CN2190000Y - 低损耗开通、无损耗关断igbt逆变弧焊机 - Google Patents

低损耗开通、无损耗关断igbt逆变弧焊机 Download PDF

Info

Publication number
CN2190000Y
CN2190000Y CN94202840U CN94202840U CN2190000Y CN 2190000 Y CN2190000 Y CN 2190000Y CN 94202840 U CN94202840 U CN 94202840U CN 94202840 U CN94202840 U CN 94202840U CN 2190000 Y CN2190000 Y CN 2190000Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
loss
inductance
low
igbt
arc welding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN94202840U
Other languages
English (en)
Inventor
王晓秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN94202840U priority Critical patent/CN2190000Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN2190000Y publication Critical patent/CN2190000Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

一种低损耗开通、无损耗关断IGBT逆变弧焊 机，它是应用桥式逆变器主电路中和主变压器相串联 的电感与一端电连接在高频整流二极管的阴极另一 端电连接在主变压器副边绕组中心抽头的无极性电 容发生谐振，实现了主功率器件IGBT的零电流关 断；又由于主变压器和与其串联的电感对通过它们的 电流变化的抑制作用，减小了IGBT的开通损耗。 实现IGBT的低损耗开通、无损耗关断，大大提高了 IGBT逆变弧焊机的可靠性。

Description

本实用新型属于现代电力电子技术高频逆变焊机领域，主要用于钢结构的手弧焊接。
目前，IGBT逆变弧焊机的主功率器件IGBT（绝缘栅晶体管）均工作在硬开关状态，开关损耗大，因而IGBT的工作频率不能进一步提高，主变压器的体积也就不能进一步减小，机器的效率也不能进一步提高，尤其是机器的可靠性差。
本实用新型的目的是使机器的主功率器件IGBT实现零电流关断，即关断损耗为零。IGBT的开通损耗也被减小，从而提高IGBT逆变弧焊机的长期可靠性。
本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型由桥式逆变器主电路、高频整流滤波电路等组成，其特征在于桥式逆变器主电路和高频整流滤波电路。在桥式逆变器主电路中有一与主变压器T1串联的电感L1，此电感也可用主变压器的漏感代替；在高频整流滤波电路中有一无极性电容C6，其一端与高频整流二极管的阴级电连接，另一端与主变压器T1的副边绕组的中心抽头电连接，C6应用频率大于等于20KHz，单位电容通过的电流大于5A／μF，耐压大于100V的无极性电容。由于电感L1和主变压器T1对通过它们的电流变化的抑制作用，当对角IGBT开通时，使得IGBT漏极电流的上升比漏源电压的下降慢，因此减小了IGBT的开通损耗，其开通损耗小于5W。当桥式逆变器主电路中对角主功率器件IGBT开通后，电感L1和无极性电容C6开始谐振，当电流谐振到零后，IGBT关断，即实现了零电流关断，其损耗为零。
以上IGBT的低损耗开通、无损耗关断的效果在400A及以下电流量级的IGBT逆变弧焊机中均可实现，因而这一系列IGBT逆变弧焊机的可靠性大大提高。
下面将结合附图进一步说明本实用新型的原理和实施方式，但不应理解为对本实用新型范围的限制。
附图1：IGBT逆变弧焊机整机框图，附图2：左边是桥式逆变器主电路，右边是高频整流滤波电路，附图3：IGBT的栅源电压、漏源电压及漏极电流波形。
IGBT逆变弧焊机，由六部分组成（附图1），即工频整流滤波电路，桥式逆变器主电路，高频整流滤波电路，电流取样电路，反馈控制电源电路和反馈控制电路。本实用新型的特征在于桥式逆变器主电路和高频整流滤波电路两部分。
整机工作原理：三相电压或单相电压输入经工频整流滤波变成直流加到桥式逆变器主电路上，主功率器件Q1～Q4在控制电路的作用下，将直流逆变为高频电流，经主变压器T1的副边输出送到高频整流滤波电路（由D5，D6，L2，C9，C6构成），焊机在焊接状态，输出要维持恒流，为此从电流取样电路（附图2中分流器F）取出电流信号经负反馈放大后送至控制电路，控制电路根据反馈信号的大小控制逆变器主电路中的IGBT Q1、Q4、Q2、Q3的导通时间，从而输出可获得恒定电流。
附图2是具有所述特征部分的电路原理图。电感L1与主变压器T1串联，L1也可用主变压器T1的漏感取代。滤波电路中的电容C6一端与高频整流二极管的阴级电连接，另一端与主变压器副边绕组的中心抽头电连接。
附图2中电感L1和电容C6的谐振工作过程可以用附图3的开关波形来说明。
附图3（a）和（c）的方波分别表示对角IGBT Q1、Q4和Q2、Q3的基极控制信号，T是两个控制信号的死区时间，以防同一桥臂上、下管共同导通。附图3（a），当Q1、Q4的基极控制信号Vge开通时，由于C1、C4要释放前一次关断时所吸收的能量，因此有一较大的尖峰电流（闯流），但由于电感L1和变压器T1的作用，漏极电流ID的上升较漏源电压Vce的上升慢，因此开通损耗小。Q1、Q4开通后，电感L1和电容C6发生谐振，当电流谐振到零时，控制信号Vge关断，同时Q1、Q4管子两端的电压VDS上升，此时ID与VDS在零点以上无交叉（见附图3（b）），所以关断功耗为零。在死区时间T内，同一桥臂的上、下管（如Q1、Q3）处于截止状态。随后是Q2、Q3导通，它们的低损耗开通、无损耗关断的机理与Q1、Q4完全一样，波形见附图3（c）和（d）所示。
电感L1取8μH，电容C6取20μF时，可实现最大焊接电流范围为63A－400A的“低损耗开通、无损耗关断的IGBT逆变弧焊机”。电感L1取10μH，电容C6取14μF时，可实现最大焊接电流范围为63A-300A的“低损耗开通、无损耗关断的IGBT逆变弧焊机”。电感L1取15μH，电容C6取8μH时，可实现最大焊接电流范围为45A－250A的“低损耗开通、无损耗关断的IGBT逆变弧焊机”。电感L1取15μH，电容C6取6μF时，可实现最大焊接电流范围为30A－160A的“低损耗开通、无损耗关断的IGBT逆变弧焊机”。

