整流电路、第一逆变电路、第二逆变电路和第一变压器。当交流电源为第一交流电源时(如380Vac)，第一逆变电路的第二连接端子与第二逆变电路的第三连接端子相连，以使第一变压器原边的第一绕组和第二绕组串联，而当交流电源为第二交流电源时(如220Vac)，第一逆变电路第一连接端子和第二逆变电路的第三连接端子相连，且第一逆变电路第二连接端子和第二逆变电路的第四连接端子相连，以使第一变压器原边的第一绕组和第二绕组并联，从而使得当供电电路的输出功率不变时，第一逆变电路、第二逆变电路和第一变压器的元器件既能满足交流电源为第一交流电源时的电压应力要求，也能满足交流电源第二交流电源时的电流应力要求，降低了设计难度和制造成本。

在一些实施例中，请参阅图2，供电电路10还包括第一扼流圈105，第一扼流圈105用于均流，以保证第一变压器104原边第一绕组L1和第二绕组L2的可靠并联。

第一扼流圈105的第一端连接第一绕组L1的第二端，第一扼流圈105的第二端连接所述第一逆变电路102的第二桥臂的中点(即第三开关管Q3和第四开关管Q4的共接点)，第一扼流圈105的第三端连接第二绕组L2的第一端，第一扼流圈105的第四端连接第二逆变电路103的第一桥臂的中点(即第五开关管Q5与第六开关管Q6的共接点)。

需要说明的是，在另外一些实施例中，第一扼流圈105也可以通过其他的连接方式(如穿线的方式)接入供电电路10中，在此不做限定。

在一些实施例中，请参阅图3，供电电路10还包括第二整流电路106。

第二整流电路106的输入端连接第一变压器104的副边绕组，第二整流电路106的输出端用于连接第一用电器，以给第一用电器提供直流电。

需要说明的是，本申请实施例中的第二整流电路106可以是任意类型的整流电路(如全波整流电路、半波整流电路等)，只需满足设计需求即可，在此不做限定；另外，第二整流电路106的电路及硬件结构为现有技术，具体请参看现有技术，在此不做限定。

在一些实施例中，请参阅图4，第二整流电路106包括第一二极管D1和第二二极管D2。

第一二极管D1的阳极连接第一变压器104副边绕组的第一端，阴极连接第二二极管D2的阴极和用于连接第一用电器，第二二极管D2的阳极连接第一变压器104副边绕组的第二端，第一变压器104副边绕组的第三端用于连接第一用电器的第二端，即在图4所示的实施例中，第二整流电路106为全波整流电路。第一用电器可以是焊接装置的焊接电弧等高功率的元件或装置。

在一些实施例中，供电电路还包括第一控制器。

其中，第一控制器的第一控制端和第二控制端分别连接第一逆变电路102的控制端和第二逆变电路103的控制端，用于当交流电源为第一交流电源时，控制第一逆变电路102的第二连接端子B和第二逆变电路103的第三连接端子C相连；以及当交流电源为第二交流电源时，控制第一逆变电路102的第一连接端子A与第二逆变电路103的第三连接端子C相连，并控制第一逆变电路102的第二连接端子B和第二逆变电路103的第四连接端子D相连。在另外一些实施例中，第一连接端子A、第二连接端子B、第三连接端子C、第四连接端子D的连接方式也可以通过手动控制的方式完成。

本发明实施例还提供另一种供电电路，请参阅图5，图5为该供电电路的结构示意图。供电电路20包括第三整流电路201、第一开关电路202、第二开关电路203和第二变压器204。

第一开关电路201包括第五连接端子E、第六连接端子F、第三电容C3以及并联连接的第五桥臂和第六桥臂，第五桥臂和第六桥臂均包含串联连接的开关管和二极管，第五桥臂开关管(即第九开关管Q9)的第一端分别连接第三电容C3的第一端、第五连接端子E和第六桥臂二极管(即第七二极管D7)的阴极，第二端分别连接第五桥臂二极管(即第六二极管D6)的阴极和第二变压器204原边第一绕组L3的第一端，第五桥臂二极管的阳极分别连接第三电容C3的第二端、第六连接端子F和第六桥臂开关管(第十开关管Q10)的第二端，第六桥臂开关管的第一端分别连接第六桥臂二极管的阳极和第二变压器204原边第一绕组L3的第二端。

第二开关电路203包括第七连接端子G、第八连接端子H、第四电容C4以及并联连接的第七桥臂和第八桥臂，第七桥臂和所述第八桥臂均包含串联连接的开关管和二极管，第七桥臂开关管(即第十一开关管Q11)的第一端分别连接第四电容C4的第一端、第七连接端子G和第八桥臂二极管(即第九二极管D9)的阴极，第二端分别连接第七桥臂二极管(即第八二极管D8)的阴极和第二变压器204原边第二绕组L4的第一端，第七桥臂二极管的阳极分别连接第四电容C4的第二端、第八连接端子H和第八桥臂开关管(即第十二开关管Q12)的第二端，第八桥臂开关管的第一端分别连接第八桥臂二极管的阳极和第二变压器204原边第二绕组L4的第二端。

第三整流电路201具有输入端、第一输出端和第二输出端，其输入端用于连接交流电源，其第一输出端连接第五连接端子E，其第二输出端连接所述第八连接端子H，其第一输出端和第二输出端用于输出直流电。

第二变压器204的副边绕组用于连接第二用电系统。需要说明的是，第二用电系统的用电器可以是交流用电器，也可以是直流用电器，若第二用电系统的用电器为直流用电器，则第二用电系统中配置有相应的整流电路。

供电电路20的工作过程如下：

交流电源经过第三整流电路201整流滤波后向第一开关电路202和第二开关电路203输出直流电压，第九开关管Q9、第十开关管Q10、第十一开关管Q11和第十二开关管Q12同时导通或同时关断。当上述开关管导通时，第二变压器204的原边两绕组将电能转化为磁能并传输至第二变压器204的副边绕组，第二变压器204的副边绕组将磁能转化为电能传至第二用电系统，用于为第二用电系统供电。当上述开关管均关断时，第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7和第八二极管D8将第二变压器204原边的反向能量回馈至第三整流电路201输出端的滤波电容(图中未示出)，同时可以把开关管承受的峰值电压和第二变压器204原边第一绕组L3和原边第二绕组L4钳位电压都钳制在直流电压的值，从而抑制开关管两端的尖峰电压。

同时，当交流电源为第一交流电源(如380Vac)时，第六连接端子F与第七连接端子G相连。

当交流电源为第二交流电源(如220Vac)时，第五连接端子E和第七连接端子G相连，且第六连接端子F和第八连接端子H相连。

亦即，第二变压器204原边第一绕组L3和第二绕组L4的工作模式亦会根据交流输入电源的切换而相应工作于串联工作模式或并联工作模式，其工作原理及技术效果与图1所示实施例类似，在此不做赘述，具体请参看图1所示实施例的论述过程。

另外，需要说明的是，本申请实施例中的第三整流电路201可以是任意类型的整流电路(如全波整流电路、半波整流电路等)，只需满足设计需求即可，在此不做限定；另外，第三整流电路201的电路及硬件结构为现有技术，具体请参看现有技术，在此不做限定。

在本实施例中，第五连接端子E、第六连接端子F、第七连接端子G、第八连接端子H的连接方式可以通过控制器控制电子开关的方式实现，如继电器，也可以通过手动控制的方式完成。

在一些实施例中，请参阅图6，供电电路20还包括第二扼流圈205，第二扼流圈205用于均流，以保证第二变压器204原边第一绕组L3和第二绕组L4的可靠并联。

第二扼流圈205的第一端连接第一绕组L3的第二端，第二扼流圈205的第二端连接所述第一开关电路202的第五桥臂的中点(即第九开关管Q9和第六二极管D6的共接点)，第二扼流圈205的第三端连接第二绕组L4的第一端，第二扼流圈205的第四端连接第二开关电路203的第七桥臂的中点(即第十一开关管Q11与第八开关管D8的共接点)。

需要说明的是，在另外一些实施例中，第二扼流圈205也可以通过其他的连接方式(如穿线的方式)接入供电电路20中，在此不做限定。

在一些实施例中，请参阅图7，供电电路20还包括第四整流电路206。

第四整流电路206的输入端连接第二变压器204的副边绕组，第四整流电路206的输出端用于连接第二用电器，其中，第二用电器可以是例如焊接装置的气阀、风扇等中功率的元件或装置。

需要说明的是，本申请实施例中的第四整流电路206可以是任意类型的整流电路(如全波整流电路、半波整流电路等)，只需满足设计需求即可，在此不做限定；另外，第四整流电路206的电路及硬件结构为现有技术，具体请参看现有技术，在此不做限定。

在一些实施例中，请参阅图8，第四整流电路206包括第三二极管D3、第四二极管D4、第一电感Lm1和第五电容C5。

第三二极管D3的阳极连接第二变压器204副边绕组的第一端，第三二极管D3的阴极分别连接第一电感Lm1的第一端和第四二极管D4的阴极，第一电感Lm1的第二端连接第五电容C5的第一端和用于连接第二用电器的第一端，第四二极管D4的阳极分别连接第二变压器204副边绕组的第二端和第五电容的第二端，以及用于连接第二用电器的第二端。

第一开关电路202、第二开关电路203、第二变压器204和第四整流电路206实质上组成了双管正激变换器。其工作原理如下：

当第九开关管Q9、第十开关管Q10、第十一开关管Q11、第十二开关管Q12导通时，第二变压器204的副边绕组由于原边绕组的导通有了感应电动势。副边绕组、第三二极管D3很快建立电流，第四二极管D4则关断，开始了正激能量传递状态。

在上述开关管均同时关断瞬间，副边绕组的电压反向，则第三二极管D3关断。在第一电感Lm1反激下第四二极管D4导通，构成续流回路。由于带载的缘故，续流电流值逐渐减小，降到原来启动值时，上述开关管均又导通，从而开始新的工作周期。

双管正激变换器克服了单管正激变换器中开关电压应力高的缺点；不需要采用特殊的磁通复位技术，避免复杂的去磁绕组的设计和减少高频变压器的体积，使电路变得简洁，也不需要加RCD来进行复磁箝位，并能对电源进行馈电，提高了效率；与全桥变换器和半桥变换器相比，每一个桥臂都是由一个二极管和一个开关管串联组成，不存在桥臂直通的问题，可靠性高。

在一些实施例中，供电电路20还包括第二控制器。

第二控制器的第一控制端和第二控制端分别连接第一开关电路202的控制端和第二开关电路203的控制端，用于当交流电源为第一交流电源时，控制第一开关电路202的第六连接端子F和第二开关电路203的第三连接端子G相连；以及当交流电源为第二交流电源时，控制第一开关电路202的第五连接端子E与第二开关电路203的第七连接端子G相连，并控制第一开关电路202的第六连接端子F和第二开关电路203的第八连接端子H相连。在另外一些实施例中，第五连接端子E、第六连接端子F、第七连接端子G、第八连接端子H的连接方式也可以通过手动控制的方式完成。

请参阅图9，本发明实施例还提供了一种焊接电源100，包括第一供电电路1001和第二供电电路1002，其中，第一供电电路1001为本发明任一实施例所示的供电电路10，第二供电电路1002为本发明任一实施例所示的供电电路20。

第一供电电路1001的输出端用于连接焊接装置200的焊接部件，用于为焊接部件供电，第二供电电路1002的输出端用于连接焊接装置200的中功率用电器(如气阀、风扇等，其功率一般在500W以下)，用于为中功率用电器供电。

在一些实施例中，请一并参阅图10和图11，焊接电源100还包括第三供电电路1003，第三供电电路1003用于连接焊接电源100中的低功率用电器(如控制器、启动电源等，其功率一般在60W以下)，为焊接电源100中的低功率用电器供电。

第三供电电路1003包括第五整流电路301、第三开关电路302、第四开关电路303、第三变压器304和第六整流电路305。其中，第四开关电路302和第五开关电路303均包括串联连接的开关管和二极管，第四开关电路302还包括第九连接端子J、第十连接端子K和第六电容C6，第五开关电路303还包括第十一连接端子M、第十二连接端子N和第七电容C7。

第三开关电路302的开关管(即第十三开关管Q13)的第一端连接第三变压器304原边第一绕组L5的第二端，第三开关电路302的开关管的第二端连接第四开关电路的二极管(即第十二极管D10)的阳极，第四开关电路的二极管的阴极连接第十连接端子K，第三变压器304原边第一绕组L5的第一端连接第九连接端子J。

第四开关电路303的开关管(即第十四开关管Q14)的第一端连接所述第三变压器304原边第二绕组L6的第二端，第四开关电路303的开关管的第二端连接第四开关电路303的二极管(即第十一二极管D11)的阳极，所述第四开关电路303的二极管的阴极连接第十二连接端子N。

第五整流电路301具有输入端、第一输出端和第二输出端，其输入端用于连接交流电源，其第一输出端连接第九连接端子J，其第二输出端连接第十二连接端子N，其第一输出端和第二输出端用于输出直流电。

另外，第三开关电路302的第十连接端子K和第四开关电路303的第十一连接端子M相连。

第六整流电路305包括第五二极管D5和第八电容C8，第五二极管D5的阳极连接第三变压器304副边绕组的第一端，第五二极管D5的阴极分别连接第八电容C8的第一端和焊接电源100的低功率用电器(如启动电源、控制器等，其功率一般为60W以下)的第一端，第三变压器304副边绕组的第二端连接第二电容C2的第二端，并用于连接低功率用电器的第二端。

第三开关电路302、第四开关电路303、第三变压器304以及第六整流电路305实质为一个双管反激电路，其工作原理如下：

第十三开关管Q13和第十四开关管Q14同时导通或同时关断。当开关管导通时，能量储存在第三变压器304的磁路中；当开关管关断时，磁能转化为电能经过第六整流电路305整流滤波，最终传至负载(即低功率用电器)为负载供电。

第十二极管D10和第十一二极管D11可以防止第六电容C6和第七电容C7的电压不平衡时电流倒串；另外，第十二极管D10和第十一二极管D11可以把过剩的反激能量反馈到至第五整流电路301输出端的滤波电容(图中未示出)中，同时可以把场效应管承受的峰值电压和原边绕组的钳位电压都钳制在直流输出电压值。

双管反激电路可将漏感能量回馈给电源，效率高；有效抑制关断尖峰；不需要额外的吸收电路；减小了器件的高压应力，为功率管的选取和保护创造了有利条件,增加系统可靠性，且输入范围宽，适用于高电压输入的中小功率场合。

在一些实施例中，请参阅图12，图12示出了一种焊接电源的电路结构示意图。在图12所示的实施例中，焊接电源100中的第一供电电路1001、第二供电电路1002和第三供电电路1003共用一组整流电路1004，以节约硬件成本。

在一些实施例中，为了保证焊接电源100的可靠稳定运行，可在第一供电电路1001和第二供电电路1002工作之前确定其工作模式(即串联工作模式或并联工作模式)，从而降低元器件的损耗风险。具体的，当交流电源为380Vac及以上时，若检测到第一供电路1001和第二供电电路1002以串联工作模式连接，则正常运行，否则通过继电器切换到串联工作模式，或进行报错提醒。类似的，当交流电源为220Vac及以下时，若检测到第一供电路1001和第二供电电路1002以并联工作模式连接，则正常运行，否则通过继电器切换到并联工作模式，或进行报错提醒。

请参阅图13，本发明实施例还提供了一种电焊机1000，电焊机1000包括上述的焊接电源100和焊接装置200。

焊接电源100与焊接装置200电连接，用于为焊接装置200供电。其中，焊接装置200包括焊接部件(高功率用电器)、送热丝、加热阀、风扇等元器件或装置(中功率用电器)。

需要说明的是，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种供电电路，其特征在于，包括第一整流电路、第一逆变电路、第二逆变电路和第一变压器；

所述第一逆变电路包括第一连接端子、第二连接端子、第一电容以及并联连接的第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂和所述第二桥臂均包含两串联连接的开关管，所述第一桥臂和所述第二桥臂的第一公共连接点分别连接所述第一电容的第一端和所述第一连接端子，第二公共连接点分别连接所述第一电容的第二端和所述第二连接端子，所述第一桥臂的中点和第二桥臂的中点分别连接所述第一变压器原边第一绕组的第一端和第二端；

所述第二逆变电路包括第三连接端子、第四连接端子、第二电容以及并联连接的第三桥臂和第四桥臂，所述第三桥臂和所述第四桥臂均包含两串联连接的开关管，所述第三桥臂和所述第四桥臂的第三公共连接点分别连接所述第二电容的第一端和所述第三连接端子，第四公共连接点分别连接所述第二电容的第二端和所述第四连接端子，所述第三桥臂的中点和第四桥臂的中点分别连接所述第一变压器原边第二绕组的第一端和第二端；

所述第一整流电路具有输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入端用于连接交流电源，所述第一输出端连接所述第一连接端子，所述第二输出端连接所述第四连接端子，所述第一输出端和所述第二输出端用于输出直流电；

所述第一变压器的副边绕组用于连接第一用电系统。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括第一扼流圈；

所述第一扼流圈的第一端连接所述第一变压器原边第一绕组的第二端，所述第一扼流圈的第二端连接所述第一逆变电路的第二桥臂的中点，所述第一扼流圈的第三端连接所述第一变压器原边第二绕组的第一端，所述第一扼流圈的第四端连接所述第二逆变电路的第一桥臂的中点。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括第二整流电路；

所述第二整流电路的输入端连接所述第一变压器副边绕组，所述第二整流电路的输出端用于连接第一用电器。

4.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述第二整流电路包括第一二极管和第二二极管；

所述第一二极管的阳极连接所述第一变压器副边绕组的第一端，所述第一二极管的阴极连接所述第二二极管的阴极和用于连接第一用电器的第一端，所述第二二极管的阳极连接所述第一变压器副边绕组的第二端，所述第一变压器副边绕组的第三端用于连接所述第一用电器的第二端。

5.根据权利要求1-4任一项所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括第一控制器，用于当所述交流电源为第一交流电源时，控制所述第一逆变电路的第二连接端子和所述第二逆变电路的第三连接端子相连；以及，当所述交流电源为第二交流电源时，控制所述第一逆变电路的第一连接端子与所述第二逆变电路的第三连接端子相连，并控制所述第一逆变电路的第二连接端子和所述第二逆变电路的第四连接端子相连。

6.一种供电电路，其特征在于，包括第三整流电路、第一开关电路、第二开关电路和第二变压器；

所述第一开关电路包括第五连接端子、第六连接端子、第三电容以及并联连接的第五桥臂和第六桥臂，所述第五桥臂和所述第六桥臂均包含串联连接的开关管和二极管，所述第五桥臂开关管的第一端分别连接所述第三电容的第一端、所述第五连接端子和所述第六桥臂二极管的阴极，第二端分别连接所述第五桥臂二极管的阴极和所述第二变压器第一绕组的第一端，所述第五桥臂二极管的阳极分别连接所述第三电容的第二端、所述第六连接端子和所述第六桥臂开关管的第二端，所述第六桥臂开关管的第一端分别连接所述第六桥臂二极管的阳极和所述第二变压器第一绕组的第二端；

所述第二开关电路包括第七连接端子、第八连接端子、第四电容以及并联连接的第七桥臂和第八桥臂，所述第七桥臂和所述第八桥臂均包含串联连接的开关管和二极管，所述第七桥臂开关管的第一端分别连接所述第四电容的第一端、所述第七连接端子和所述第八桥臂二极管的阴极，第二端分别连接所述第七桥臂二极管的阴极和所述第二变压器第一绕组的第一端，所述第七桥臂二极管的阳极分别连接所述第四电容的第二端、所述第八连接端子和所述第八桥臂开关管的第二端，所述第八桥臂开关管的第一端分别连接所述第八桥臂二极管的阳极和所述第二变压器原边第一绕组的第二端；

所述第三整流电路具有输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入端用于连接交流电源，所述第一输出端连接所述第五连接端子，所述第二输出端连接所述第八连接端子，所述第一输出端和所述第二输出端用于输出直流电；

所述第二变压器的副边绕组用于连接第二用电系统。

7.根据权利要求6所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括第二扼流圈；

所述第二扼流圈的第一端连接所述第二变压器第一绕组的第二端，所述第二扼流圈的第二端连接所述第一开关电路的第五桥臂的中点，所述第二扼流圈的第三端连接所述第二变压器原边第二绕组的第一端，所述第二扼流圈的第四端连接所述第二开关电路的第七桥臂的中点。

8.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括第四整流电路；

所述第四整流电路的输入端连接所述第二变压器的副边绕组，所述第四整流电路的输出端用于连接第二用电系统。

9.根据权利要求8所述的供电电路，其特征在于，所述第四整流电路包括第三二极管、第四二极管、第一电感和第五电容；

所述第三二极管的阳极连接所述第二变压器副边绕组的第一端，所述第三二极管的阴极分别连接所述第一电感的第一端和所述第四二极管的阴极，所述第一电感的第二端连接所述第五电容的第一端和用于连接第二用电器的第一端，所述第四二极管的阳极分别连接所述第二变压器副边绕组的第二端和所述第五电容的第二端，以及用于连接所述第二用电器的第二端。

10.根据权利要求6-9任一项所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括第二控制器，用于当所述交流电源为第一交流电源时，控制所述第一开关电路的第六连接端子和所述第二开关电路的第七连接端子相连；以及，当所述交流电源为第二交流电源时，控制所述第一开关电路的第五连接端子与所述第二开关电路的第七连接端子相连，并控制所述第一开关电路的第第六连接端子和所述第二开关电路的第八连接端子相连；

所述第二控制器还用于控制所述第一开关电路和第二开关电路中开关管的通断。

11.一种焊接电源，其特征在于，所述焊接电源包括第一供电电路和第二供电电路，其中，所述第一供电电路为权利1-5任一项所述的供电电路，所述第二供电电路为权利要求6-10任一项所述的供电电路；

所述第一供电电路的输出端用于连接焊接装置的焊接部件，用于为所述焊接部件供电，所述第二供电电路的输出端用于连接所述焊接装置的中功率用电器，用于为所述中功率用电器供电。

12.根据权利要求11所述的焊接电源，其特征在于，所述焊接电源还包括第三供电电路；

所述第三供电电路包括第五整流电路、第三开关电路、第四开关电路、第三变压器和第六整流电路；

所述第三开关电路包括第九连接端子、第十连接端子、第六电容和串联连接的开关管和二极管，所述第四开关电路包括第十一连接端子、第十二连接端子、第七电容和串联连接的开关管和二极管；

所述第三开关电路的开关管的第一端连接所述第三变压器原边第一绕组的第二端，所述第三开关电路的开关管的第二端连接所述第三开关电路的二极管的阳极，所述第三开关电路的二极管的阴极连接所述第十连接端子，所述第十连接端子连接所述第十一连接端子，所述第十一连接端子连接所述第三变压器原边第二绕组的第一端，所述第三变压器原边第一绕组的第一端连接所述第九连接端子，所述第九连接端子连接所述第五整流电路的输出端的第一端；

所述第四开关电路的开关管的第一端连接所述第三变压器原边第二绕组的第二端，所述第四开关电路的开关管的第二端连接所述第四开关电路的二极管的阳极，所述第四开关电路的二极管的阴极连接所述第十二连接端子，所述第十二连接端子连接所述第五整流电路的输出端的第二端；

所述第六整流电路包括第五二极管和第八电容，所述第五二极管的阳极连接所述第三变压器副边绕组的第一端，所述第五二极管的阴极分别连接所述第二电容的第一端和所述焊接电源的低功率用电器的第一端，所述第三变压器副边绕组的第二端连接所述第二电容的第二端，并用于连接所述低功率供电器的第二端。

13.一种电焊机，其特征在于，包括焊接装置和权利要求11或12所述的焊接电源；

所述焊接电源与所述焊接装置电连接，用于为所述焊接装置供电。

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