Claims (2)

1、一种低损耗开通、无损耗关断IGBT逆变弧焊机，它由工频整流滤波电路、桥式逆变器主电路、高频整流滤波电路、电流取样电路、反馈控制电路和反馈控制电源电路六部分组成，其特征是：所述的逆变器主电路中有一与主变压器T1串联的电感L1，此电感L1也可以用主变压器的漏感来代替；所述的高频整流滤波电路中有一无极性电容C6，其一端与高频整流二极管的阴极电连接，另一端与主变压器T1的副边绕组中心抽头电连接，C6应用频率大于或等于20KHz，单位电容通过的电流大于5A/μF，耐压大于100V的电容。
2、如权利要求1所述的低损耗开通、无损耗关断IGBT逆变弧焊机，其特征是：
［1］电感L1取8μH，电容C6取20μH时，可实现最大焊接电流范围为63A－400A的“低损耗开通、无损耗关断IGBT逆变弧焊机”，
［2］电感L1取10μH，电容C6取14μH时，可实现最大焊接电流范围为63A－300A的“低损耗开通、无损耗关断IGBT逆变弧焊机”，
［3］电感L1取15μH，电容C6取8μH时，可实现最大焊接电流范围为45A－250A的“低损耗开通、无损耗关断IGBT逆变弧焊机”，
［4］电感L1取15μH，电容C6取6μH时，可实现最大焊接电流范围为30A－160A的“低损耗开通、无损耗关断IGBT逆变弧焊机”。
CN94202840U 1994-02-03 1994-02-03 低损耗开通、无损耗关断igbt逆变弧焊机 Expired - Fee Related CN2190000Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN94202840U CN2190000Y (zh) 1994-02-03 1994-02-03 低损耗开通、无损耗关断igbt逆变弧焊机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN94202840U CN2190000Y (zh) 1994-02-03 1994-02-03 低损耗开通、无损耗关断igbt逆变弧焊机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2190000Y true CN2190000Y (zh) 1995-02-22

Family

ID=33822502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN94202840U Expired - Fee Related CN2190000Y (zh) 1994-02-03 1994-02-03 低损耗开通、无损耗关断igbt逆变弧焊机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2190000Y (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100341656C (zh) * 2004-12-06 2007-10-10 陈仁富 逆变焊机用实现焊机空载、轻载时软开关装置
CN105414714A (zh) * 2015-12-31 2016-03-23 上海广为焊接设备有限公司 一种逆变焊机的初级恒流电路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100341656C (zh) * 2004-12-06 2007-10-10 陈仁富 逆变焊机用实现焊机空载、轻载时软开关装置
CN105414714A (zh) * 2015-12-31 2016-03-23 上海广为焊接设备有限公司 一种逆变焊机的初级恒流电路
CN105414714B (zh) * 2015-12-31 2017-07-11 上海广为焊接设备有限公司 一种逆变焊机的初级恒流电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101335490B (zh) 多谐振软开关变换器
CN202167993U (zh) 具有无损缓冲电路的移相全桥开关电源变换器
CN101488718B (zh) 倍压同步整流多谐振软开关变换器
CN113872451A (zh) 谐振型双有源桥式变换电路的控制方法、控制器及变换器
CN103701356B (zh) 一种双辅助谐振极型三相软开关逆变器
CN106505866B (zh) 一种三电平全桥直流变换装置
CN211018677U (zh) 一种数控短电弧直流叠加脉冲电源
CN206727904U (zh) 一种t型变换电路和相应的三相变换电路
CN103414340A (zh) 零电流软开关变换器
CN110224627A (zh) 一种多用途复合式等离子体镀膜用偏压电源
CN203327305U (zh) 一种无桥pfc+t型三电平逆变的变频调光器
CN102170238B (zh) 具有pfc功能的交流整流电路
CN200945541Y (zh) 全桥零电压零电流软开关弧焊逆变器
CN204171514U (zh) 一种高性能高频逆变tig焊机
CN2190000Y (zh) 低损耗开通、无损耗关断igbt逆变弧焊机
CN101264546A (zh) 一种高频逆变弧焊电源主功率系统
CN201563063U (zh) 多谐振软开关变换器
CN108964505A (zh) 一种t型变换电路及相应的三相变换电路和变换装置
CN211656023U (zh) 一种具有电流隔离的单级ac-dc变换器
CN110112921B (zh) 一种零电流软开关pwm全桥变换器
CN108964490B (zh) 一种t型变换电路及相应的三相变换电路和变换装置
CN108964489B (zh) 一种t型变换电路及相应的三相变换电路和变换装置
CN208158457U (zh) 一种高效率有源无损吸收高频链单级逆变电路
CN207069914U (zh) 超声波用大功率igbt驱动电路
CN102005930A (zh) 非接触电能传输系统

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee