KR20060043511A - 전기 아크 용접용 전원 - Google Patents

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KR20060043511A
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링컨 글로벌, 인크.
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Abstract

전기 아크 용접 프로세스를 위한 전원에 있어서, 상기 전원은 AC 입력과 제1 출력 신호를 갖는 입력단; 상기 제1 DC 출력 신호에 접속된 입력과 상기 제1 DC 출력 신호로부터 전기적으로 분리된 제2 DC 출력 신호 형태의 출력을 갖되, 상기 제1 DC 출력 신호에 대한 해당 비의 크기를 갖는 무조정 DC 대 DC 컨버터 형태의 제2 단; 및 상기 제2 DC 출력 신호를 상기 용접 프로세스용 용접 출력을 변환하는 제3 단을 포함한다.
전기 아크 용접, 3단 전원, DC 대 DC 컨버터, 듀티 사이클, 역률 보정 컨버터

Description

전기 아크 용접용 전원{POWER SOURCE FOR ELECTRIC ARC WELDING}
도 1은 본 발명의 일 실시예를 개시하는 3단 전원을 나타내는 블록도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시예를 개시하는, 도 1과 유사한 블록도.
도 4 내지 도 8은 상이한 제1 단 실시예를 개시하는, 본 발명에 따라 구성된 전원을 나타내는 부분 블록도.
도 9는 본 발명에 따라 구성된 전원의 마지막 두 단을 나타내며, 출력단이 AC 용접 전류를 제공하는 블록도.
도 9a는 도 9에 도시된 본 발명의 실시예 사용되고 3개의 용접 파형을 나타낸 그래프를 사용하여 본 발명의 다양한 구현예에서 사용가능한 파형 기술 제어 회로의 블록도.
도 10은 본 발명에 따라 구성된 전원의 제2 및 제3 단을 나타내고 출력단이 DC 용접 전류인 블록도.
도 11은 2개의 개별 제어기 제어 전압원을 사용하여 전기 아크 용접에 적합한 전류를 생성하는, 본 발명에 따라 구성된 3단 전원의 토폴로지를 나타내는 블록도.
도 12는 본 발명의 토폴로지를 사용한 특정 전원을 나타내는 블록도.
도 13 내지 도 16은 본 발명에 따라 구성된 전원의 제1 단에서 역률을 보정 하는 4개의 상이한 회로를 나타내는 배선도.
도 17은 본 발명에 따라 구성된 전원의 신규한 제2 단을 구성하는 무조정 인버터의 바람직한 실시예를 나타내는 결합 블록도 및 파형도.
도 18 내지 도 21은 본 발명의 신규한 양태를 포함한 제2 단 무조정, 분리 인버터로서 사용되는 여러 인버터를 나타내는 배선도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 입력
62 : 부스트 컨버터
64 : 벅 컨버터
66 : 벅+부스트 컨버터
70 : 수동 PFC
100 : 조정 컨버터
110 : 극성 스위치
120 : AC/DC 용접
130 : 제어기
152 : 파형 발생기
본 발명은 전기 아크 용접에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 이러한 용 접을 위한 전원과 신규한 전원의 사용에 의해 구현되는 방법에 관한 것이다.
전기 아크 용접은 금속 전극과 제품(workpiece) 간의 AC 또는 DC 전류의 전달을 포함하며, 여기서, 금속 전극은 통상 코어 금속선 또는 고체 금속선이다. 전원은 아크가 개선된 용접선의 말단을 녹여 제품 상에 녹인 금속을 증착하도록 개선된 전극 라인과 제품 간의 해당 전류 패턴 및/또는 극성을 생성하는데 사용된다. 다양한 컨버터 기술이 전원에 대하여 사용되지만, 가장 효율적인 것은 인버터 기반 전원으로서, 스위칭 네트워크가 고주파에서 동작하여 용접 프로세스에 대한 원하는 파형 또는 전류 레벨을 생성한다. 인버터형 전원은 Blankenship에 의한 미국 특허 제5,278,390호에서 설명된 경으로, 인버터가 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동작한다. 이러한 바람직한 동작 절차는 미국 오하이오주 클리브랜드의 링컨 전기회사(Lincoln Electric Company)에 의해 개척된 "파형 제어 기술"을 포함하며, 실제 파형이 통상 18㎑ 이상의 주파수에서 생성된 일련의 짧은 펄스를 가지고 짧은 펄스 그룹은 파형 발생기에 의해 제어된 프로파일을 갖는다. 이러한 공지된 유형의 인버터 제어 기술은 본 발명의 바람직한 실시예에서 사용되고 보다 상세히 설명될 필요는 없다. 표준 전원 기술에 따르면, 전원의 인버터단으로의 입력 신호는 정현파 전원으로부터의 정류 전류이다. 적절한 역률 보정 컨버터는, Kooken에 의한 미국 특허 제5,991,169호에서 나타낸 바와 같이, 인버터 스위칭 네트워크 자체의 일부이거나, Church에 의한 미국 특허 제6,177,645호에서 나타낸 바와 같이, 인버터단 이전에 배치된다. 즉, 역률 보정 컨버터 또는 단을 갖는 전원은 수년동안 용접 기술에서 공지되어 있다. 부스트 컨버터의 형태로 입력 역률 보정 컨버터를 사용하는 다 른 전원은 Church에 의한 미국 특허 제6,504,132호에 나타낸다. Church에 의한 두개의 특허와 Kooken에 의한 특허는 본 발명이 관련되는 배경 정보 및 기술로서 참조로 여기에 포함된다. Kooken에 의한 미국특허 제5,991,169호 및 Church에 의한 미국 특허 제6,504,132호에서, 실제 용접 전류는 출력 초퍼 또는 벅 컨버터에 의해 조정되고, 인버터단의 출력 또는 입력 부스트 컨버터의 출력에서 변압기에 의해 분리가 획득된다. 전원에 대한 이들 다양한 토폴로지는 아크 용접 기술에서 공지되어 있다. 이들 종래의 특허에서, 실제 용접 전류, 전압 또는 전력은 전원의 출력단에서 또는 그 전에 조정되며, 그 출력단은 인버터 또는 초퍼이다. 인버터와 초퍼 모두 본 발명에 의해 예측되는 바와 같이 조정 용접단을 구동하기 위한 고정되고 보다 낮은 전압 DC 버스를 생성하기 위해서 무조정(unregulated)되지는 않는다.
용접 동작의 분리는 대부분의 용접용 전원의 특성이다. "용접(welding)"이라는 용어는 "플라즈마 절단(plasma cutting)"을 포함한다. Vogel에 의한 미국 특허 제5,991,180호에서, 부스트 컨버터를 사용한 선조정기(preregulator)는 용접 조정 후에 배치된 출력 분리 변압기를 구비하고 용접 동작을 바로 구동하는 초퍼로서 개시된 컨버터에 관한 것이다. 이 전원에서, 초퍼 네트워크는 원하는 조정 출력 용접 전류를 생성하도록 제어되고 출력단에서 분리가 제공된다. 유사한 방식으로, Thommes에 의한 미국 특허 제5,601,741호는 실제 용접 동작에 조정 출력 신호를 제공하는 펄스폭 변조 제어된 인버터를 구동하는 부스트 컨버터를 개시한다. Vogel 및 Thommes에서, 제2 단은 선조정기로부터 역률 제어된 전류를 용접 동작에 지시하도록 조정된다. 용접 조정은 제2 단에 있으며 펄스폭 변조기 제어 회로에 의해 통 상 구동된다. Vogel과 Thommes는 배경 기술로서 참조로 여기에 포함된다. Moriguchi에 의한 미국 특허 제6,278,080호에서, 인버터형 전원은 원하는 용접 전류를 제어하도록 조정된다. 분리는 DC 용접 동작으로서 개시된 용접 출력과 제어된 제2 단 인버터 사이의 변압기에 의해 획득된다. 유사한 전원이 Moriguchi에 의한 미국 특허 제5,926,381호 및 Moriguchi에 의한 미국 특허 제6,069,811호에 나타나 있으며, 여기서, 인버터단에서의 제어 전류의 분리는 인버터의 출력에 있으며 용접 동작을 직접 구동한다. Moriguchi에 의한 미국 특허 제5,926,381호는 제1 단 부스트 컨버터의 출력에서의 전압을 사용하여 조정 인버터단 또는 부스트 컨버터 자체에 제어기 전압을 제공하는 공통 배치를 개시한다. 3개의 Moriguchi 특허는 종래 기술의 전원을 나타내는 배경 정보로서 여기에 참조로 포함되고, 여기서, 조정 인버터는 입력 부스트 컨버터 또는 정류기의 DC 출력에 의해 구동되어 분리를 위해 사용된 출력 변압기에 대한 제어된 용접 전류를 생성한다. 분리 변압기의 제2 AC 신호는 용접 동작을 위해 직접 사용된다. 본 발명의 신규한 전원에서 사용되는 것과 같은 제3 단은 존재하지 않는다.
비용접 기술을 이하 살펴보면, 본 발명의 일 양태는 DC/DC 제2 단 컨버터의 출력에서 동기 정류기 장치를 사용한다. 동기 정류기는 Boylan에 의한 미국 특허 제6,618,274호에서 설명되어 있다. Calkin에 의한 미국 특허 제3,737,755호는 저전력 사용을 위한 DC/DC 컨버터를 개시하며, 고정된 조정 전류는 비가변 출력 DC 신호를 제공하는 무조정 인버터에 관한 것이다. 무조정 인버터의 임의의 제어는 인버터의 입력측에 있기 때문에, 입력 DC 신호가 인버터의 고정 출력 DC 신호를 제어하 도록 조정될 수 있는 유일한 파라미터이다. 이는 인버터에 대한 신호의 제어를 요구하는 토폴로지이므로, 인버터는 제어된 고정 출력 신호를 제공한다. 이는 본 발명의 사용에 의해 예측된 것과는 상이한 개념이다; 그러나, Boylan과 Calkin에서의 비용접 일반 배경 기술은 여기서 참조로 포함되어 동기 정류기와 무조정 인버터 버전을 나타내며, 여기서는, 임의의 조정이 입력 DC 신호의 레벨을 제어함으로써 인버터 이전에 수행된다. 이들 특허 중 어느 것도 용접용 전원에 관한 것이 아니며, 동기 정류기 장치와 무조정 인버터 등의 일반 기술 개념으로서 참조에 의해서만 포함된다. 비용접 2단 AC 내지 DC 컨버터는 최소 고조파 왜곡을 컨버터에 흐르는 전류로 나누는 Smolenski에 의한 미국 특허 제5,019,952호에 나타낸다. 부하는 가변이 아니며 비용접 동작에서 요구되는 바와 같이 조정을 요구하지는 않는다. 이 특허는 전기 아크 용접을 위한 전원의 요구에 어떤 방식으로도 관련되지 않는 일반 기술을 나타내는 참조로 포함된다.
이들 특허는, 이러한 조정이 실제 용접 동작의 평균 전류, 평균 전압 및 전력의 피드백 루프에 의한 용접 동작에 의해 조정되어야 하는 전원에 관한 본 발명의 배경을 구성한다. 고정 부하 전원은 일반 기술 정보를 제외하면 본 발명에 관련되지 않다.
종래에는, 전원 내의 인버터는 전류, 전압 또는 전력과 같은 용접 동작의 파라미터에 의해 조정되는 용접 전류를 출력하였다. 이 인버터는 통상 펄스 폭 변조기에 의해 제어되며, 고주파에서 제어 동작되는 스위치의 듀티 사이클이 용접 동작으로부터의 피드백에 의해 제어되어 듀티 사이클이 거의 100% 미만으로 조절되었 다. 이러한 유형의 PWM 제어 인버터는 조정단일 단(single stage) 인버터로서 불린다. 이러한 인버터는 전원의 출력을 형성하였고 전원의 최종단에 있다. 보다 낮은 듀티 사이클은 보다 큰 1차 전류와 보다 많은 손실을 야기하였다. 인버터의 효율은 단일 단 인버터의 출력을 조정하는 요건에 의해 야기된 듀티 사이클 조절에 따라 가변되어 용접에 적합한 출력 신호를 생성한다. 최종단이 조정단일 단 인버터인 전원을 사용하면 열 손실, 낮은 효율, 고비용 및 컴포넌트 크기의 증가를 야기한다. 이들 이유로 인해, 몇몇 용접 소스 제조사는 결과적인 고비용과 다른 어려움으로 인버터를 사용하지 않기 때문에 인버터 전원보다 우수한 전원으로 출시되고 있다. 용접에 적합한 전류를 생성할 목적으로 출력 분리와 전류 조정의 듀얼 펑션을 갖는 인버터단은 회피되어야 한다. 여기서 배경 기술로서 참조로 포함되는 Hoverson에 의한 미국 특허 제6,723,957호를 참조바란다.
본 발명은 전기 아크 용접(플라즈마 저단)을 위한 전원에 관한 것으로서, 전원 인버터는 종래 제2 단이지만 조정되지 않기 때문에, 제3 단이 용접에 적합한 전류를 생성하기 위해 실제 조정을 제공하도록 추가될 수 있다. 이러한 3단 개념을 사용함으로써, 인버터는 매우 높은 주파수의 스위칭으로 동작할 수 있는 반면, 출력 제3 단은 낮은 주파수의 스위칭에서 동작되는 초퍼일 수 있다. 그 결과, 스위칭 주파수는 출력 용접 전류의 실제 조정에 사용되는 펄스폭 변조된 인버터단으로 고주파를 사용하는 필요와 달리 그 단에 의해 수행된 펑션에 의해 최적화된다. 더욱이, 조정 제3 단에 대한 분리되고 고정된 DC 전압은 입력 컨버터단으로부터의 DC 전압보다 실질적으로 보다 낮을 수 있고 실제 용접 출력 전압보다는 훨씬 높을 수 있다.
본 발명은 전원에 대한 신규 토폴로지를 포함하며, 펄스폭 변조 인버터는 제2 단 펄스폭 변조 인버터로의 피드백 신호 없이 분리되고 고정된 출력 DC 버스를 생성하는 단지 제2 단이다. 이러한 분리 버스는 실제 용접 파라미터에 의해 조정되어 용접에 적합한 전류를 생성하는 제3 단에서 사용된다. 그 결과, 본 발명은 필요한 분리를 제공할 분만 아니라 제3 단에 의해 사용될 고정 DC 출력 버스를 생성하는 무조정 제2 단을 포함하며, 여기서 용접 조정이 달성된다. 무조정 제2 단 인버터는 전원 동작 동안 고정된 듀티 사이클로 초고주파에서 동작한다. 주파수는 18㎑ 이상이며 바람직하게는 약 100㎑ 이상이다. 듀티 사이클은 여러 레벨에서 고정된다; 그러나, 바람직한 듀티 사이클은 100%에 근접하여 본 발명의 사용에 의해 획득되는 최대 효율 레벨을 부여한다. 고정되고 높은 듀티 사이클의 사용은 위상 시프트 변조기의 현재 순환 시간을 최소화하여 실질적으로 열을 저감하고 효율을 증가시킨다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 제2 무조정 인버터단의 출력은 공지된 동기 정류기 장치를 사용한 정류기로서, 장치는 제2 단 무조정 인버터의 내부 분리 변압기의 2차 권선에 의해 제어된다. 제3 단의 출력에서 동기 정류기 장치를 사용함으로써, 전원의 총 효율이 더욱 개선된다. 본 발명을 사용함으로써, 제1 단은 입력 정류기 또는 역률 보정 컨버터를 갖는 입력 정류기이다. 제1 단 역률 보정 컨버터가 바람직하다. 이 컨버터는 표준 정류기 다음에 있거나 정류기와 결합될 수 있다. 물론, 이 컨버터는 수동 역률 보정 컨버터 또는 부스트, 벅 또는 벅+부스트 컨버터 등의 능동 컨버터일 수 있다. 본 발명의 제1 단은 고정 전압을 갖는 제1 DC 버스를 생성한다. 전원에 대한 표준 제1 단을 사용함으로써, 무조정 인버터로의 입력 DC 버스인 제1 DC 출력 신호는 약 400 내지 900볼트 DC의 값으로 조정 및 고정된다. 무조정, 분리 인버터의 출력은 신규한 전원의 제2 단을 형성하며 제1 단으로부터 입력 DC 버스와 고정 관계를 갖는 고정 DC 버스이다. 제2 DC 버스의 전압 또는 출력은 제1 단으로부터 DC 버스의 전압보다 실질적으로 작다. 따라서, 전원은 역률 보정 컨버터로부터 입력 DC와의 고정된 수학적 관계를 갖는 제2 DC 버스를 생성한다. 표준 실시에 따라, 제2 단 무조정 인버터는 1차 권선과 2차 권선을 갖는 분리 변압기를 포함하기 때문에, 2차 권선은 전원의 입력으로부터 분리된다. 무조정의 제2 단 컨버터는 스위칭 주파수에서 동작하여 제2 단 인버터의 동작을 최적화할 수 있다. 따라서, 매우 높은 스위칭 주파수는 신규하고 무조정의 제2 단 인버터에서 컴포넌트의 크기와 비용을 저감하는데 사용된다. 위상 시프트 제어를 사용하여 고정 듀티 사이클을 사용함으로써, 스위칭 장치의 전압 및 전류 서지(surge)는 소프트 스위칭 동작을 제공한다. 즉, 바람직한 실시예에서, 듀티 사이클은 100%에서 고정되어 스위치가 완전히 온 또는 오프된다. 이는 제2 단에서 순환 전류를 급격하게 저감하고 제2 단 인버터의 동작 특성을 상당히 개선하며, 또한, 전원의 AC로부터 전원의 용접 출력을 분리하는 기능을 제공한다. 제2 단 무조정 인버터의 스위칭 장치를 완전히 온에서 동작하게 함으로써, 이러한 인버터는 고효율이며 동작 시에 매우 유연하다. 분리 변압기는 무조정 제2 단의 입력측에서의 고정 DC 버스(제1 단에서 "제1 DC 출력 신호")와 이 제2 단의 출력에서 DC 출력 버스("제2 DC 출력 신호) 간의 관계를 결정한다. 일부 종래 기술의 전원에서, 무조정 인버터 내의 분리 변압기의 1차 권선의 듀티 사이클은 용접 동작에 의해 조정된다. 본 발명에서 사용되는 신규한 전원의 제1 단 또는 제2 단에서 용접 동작에 의한 조정은 없다.
본 발명은 3단 전원을 포함하되, 제2 단은 무조정 분리단이고 제3 단은 인버터 또는 초퍼와 같은 조정 장치이다. 제2 단 인버터보다 낮은 스위칭 주파수를 갖는 초퍼가 바람직하며 본 발명의 실제 구현에서 사용된다. 초퍼는 전원의 출력 용접 특성을 보다 잘 제어한다. 무조정 분리단 후에 초퍼단을 구비한 인버터는, 종래 인버터 기반 전원에서 사용된 바와 같이, 단일 단(조정) 인버터보다 효율적인 전원을 제공한다. 제2 단이 인버터인 전원은 인버터의 정격 동작 전압의 적어도 두배인 최대 출력을 갖는다. 단지 2개의 단이 있는 경우, 단일 단 조정 인버터는 제2 및 최종단을 구성하고 50% 이하의 에너지 전송 시간에서 동작한다. 따라서, 종래 2단 전원의 인버터는 본 발명의 신규한 3단 전원보다 적어도 두 배의 1차 전류를 요구한다. 본 발명의 무조정 분리단은 동일 변압기 감김 비를 사용하더라도 보다 높은 효율을 갖는다. 이는 제2 단이 완전히 온이거나 100% 듀티 사이클에서 동작하는 경우 특히 중요하다. 그 결과, 본 발명은 전기 아크 용접에서 사용되는 인버터 기반 전원의 제2 단에서 에너지 전송 시간을 급격하게 증가시키고 분리 변압기의 1차 전류를 저감한다.
용접에서 사용되는 전원 내 인버터의 통상의 제어는 위상 시프트 PWM 제어로서, 1차 측의 리딩(leading) 및 래깅(lagging) 스위치의 도전 상태는 인버터의 에너지 전송 시간을 결정하는 중첩을 갖는다. 1차 전류는 소프트 스위칭을 달성하기 위해서 비전송 시간 동안 순환하여야 한다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 무조정 인버터의 1차 측은 무조정 인버터에서 작은 양의 오프시간과 적은 1차 전류로 인해 종래 기술에서 사용되는 단일 단 조정 인버터보다 더욱 효율적이다. 이는 본 발명의 사용하는 이점이다. 또한, 인버터 분리단, 또는 제2 단의 스위칭 주파수는 본 발명을 사용하는 경우 출력 초퍼 제3 단의 스위칭 주파수보다 훨씬 높은 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 초퍼의 다이오드와 IGBT에서의 스위칭 손실은 표준 인버터 기반 전원의 제2 조정단으로서 사용되는 단일 단의 출력 정류기 다이오드에서의 손실보다 적다. 본 발명에서 사용되는 바와 같이, 무조정 제2 단은 풀 브리지 인버터인 것이 바람직하지만, 특히 1차 측 DC 버스에서의 전압에 따라 여러 다른 인버터 설계가 사용될 수 있다. 450볼트 버스 또는 2개의 450볼트 버스를 직렬로 한 600 볼트 IGBT 스위치를 사용하는 것이 바람직하다. 제2 단 인버터는 제어 피드백을 갖지 않고 출력 부하 요구에 관계없이 완전히 온으로 구동되기 때문에, 1차 버스 전압을 2차 버스 전압은 변압기 감김 비로 나눈 것과 항상 동일하다. 이는 전기 아크 용접을 위한 3단 인버터 기반 전원을 사용하는 다른 이점이며, 여기서, 제2 단은 무조정 인버터이고 제3 단은 조정 장치이며, 바람직하게는 초퍼이지만 다르게는 인버터이다.
무조정 인버터의 2차에서의 에너지 손실은 표준 다이오드가 제2 단의 출력 정류기에서 사용되는 경우 1차 측의 에너지 손실의 약 2배이다. 이러한 높은 손실의 이유는 분리 변압기가 1차 감김이 1차 감김보다 실질적으로 큰 경우 2차 전류가 1차 전류보다 실질적으로 크기때문이다. 따라서, 출력 정류기에서의 손실은 제2 단 인버터의 1차 스위치에서의 도전 손실보다 훨씬 크다. 이러한 상황을 줄이기 위해서, 본 발명의 다른 양태는 동기 정류기 장치로서 구성된 매우 낮은 온 저항의 FET을 사용한다. 제2 단의 출력에서 비동기 정류기 장치의 사용은 인버터의 2차 측에서 도전 손실을 저감한다. 1차 측의 스위치가 소프트 스위칭되는 경우에도 2차 측의 다이오드는 하드 스위칭된다. 소프트 스위칭은 제2 단 인버터의 1차 측에서 스위치의 위상 시프트 제어에 의한 것이다. 반전 복구 전류는 제2 단 인버터가 100㎑ 이상의 주파수에서 스위칭되는 경우 온 저항 손실보다 많은 2차 다이오드의 손실을 겪는다. 따라서, 동기 정류기 장치를 사용하여 1차 스위칭 제어와 2차 동기 정류기 제어 간의 시간 지연을 가짐으로서 스위칭 손실을 저감하는 것이 바람직하다. 이러한 개념의 사용가능한 점은 본 발명의 3단 전원 중 제2 단을 구성하는 본 발명의 2차 측 상에서 출력 정류 내의 동기 정류기 장치를 사용한다는 이점이 있다. 또한, 인버터의 2차 측에서 동기 정류기 장치의 사용은 입력 DC 버스에서 제2 단의 출력 DC 버스로의 전체 전력의 전달에서 겪게 되는 에너지 손실을 저감한다. 동기 정류기의 제어는 제2 단 무조정 인버터가 항상 완전히 온으로 동작하는데 사용되는 경우 간략화된다. 이는 본 발명의 신규한 전원 내의 제2 단으로서 사용되는 무조정 인버터의 정상 동작 조건이다. 무조정 인버터에서 2차 전압은, 본 발명의 제2 단 무조정 인버터에서 사용되는 분리 변압기의 2차 권선의 반대측에 장치를 연결하여 동기 정류기 장치에 대한 게이트 구성 신호를 생성하는데 사용된다. 동기 정류기 장치와 표준 다이오드를 비교하면, 동기 정류기 장치는 낮은 저항의 FET을 사용하여 무조정 인버터의 2차 측에서 에너지 손실을 저감할 수 있다. 이러한 저감은 50% 이상이다.
능동 역률 보정 특징과 용접 동작에 관한 에너지의 출력 제어를 갖는 전기 아크 용접에 대한 전원은 적어도 두개의 스위칭 단을 요구한다. 이들 2 단은 전원에 전달되고 전원에서 나온 순시 에너지가 적절한 에너지 스토리지 컴포넌트와 독립하여 조정될 수 있음을 보장한다. 따라서, 전기 아크 용접을 위한 역률 보정 전원은 통상 2개의 독립 스위칭 제어 회로를 요구한다. 제어 회로 중 하나는 용접 동작을 위한 에너지 또는 출력 전류를 제어하는데 사용된다. 다른 제어 회로는 능동 역률 보정 컨버터로부터의 DC 신호를 제어하여 전원의 제1 단을 구성하는데 사용된다. 따라서, 역률 보정 성능을 갖는 전기 아크 용접 전원은 독립한 제어 요건을 각각 갖는 두개의 스위칭 네트워크를 요구한다. 제1 스위칭 제어는 출력 용접 전류에 대한 것이며 다른 스위칭 제어는 전원의 입력단에서의 역률 보정에 대한 것이다. 이러한 제2 스위칭 제어는 제1 단의 출력은 "DC 버스"로서 불린 고정 DC 전압이 되도록 한다. DC 버스 자체의 전압은 이 컨버터로부터의 DC 버스는 고정 전압 레벨을 갖도록 제1 단 컨버터를 제어하는데 사용된다. 요컨대, 전기 아크 용접을 위한 인버터 기반 전원은 2개의 개별 스위칭 네트워크와 이들 네트워크에 대한 2개의 제어 회로가 필요하다.
전기 아크 용접을 위한 인버터 기반 전원은 다른 개념 요건을 갖는다. 전원 내의 단 중 하나는 용접에 적합한 조정 출력 전류와 가변 입력 AC 신호 간의 전기적 분리를 제공하여야 한다. 분리 장치는 통상 변압기의 형태이다. 종래 기술에서, 2단 인버터 기반 전원은, 분리 장치를 위한 2가지 위치가 있다. 제1 예에서, 역률 보정 입력단은 분리되지 않고 분리 변압기는 제2 단 조정 출력 인버터에 제공된다. 다른 예에서, 분리는 제1 단 전력 보정 컨버터이다. 제2 예에서, 비분리 출력 인버터 또는 다른 비분리 컨버터는 제2 단으로서 사용될 수 있다. 제1 예는 전원의 입력측에서 RMS 전류 상의 60㎐로 인해 제2 예보다 효율적이다. 요컨대, 용접 전원의 제2 개념 요건은 분리이다.
용접을 위한 능동 역률 보정 전원의 두가지 요건은 (a) 두개의 개별 스위칭 네트워크에 대한 2개의 개별 및 독립 제어 컨트롤과 (b) 전원의 출력으로부터 전원의 입력을 분리하는 적절한 구조이다. 인버터 기반 전원의 이들 기본 요건은 본 발명에서 구현된다. 무조정 인버터가 사용되는 경우, 무조정 제2 단은 두개의 조정 비분리단들 사이에 분리단으로서 3단 인버터 기반 전원을 포함하는 고유 배치를 형성한다. 동일한 역률 보정 선조정기가 양 인버터에서 사용되다면, 본 발명의 3단 인버터는 2단 인버터 기반 전원보다 효율적이다. 따라서, 본 발명은 보다 효율적이지만 전기 아크 용접에서 사용되는 전원에 필요한 기본 특성을 여전히 갖는다. 두개의 독립적으로 제어되는 스위칭 네트워크가 존재한다. 분리단이 있다. 이들 제한은 효율을 높이고 전력 스위칭 컴포넌트의 보다 우수한 용접 성능과 보다 우수한 열 발산을 획득하는 방식으로 달성된다.
본 발명의 제2 무조정 인버터단은 시스템 분리를 제공하기 때문에, 비분리 컨버터의 많은 유형이 역률 보정 선조정기로서 사용될 수 있다. 부스트 컨버터는 이러한 유형의 반전의 전류 형성 기능과 연속 선전류 특성으로 인해 가장 흔한 컨버터이다. 그러나, 부스트 컨버터의 출력 전압은 가장 높은 선전압의 피크보다 높 고, 이 피크는 775 볼트보다 높을 수 있다. 따라서, 다른 능동 역률 보정 조정기는 본 발명에서 사용될 수 있으며, 3단 전원으로서 제2 단이 무조정이고 분리를 제공한다. 능동 역률 보정 입력 또는 제1 단의 다른 옵션 중 하나는 스텝 업/스텝 다운 컨버터이기 때문에, 제2 단으로의 1차 전압 버스 또는 입력 버스가 전원의 입력 AC 전압 신호의 피크보다 낮을 수 있다. 이러한 유형의 역률 보정 컨버터는 여전히 낮은 고조파를 생성한다. 이러한 역률 컨버터 중 하나는 벅+부스트 컨버터로 불린다. 제2 단에서 사용되는 400 볼트 내지 500 볼트 DC 버스는 115 볼트 내지 575 볼트의 범위에서 입력 AC 전압으로 획득된다. 제1 단으로의 AC 전압에 관계 없이, 능동 역률 컨버터의 출력 전압은 400볼트 내지 500볼트 사이의 레벨에 있도록 제어된다. 다른 유형의 능동 및 수동 역률 보정 인버터는 본 발명에서 사용될 수 있다. 바람직한 컨버터는 능동이므로, 제2 제어 회로를 요구하는 제2 스위칭 네트워크를 구성한다. 전기 아크 용접이라는 용어를 사용하는 경우, 또한 플라즈마 절단 등의 다른 출력 프로세스를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 전기 아크 용접에 대한 3단 전원을 포함한다. 제3 단에서의 피드백 제어는 용접에 적합한 출력 전류를 생성한다. 입력 제1 단은 통상 제2 스위칭 네트워크 및 제2 독립 제어 회로를 요구하는 능동 역률 보정 컨버터이다. 이러한 3단 토폴로지는 종래 기술에서 사용되지 않는다. 이러한 토폴로지를 구비함으로서, 추가된 제2 단은 제2 단의 1차 측의 단지 고전압 DC 버스를 1차 측에서 분리된 제2 단의 2차 측에서의 저전압 DC 버스로 변환하는 데에만 사용된다. 따라서, 본 발명은 제2 단의 2차 측에서의 DC 버스를 포함하기 때문에, 버스는 용접 전력의 조정을 위해 사용될 수 있다. "버스"라는 용어는 제어된 고정 레벨을 갖는 DC 신호를 의미한다. 본 발명에서, "제1 DC 출력"으로 불리는 입력단에서 제1 DC 버스이며, 제1 DC 출력은 제어된 DC 전압을 갖는다. "제2 DC 출력"으로 불리는 제2 단의 2차 측에서의 제2 DC 버스가 존재하며, 제2 DC 출력은 제어된 DC 전압 레벨이다. 상술한 바와 같은 무조정 제2 단 인버터의 사용에 관련된 이점 이외에, 무조정 인버터의 2차 측에서 제2 DC 버스의 생성은 이점을 갖는다. 2차 DC 버스 또는 제2 DC 출력은 제2 단의 1차 측에서 분리되기 때문에 제3 단 용접 제어 회로에서 분리가 필요하지 않다. 즉, 초퍼와 같은 출력 제어 회로는 고정 전압 레벨의 입력 DC 버스를 갖는다. 실제상, 초퍼는 입력에서 초퍼로 지시되는 제어 전압을 사용하는 제어기를 갖는다. 이러한 입력 DC 신호는 입력 전력에서 분리된다. 그 결과, 출력단 또는 초퍼의 제어기에 대한 제어 전압은 비분리 DC 소스로부터 유도될 수 있다. 이는 통상 초퍼로의 입력 신호이다. 출력단에서 사용되는 제어기에 대한 제어 전압의 개별 분리가 필요하지 않다. 제2 단으로부터 고정된 DC 버스의 사용은, 용접 동작에 의해 조정되는, 출력 제3 단으로의 DC 전압이 전원의 정상 입력 1차 DC 버스("제1 DC 출력")보다 훨씬 낮게 할 수 있다. 종래에는, 역률 컨버터의 출력은 부스트 컨버터의 사용에 기초하여 비교적 높은 레벨의 DC 신호이다. 이러한 DC 전압은 용접에 적합한 출력을 출력하는데 사용되는 조정 컨버터단으로 지시된다. 본 발명을 사용함으로써, 역률 컨버터의 출력 버스로부터의 고전압이 급격하게 감소된다. 400볼트 DC 버스를 15볼트 제어 전력으로 변환하기 보다는 100볼트 DC 버스를 15볼트 제어 전력으로 변환하는 것이 보다 효율적이다. 제2의 저전압 DC 버스의 생 성은 본 발명의 3단 전원의 실질적인 이점이다.
본 발명에 따르면, 전기 아크 용접 프로세스를 위한 전원이 제공되며, 여기서, 전원은 AC 입력과 제1 출력 신호를 갖는 입력단을 포함한다. 무조정 DC 대 DC 컨버터 형태의 제2 단은 제1 DC 출력 신호와 상기 제1 DC 출력 신호에서 전기적으로 분리되어 제1 DC 출력 신호의 해당 비의 크기로 제2 DC 출력 신호 형태의 출력에 접속된 입력을 갖는다. 전원은 제2 DC 출력 신호를 용접 프로세스를 이한 용접 전류에 변환하는 제3 단을 포함한다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 신규한 3단 전원의 제1 단으로서 역률 보정 컨버터가 제공된다. 전원의 제3 단은 초퍼 또는 인버터와 같은 조정 컨버터를 포함한다. 인버터를 사용하는 경우, 출력은 극성 네트워크 또는 스위치에 관한 DC 신호이며, 스위치는 전원에 의한 DC 용접을 가능하게 한다. 극성은 음의 DC, 양의 DC 또는 AC의 용접을 가능하게 한다. 용접 프로세스는 초퍼 또는 인버터를 사용하여 MIG 용접과 같은 차폐 기체로 실행될 수 있으며, 텅스텐, 코어선 또는 고체 금속선과 같은 임의 유형의 전극을 사용할 수 있다. 본 발명의 양태에 따르면, 무조정 DC 대 DC 컨버터의 출력은 제2 단의 입력보다 실질적으로 작을 수 있다. 대부분의 경우, 제2 단의 입력 및 출력은 통상 고정된 크기를 갖는 DC 전압이다.
본 발명은 전기 아크 용접을 위한 3단 전원에 관한 것으로서, 제1 단은 고정 제1 DC 신호 또는 "제1 DC 출력"을 생성하도록 통상 조정된다. 이러한 제1 고정 DC 신호, DC 버스 또는 DC 출력은 제2 단 무조정 인버터의 1차 측에 접속되고, 인버터의 2차 측은 출력 제3 단에 대한 고정 DC 출력 신호이다. 제3 단은 용접에 적합한 전류를 생성하는 조정 스위칭 네트워크를 갖는다. 조정 제3 단은 용접 동작에서 피드백 루프에서 의해 제어되어 전류, 전압 또는 전력에 의한 용접 동작을 제어한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 전원의 제2 단을 구성하는 무조정 인버터의 스위칭 주파수는 18㎑보다 실질적으로 크다. 즉, 제2 단의 스위칭 주파수는 전원의 조정 제3 단의 스위칭 주파수보다 실질적으로 크고, 통상 약 100㎑이다. 이러한 방식으로, 보다 작은 컴포넌트가 3단 전원의 제2 단에 사용된다.
본 발명의 주요 목적은 전기 아크 용접을 위한 3단 전원을 제공하는 것이며, 동작 시에 전원이 효율적이고 보다 우수한 용접 성능을 가지며 보다 강인하다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 바와 같은 전기 아크 전원을 제공하는 것이며, 전기 아크 전원은 DC 버스가 변환의 조정 없이 분리 변압기를 통해 DC 버스에 변환되는 제2 단을 갖는다.
본 발명의 또다른 목적은 AC 신호를 용접에 적합한 DC 전류로 변환하는 방법을 제공하는 것이며, 이 방법은 상기 AC 입력을 제1 DC 출력으로 불린 DC 신호로 정류 및 변환하는 것을 포함한다. DC 신호는 분리된 DC 버스에 변환된 후 용접 동작의 파라미터에 의해 제어된 조정단을 급전하여 용접에 적합한 전류를 생성하는데 사용된다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 바와 같은 전원 및 방법을 제공하는 것이며, 이러한 전원 및 방법은 고정된 듀티 사이클로 18㎑와 약 100㎑ 이상의 높은 스위칭 주파수를 사용하여 손실을 방지한다.
본 발명의 또다른 목적은 상술한 바와 같은 전기 아크 용접 및 방법을 위한 전원을 제공하는 것이며, 이러한 전원 및 방법은 자기 손실을 감소시키고, 컴포넌트 크기의 감소시키며, 전기 아크 용접을 위한 효율적인 전원을 제공한다.
본 발명의 또다른 목적은 전기 아크 용접을 위한 전원 및 이를 사용한 방법를 제공하는 것이며, 이러한 전원 및 방법은 분리를 제공하는 무조정 DC 대 DC 컨버터를 포함하여 용접을 위해 조정 출력단은 분리 특징을 포함할 필요는 없다.
본 발명의 또다른 목적은 전기 아크 용접을 위한 전원 및 이를 사용한 방법을 제공하는 것이며, 이러한 전원 및 방법은 인버터의 출력이 인버터로의 입력보다 전압에서 훨씬 낮은 DC 대 DC 무조정 인버터를 포함한다. 따라서, 효율성은 용접 전압에 변환될 필요가 있는 저전압의 출력으로 인해 증가된다.
이들 및 다른 목적 및 이점은 첨부 도면과 함께 다음의 설명으로부터 명백할 수 있다.
본 발명은 전기 아크 용접에서 사용되는 3단 전원에 관한 것이다. 물론, 용접의 개념은 또한 플라즈마 절단의 관련 기술을 포함한다. 본 발명은 AC 신호에서 제1 DC 출력 버스에 변환하는 입력단을 갖는다. 이러한 출력 버스는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 고정 전압 레벨을 가지며 용접 기술에서 사용되고 도 16에서 가장 잘 나타낸 신규의 제2 단의 입력에 대한 것이다. 이러한 신규 제2 단은 분리 특징을 포함하고 DC 입력 버스에 비례한 제2 DC 출력 또는 제2 DC 버스를 갖는 무조정 인버터이다. 레벨 관계는 무조정 인버터의 구성에 의해 고정된다. 무조정 컨버터는 18㎑ 이상에서 그리고 바람직하게는 약 100㎑ 이상의 높은 스위칭 주파수에 서 동작한다. 전원의 제2 단을 형성하는 무조정 인버터 내의 스위치 네트워크의 스위칭 주파수는 작은 자기 컴포넌트의 사용을 가능하게 한다. 무조정 인버터의 분리된 DC 출력은 전원의 제3으로 지시된다. 이 제3 단은 용접의 전류, 전압 또는 전력과 같은 용접 파라미터에 의해 조정되는 초퍼 또는 인버터이다. 그 결과, 본 발명의 토폴로지는 제1 DC 신호를 생성하는 입력단, 용접 동작에서 사용되는 전류를 조정하는 전원의 제3 단에 의해 사용되는 분리된 고정 DC 전압 또는 DC 버스를 제공하는 제2 무조정 DC 대 DC 단을 갖는다. 본 발명의 3개의 예가 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다. 도 1의 전원(PS1)은 제1 단(I), 제2 단(II), 제3 단(III)을 포함한다. 이 실시예에서, 단 I은 AC 입력 신호(12)를 제1 DC 버스(14)에 변환하는 AC 대 DC 변환기(10)를 포함한다. 입력(12)은 400 내지 700 볼트 사이에 가변할 수 있는 전압을 갖는 단상 또는 3상 AC 라인 공급이다. 컨버터(10)는 DC#1로서 식별된 DC 버스(14)를 생성하는 정류기 또는 필터 네트워크의 형태일 수 있는 무조정 장치로서 도시되어 있다. AC 입력 신호는 선전압이기 때문에, DC 버스(14)는 통상 크기가 균일하다. 무조정 인버터는 DC 버스(14; DC#1)를 제1 DC 버스 또는 제2 DC 출력(20; DC#2)으로 변환하는 분리 변압기를 갖는 DC 내지 DC 컨버터이다. 출력(20)은 컨버터(30)인 단 III으로의 전력 입력을 형성한다. 라인(20) 상의 DC 전압은 라인 B에서 용접에 적합한 전류가 된다. 피드백 제어 또는 조정 루프(C)는 용접 동작에서 파라미터를 감지하고, 컨버터(30)의 조정에 의해 라인 B 상의 전류, 전압 또는 전력을 조정한다. 도 1에서 도시한 바와 같이 3단 전원(PS1)을 가짐으로써, 제2 단의 스위칭 네트워크는 컨버터(30)의 스위칭 주파수보다 통상 높은 주파수를 갖는 다. 더욱이, 라인 20에서의 DC 전압(DC#20)은 라인 14에서의 단 I(DC#1)보다 실질적으로 적다. 실제상, 인버터 A의 분리 변압기가 있다. 변압기는 라인 20상의 전압을 생성하는데 사용되는 2차 섹션 또는 2차 측보다 실질적으로 많은 감김을 갖는 입력 또는 1차 섹션 또는 1차 측을 갖는다. 이러한 감김 비는 실제 4:1이므로 라인 20 상의 전압은 라인 14 상의 전압의 1/4이다.
본 발명의 일반적인 토폴로지가 도 1에 도시되어 있고, 도 2는 전원(PS2)이 전원(PS1)과 같이 기본적으로 단 II와 단 III을 갖는 바람직한 구현예를 나타내고, 입력단(I)은 정류기와 조정 DC 대 DC 컨버터를 차례로 포함하는 AC 대 DC 컨버터(40)이다. 변환된 신호는 제1 DC 버스(DC#1)로 나타낸 신호(14) 상의 DC 신호이다. 라인(14) 상의 전압은 표준 기술에 따라 피드백 라인(42)으로 표시된 바와 같이 조정된다. 따라서, 전원(PS2)에서, 출력 용접 컨버터(30)는 피드백 루프(C)에 의해 조정된다. 라인(14) 상의 전압은 라인(42)으로서 나타낸 피드백 루프로서 조정된다. 컨버터(40)는 역률 보정 컨버터이기 때문에, 이는 라인(44)으로 표시한 전압 파형을 감지한다. 전원(PS2)을 사용하여, 제1 DC 버스(14)는 입력(12)에서 상이한 단상 또는 3상 전압의 고정 DC 전압이다. 따라서, 출력(20)은 단지 라인(14) 상의 DC 전압의 변환이다. DC#2는 무조정 인버터(A)에서 스위칭 네트워크의 고정 듀티 사이클과 분리 변압기에 의해 결정된 레벨을 갖는 고정 전압이다. 이는 3개의 개별적이고 고유한 단을 사용한 신규한 전원의 바람직한 구현이며, 단 II는 고정 제1 DC 출력 또는 DC 버스를 초퍼 또는 인버터와 같이 조정 용접 컨버터를 구동하는데 사용되는 제2 고정 DC 출력 또는 DC 버스로 변환하는 무조정 인버터이다. 다른 예 로서, 단 I은 라인(20)의 DC#2로부터의 피드백에 의해 조정될 수 있다. 이는 도 2의 점선(46)으로 표시한다.
도 3에서의 전원(PS3)은 본 발명에서 고찰되는 3단 전원의 다른 구현이다. 이는 바람직한 구현이 아니지만; 본 발명의 3단 전원은 용접 전류 출력(B)로부터 피드백 루프(52)에 의해 조정되는 입력 컨버터(50)를 가질 수 있다. 이러한 3단 전원을 사용하면, 컨버터(50)는 전원(PS2)에서와 같은 라인(14) 상의 전압이 아닌 용접 출력에 의해 조정된다. 용접 출력(B)에서의 출력으로, 컨버터(50)는 역률 보정단이자 용접 조정기이다. 그러나, 본 발명의 이러한 구현은 본 발명에서 고찰되는 바와 같은 3단 전원의 완전한 기술적 개시에 대하여 개시된다.
상술한 바와 같이, 입력단(I)은 단상 또는 3상 AC 신호(12)를 제2 단(II)을 구성하는 무조정 인버터(A)에 의해 사용하기 위한 고정 DC 버스(14; DC#1)에 변환한다. 본 발명의 구현은 통상 단 I에서 DC 대 DC 컨버터를 사용하여 도 1 내지 도 3의 라인 14로서 나타낸 DC 전압을 생성한다. 단 I의 DC 대 DC 컨버터는 라인(12)의 원하는 전압을 생성하도록 선택될 수 있다. 이들 컨버터 중 3개는 도 4 내지 도 6에서 나타내며, 여기서, 입력 정류기(60)는, 도 4, 도 5 및 도 6에 각각 도시한 바와 같이, 부스트 컨버터(62), 벅 컨버터(64), 또는 벅+부스트 컨버터(66)일 수 있는 DC 대 DC 컨버터에 라인(60a, 60b)의 DC 전압을 제공한다. 이들 컨버터를 사용하여, 단 I의 DC 대 DC 컨버터는 역률 보정 칩을 포함하며, 이 칩은 역률이 보정될 수 있게 하여 전원의 입력에서 고조파 왜곡을 저감한다. 역률 보정 입력 DC 대 DC 컨버터의 사용은 용접 업계에 공지되어 있으며 다수의 종래 2단 토폴로지에서 사용된다. 본 발명은 이러한 2단 전원에 대한 실질적인 개선이다. 컨버터(62, 64 및 66)는 역률 보정 칩을 포함하는 것이 바람직하지만, 이는 본 발명을 실시하는데 필요하지 않다. 단 I의 주 목적은 라인(12)에 DC 버스(DC#1)를 제공하는 것으로서, 이 버스는 도 4 내지 도 6에서 라인(14a, 14b)로서 표시되어 동일 도면에서 라인(20a, 20b)으로 표시한 라인(12) 상의 고정 DC 버스(DC#2)를 생성한다. 역률 보정은 본 발명의 3단 토폴로지를 이용할 것을 요구하지 않는다. 비 역률 보정 입력단은 도 7에 도시되어 있으며, 여기서, 정류기(60)의 출력 라인(60a, 60b)은 큰 스토리지 커패시터(68)에 결합되어 통상 라인(14a, 14b)의 고정 전압을 생성한다. 도 7에서의 단 I은 본 발명의 구현에서 바람직한 바와 같이 역률 보정 회로 또는 칩을 포함하지 않는다. 그러나, 전원은 여전히 3단을 포함하고, 제2 단은 무조정 분리 인버터(A)로서 라인(20a, 20b) 상의 일반적으로 고정된 전압을 생성한다. 입력단(I)의 다른 변형이 도 8에 도시되어 있으며, 여기서, 수동 역률 보정 회로(70)가 3상 AC 입력(L1, L2, 및 L3)에 접속되어 라인(14a, 14b) 양단의 일반적으로 고정된 DC 전압을 생성하되, 이 라인들은 컨버터(A)의 입력에서 DC 버스(14; DC#1)를 구성한다. 도 4 내지 도 8에서 변형단(I)의 개시는 단지 예시로서, 다른 입력단이 단상 또는 3상 입력 신호 또는 역률 보정으로 또는 역률 보정 없이 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있다.
라인(20a, 20b)으로서 나타낸 출력 버스(20) 상의 낮은 고정 전압을 제공함으로써, 용접을 위한 신규 3단 전원의 제3 단은 18㎑ 이상의 주파수에서 동작하는 초퍼 또는 다른 컨버터일 수 있다. 무조정 인버터와 조정 출력 인버터의 스위칭 주 파수는 상이할 수 있다. 즉, 통상 초퍼의 스위칭 주파수는 무조정 인버터(A)의 주파수보다 실질적으로 작다. 도 9에 도시된 전원(PS4)은 본 발명의 사용을 나타내며, 단 III은 전기 아크 용접에 사용되는 유형의 표준 조정 컨버터(100)이다. 이 컨버터는 고정 입력 DC 버스(20)에 의해 구동괴고 용접 동작(120)으로부터 피드백에 의해 조정되어 출력 리드(output lead; 102, 104)에 걸쳐 용접에 적합한 전류를 제공한다. 리드(102)는 양극 리드이고 리드(104)는 음극 리드이다. 2단 인버터 기반 전원에 대한 표준 출력 기술에 따르면, 리드(102, 104)는 표준 극성 스위치(110)에 대한 것이다. 이 스위치는 리드(102)가 용접 동작(120)의 전극에 대한 것이어서 극성 스위치(110)의 출력이 출력 라인(110a) 상에 양극을 갖고 출력 라인(110b) 상에서 음극을 갖게 되는 제1 위치에 있다. 이는 용접 동작(120)에서 전극 양의 DC 용접 프로세스를 생성한다. 극성 스위치 네트워크(110)의 반전은 용접 동작(120)에서 전극 음의 DC 용접 프로세스를 생성할 수 있다. 따라서, 양의 DC 또는 음의 DC를 갖는 DC 용접 프로세스는 표준 극성 스위치(110)의 설정에 따라 수행될 수 있다. 유사한 방식으로, 극성 스위치(110)는 음의 전극과 양의 전극 사이에 교변되어 용접 동작(120)에서 AC 용접 프로세스를 생성할 수 있다. 이는 표준 기술로서, 극성 스위치(110)가 조정 컨버터(100)로부터의 DC 출력을 구동하여 AC 용접 프로세스 또는 DC 용접 프로세스를 생성한다. 이러한 프로세스는, 라인(132, 134)으로 각각 나타낸 바와 같이 제어기(130)에 대한 라인 또는 루프(122)로 나타낸 피드백 시스템에 의해 조정 및 제어되어 컨버터(100)를 조정하고 스위치(110)의 극성을 설정한다. 단 III에서 용접 동작을 조정함으로써, 단 II에서의 무조정 인버터는 상 대적으로 높은 스위칭 주파수를 가져서 전원의 제2 단 내의 컴포넌트 크기를 저감할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예는 미국 오하이오주 클리브랜드의 링컨 전기 회사에 의해 개적된 파형 제어 기술을 사용한다. 이러한 유형의 제어 시스템이 도 9a에 개략적으로 도시되어 있으며, 여기서, 제어 회로(150)는 라인(152a) 상의 전압이 파형 발생기(152)에서 출력됨에 따라 파형 프로파일을 처리한다. 파형 프로파일은 출력(156)을 갖는 에러 증폭기(154)에 의해 개략적으로 도시한 바와 같이 피드백 루프(122)에 의해 제어된다. 따라서, 발생기(152)로부터의 파형의 프로파일은 피드백 루프(122)에 의해 제어되어 출력 라인(156)에서 신호를 생성한다. 이 라인은 발진기(162)의 출력에 의해 결정된 고주파에서 동작하는 적절한 펄스폭 변조기 회로(160)에 지시된다. 이러한 주파수는 18㎑보다 크고 종종 40㎑보다도 크다. 조정 컨버터(100)는 40㎑ 이하에서 동작하는 것이 바람직하다. 펄스폭 변조기의 출력은 통상 제어기(130) 내의 제어 회로로서, 라인(132)과 같이 도시되어 조정 컨버터(100)에 의해 파형을 제어한다. 표준 실시에 따라, 인버터(100)의 파형은 임의의 프로파일, AC 또는 DC를 가질 수 있다. 이러한 특징은 도 9a의 우측에서 파형(152b, 152c 및 152d)과 같이 개략적으로 도시된다. 파형(152b)은 AC MIG 용접에서 사용되는 유형의 AC 파형으로서, 보다 큰 음의 전극 전류가 제공된다. 보다 높은 양의 전류 또한 흔하다. 파형(152c)에서, 음의 전극과 양의 전극에 대한 전류는 음의 전극 부분이 더 큰 경우 모두 기본적으로 동일하다. 물론, AC 용접을 위한 프로세스는 양의 전극 또는 음의 전극에 따라 균형 AC 파형 또는 불균형 AC 파형을 제공하도록 조절될 수 있다. 극성 스위치(110)가 음의 DC 또는 양의 DC 용접 동작에 서 설정되는 경우, 파형(152d)과 같이 도시된 펄스 용접 파형은 파형 발생기(152)에 의해 제어된다. 다른 다양한 파형, AC 및 DC 모두 제어기(130)에 의해 제어될 수 있기 때문에 용접 동작(120)은 AC 또는 DC로 조절될 수 있다. 더욱이, 용접 동작은 TIG, MIG, 보이지 않은 아크(submerged arc) 등일 수 있다. 임의의 프로세스가 본 발명을 사용하는 전원(PS4)에 의해 또는 다른 전원에 의해 수행될 수 있다. 전극은 금속 코어, 플럭스 코어 또는 고체 배선과 같은 비소모성 또는 소모성일 수 있다. 차폐 기체는 채용된 전극에 따라 사용 또는 사용되지 않을 수 있다. 이들 변경 모두는 용접 동작에서 본 발명을 사용하여 수행될 수 있다. 단지 DC 용접을 수행하는 전원(PS4)의 변형은 도 10에서 전원(PS5)으로서 도시되어 있다. 이러한 전원에서, 용접 동작(120)은 DC 용접 동작만을 수행하기 때문에, 피드백 루프(122)는 출력(172)을 갖는 제어기(170)에 지시된다. 조정 컨버터(100a)는 라인(102a, 104a) 양단의 DC 전압을 생성하는 초퍼인 것이 바람직하다. 제어기(170)는 도 9a에서 도시한 바와 같이 파형 발생기(152)에 의해 제어된다. 라인(102a, 102b) 상의 극성은 용접 동작(120)에서 수행되는 DC 용접 프로세스의 요구에 따라 음의 극성 또는 양의 극성이다. 조정 컨버터(100a)는 도 9에 나타낸 전원(PS4)의 용접 출력보다 단순화된다. 도 9 및 도 10은 도 9a에 나타낸 제어 네트워크 또는 회로(150)와 함께 본 발명을 구성하는 신규 3단 전원의 다용성을 나타낸다.
종래 기술에서 사용된 바와 같은 2단 전원 또는 본 발명의 3단 전원을 구현할 때, 이들 두 유형의 전원에서 사용되는 조정 및 무조정 스위칭 네트워크에 대한 제어기를 동작하는 전압을 제공하는 것이 필요하다. 도 11은 제어 전압을 획득하여 전원(PS6)과 같이 3단 전원의 다양한 제어를 동작하는 본 발명의 바람직한 실시예에서 사용되는 아키텍처 및 방식을 나타낸다. 선조정기의 스위칭 제어기와 2단 전원의 제2 단의 스위칭 제이거에 제어 전압을 제공하는 선조정기의 출력의 사용은 여기서 참조로 포함되는 Moriguchi 5,926,381에 개시되어 있다. 용접 동작을 수행하는 출력 초퍼는 입력 DC 전압에서 초퍼로의 제어기 제어 전압을 획득한다. 이들 2개의 공지된 기술은 전원(PS6)에 포함된다. 3단 전원은 전원 내의 다양한 위치에서 유도된 전원을 갖는 제어기를 사용하여 동작할 수 있다. 보다 구체적으로, 전원(PS6)은 리드(14a, 14b) 상의 제1 DC 버스(DC#1)로부터의 출력(182)과 입력(184, 186)을 갖는 전원(180)을 포함한다. 전원(180)은 벅 컨버터 또는 미도시된 플라이백 컨버터를 포함하여 도 2의 선조정기(40)의 출력에서의 고전압을 라인(182) 상의 저전압으로 저감한다. 이 제어 전압은 5 내지 20 볼트 사이일 수 있다. 라인(182) 상의 전압은 출력 리드(192)를 갖는 제어기(190)에 지시되어 표준 기술에 따라 선조정기(40)의 동작을 수행한다. 선조정기는 도 2 및 도 3에 도시되지만 도 11에서는 생략된 조정 피드백 라인(42, 44)을 가진다. 무조정 인버터(A)는 제어기가 입력과 출력 전압 간의 듀티 사이클 또는 고정 관계를 조정하게 하도록 요구하지 않는다. 그러나, 이는 전원(180)으로부터 라인(196)의 제어기 동작 전압을 수신하는 제어기(194)를 요구하지 않는다. 이러한 구성은, 제2 단 제어기(194)가 종래 기술의 2단 전원에서 사용되는 것과 같은 조정 제어기가 아닌 점을 제외하면 Moriguchi 5,926,381에 개시된 개념과 유사하다. 다른 예로서, 전원(PS#3)은 단상 입력(12)에 의해 구동되어 점선(176)으로 나타낸 선택적 전원 전압을 제공한다. 단 III의 조정 출력 컨버터(30)는 라인(202) 상의 제어기 전압이 리드(20a, 20b)를 포함하는 것으로 도시된 DC 버스(20; DC#2) 상의 전압에 의해 결정되는 라벨(PS#2)의 전원(200)이다. 또한, 전원(200)은 무조정 컨버터(A)의 출력에서 DC 버스를 출력을 갖는 제어기(210)에서 사용되는 저전압으로 변환하는 벅 컨버터 또는 플라이백 컨버터를 포함한다. 라인(212) 상의 신호는 도 1 및 도 2에서 각각 전원(PS1, PS2)에 대하여 설명한 바와 같이, 라인(C) 상의 피드백 신호에 따라 용접 컨버터(30)의 출력을 조절한다. DC 버스(14; DC#1)와 DC 버스(20; DC#2)는 DC 대 DC 컨버터인 전원(180, 200)으로의 입력을 제공하여 제어기(190, 194 및 200)에 로우 레벨 DC 제어 전압을 생성한다. 점선(220)으로 나타낸 다른 예로서, PS#2로 표시된 전원(180)은 제어기(210)에 제어 전압을 제공할 수 있다. 도 11은 PS#1 및 PS#2로 나타낸 여러 고정 DC 전압 레벨에서 감소된 공급 전압을 수신할 수 있는 제어기를 구비한 3단 전원을 사용하는 다용성을 나타내도록 개시되어 있다. PS#3에서 나타낸 방식으로 변압기에 의해 단상의 AC 입력 전압(12)에 대한 정류 접속과 같이 제어기 전압을 제공하는 다른 구성이 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 보다 구체적인 세부사항을 갖는 본 발명의 다른 구현이 도 12에 도시되어 있으며, 여기서 전원(PS7)은 동일 식별 번호를 갖는 컴포넌트를 갖는 전원(PS6)과 유사하다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 출력단 III은 전극(E)과 제품(W) 사이에 DC 전류를 유도하는 초퍼(230)이다. 전류 션트(S)는 제어기(210)에 피드백 신호(C)를 제공한다. 단 II의 고속 스위칭 인버터(240)는 1차 권선(252)과 2차 권선(254)를 갖는 변압기(250)에 의해 제공되는 분리 를 사용하여 상술한 특징을 갖는다. DC 대 DC 컨버터(240)의 1차 측은 교류 전류를 1차 권선(252)에 유도하는 스위칭 네트워크이다. 2차(254)로부터의 정류된 출력은 컨버터(240)의 2차 섹션 또는 2차 측이다. 컨버터(240)는 제어기(194)에 의해 설정된 듀티 사이클 또는 위상 시프트를 갖는 고속 스위칭 인버터를 사용한다. 스위칭 주파수는 이 전원의 실제 버전에서 약 100㎑이다. 듀티 사이클은 초퍼(230)에 의한 용접 동작 동안 동일하게 유지되지만, 본 발명에 따르면, 인버터의 듀티 사이클 또는 위상 시프트는 제어기(194)를 조정하는 출력(262)을 갖는 "ADJ" 회로(260)에 의해 나타낸 바와 같이 조정될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 듀티 사이클은 100%에 가깝기 때문에 스위치 쌍은 인버터(240)의 1차 측에서 최대 횟수로 함께 도전된다. 그러나, 제1 DC 버스(14)와 제2 DC 버스(20) 간의 고정 관계를 변경하기 위해서, 회로(260)는 듀티 사이클 또는 위상 시프트를 조정하는데 사용될 수 있다. 따라서, 무조정 분리 인버터(240)는 상이하지만 고정된 듀티 사이클을 갖도록 변경된다. 그러나, 듀티 사이클은 통상 100%에 매우 근접하기 때문에 스위치 쌍은 기본적으로 결합하여 동작한다. 듀티 사이클은 본 발명의 정상 애플리케이션에서 80 내지 100% 사이에 가변한다. 바람직한 구현에서, 도 4에 도시된 부스트 컨버터(62)는 역률 보정 입력단(I)에 사용된다. 이러한 부스트 컨버터는 상술한 바와 같은 제어 전압(182)을 갖는 제어기(190)에 따라 동작한다. 바람직한 실시예의 사소한 변형에 따라, 전원(270)은 단상 또는 3상 AC 입력(12) 중 하나의 상에 걸쳐 라인(274)에 의해 접속된 변압기를 갖는다. 전원(270)에서의 정류기와 필터는 원하는 경우 라인(182)에서의 제어 전압 대신에 사용되는 최적의 점선(276)에서의 낮은 제어 전압을 생성한다. 이들 두 대안은 전원(PS7)의 동작 특성에 영향을 미치지 않는다. 전기 아크 용접을 위한 3단 전원의 다른 이러한 변형은 용접 분야의 상술한 설명 및 공지된 기술에서 획득될 수 있다.
입력단(I)은 통상 도 4 내지 도 8에 개시된 바와 같이 정류기와 역률 보정 DC 대 DC 컨버터를 포함한다. 이들 입력단은 입력(12)으로서 표시된 다양한 크기의 3상 및 단상 AC 신호에 대하여 사용될 수 있다. 3상 AC 입력 전력의 입력단의 특정 양태는 도 13 내지 도 15의 회로에 대하여 개시된다. 이들 회로 각각은 입력단에 대한 낮은 고조파 왜곡률과 높은 역률을 사용하여 획득된 3상 입력 및 DC 버스 출력(DC#1)을 갖는다. 도 1 내지 도 12의 개시는 신규의 3단 전원에 통상 이용가능하지만, 사용된 특정 단(I)은 종래 기술의 2단 전원 또는 본 발명의 3단 전원에 모두 관련된다. 도 13에서, 단 I의 입력 회로(300)는 출력 리드(302a, 302b)를 갖는 3상 정류기(302)를 포함한다. 부스트 스위치(310)는 인덕터(312), 다이오드(314), 및 병렬 커패시터(316)와 직렬이다. 표준 역률 보정 칩인 적절한 회로(320)는 입력 전압을 결정하는 입력(322), 부스트 스위치를 동자하여 입력(12)의 전류가 입력 전압과 통상 동상이 되게 하는 조정 피드백 라인(332a) 및 출력(324)을 갖는다. 이 칩은 본 발명에서 사용될 수 있는 표준 3상 역률 보정 부스트 컨버터 칩이고 또한 종래의 2단 전원에 사용된다. 유사한 방식으로, 도 14에서 도시된 입력 회로(330)는 상술한 바와 같이 출력 리드(302a, 302b)를 갖는 3상 정류기(302)를 갖는다. 인덕터(350), 다이오드(352, 354) 및 커패시터(356, 358)를 포함하는 부스트 회로는 스위치(340, 342)와 함께 사용되어 회로(330)의 출력에서의 전류와 입력 전압(12)의 조정을 제공한다. 이 목적을 달성하기 위해서, 표준 칩(360)은 입력(366)에서의 감지 전압과 라인(367, 368)에서의 피드백 조정 신호에 따라 라인(362, 364)에서 게이팅 펄스(gating pulse)를 제공한다. 이는 2단 전원 또는 본 발명의 신규한 전원의 입력을 형성하는 유형의 3상 역률 보정을 제공하는 표준 기술이다. 능동 3상 회로(300, 330)는 3단 입력에서 동작하는 경우 약 0.95의 입력 역률을 제공한다. 단 I의 역률은 단상 AC 입력을 갖는 경우 약 0.99까지 상향 보정될 수 있다. 3상 전원은 통상 로우 레벨로만 보정되기 때문에, 2단 또는 3단 전원의 입력단(I)에 대한 수동 회로가 능동 역률 보정 회로의 성능과 어느 정도 같다. 표준 수동 회로(400)가 도 15에 도시되어 있으며, 3상 중 각각은 출력 리드(302a, 302b)를 통한 DC 전류를 인덕터(412) 및 커패시터(414)를 포함하는 필터 회로에 유도하는 3상 정류기(302)에 의해 정류된다. 도 15에 도시한 바와 같은 수동 회로는 3상 입력의 역률을 통상 약 0.95의 범위의 레벨까지 보정할 수 있다. 이는 3상 입력 회로에서의 능동 회로의 성능과 어느 정도 동일하다. 벅+부스트 입력 회로(420)가 도 16에 도시되어 있다. 라인(302a, 302b) 상의 정류된 전류는, 입력(12)으로부터 전압 파형을 갖는 라인(#32)의 표준 역률 보정 칩(430)을 사용하여 스위치(422)에 의해 우선 강압되고 또한 칩(434)을 조정하여 부스트 스위치(440)를 동작한다. 스위치(422, 440)는 결합 동작하여 인덕터(450), 다이오드(452) 및 커패시터(454)를 포함하는 회로를 사용하여 입력 역률을 제어한다. 회로(300, 330, 400 및 420)는 DC#1의 전류와 입력 전압 파형에 의해 제어되는 표준 기술 및 가용 스위치를 사용하는 표준 3상 수동 역률 보정 회로이다. 도 13 내지 도 16은 본 발명의 3단 전원의 제1 단에 행해 질 수 있는 특정 변형을 나타낸다. 물론, 전기 아크 용접기의 전원을 구동하는데 사용되는 유형의 DC 및 AC 신호의 고조파 왜곡을 저감하고 역률을 개선하는 다른 기술이 있다. 임의의 표준 회로는 본 발명의 신규 개념을 사용하지 않는 다른 전원에서 사용된 것과 동일한 방식으로 본 발명에 포함될 수 있다.
단 II의 무조정 인버터(A)는 다양한 인버터 회로를 사용할 수 있다. 바람직한 회로는 도 17에 도시되어 있으며, 여기서 인버터는 분리 변압기(250)의 1차 권선(252)으로의 입력에 의해 한정되는 1차 섹션 또는 1차 측과 2차 권선(254)의 출력에 의해 한정되는 2차 섹션 또는 2차 측 사이에 나누어진다. 우선 인버터의 1차 섹션 또는 1차 측을 살펴보면, 풀 브리지 회로(500)가 사용되며, 쌍 스위치(SW1-SW3 및 SW2-SW4)가 리드(502, 504)에 의해 접속된 커패시터(548) 양단에 있다. 스위치는 각각 라인(510, 512, 514 및 516) 상의 게이팅 펄스에 의한 교번 시퀀스로 급전된다. 제어기(194)는 라인(510 내지 516)의 게이팅 펄스과 상술한 바와 같은 회로(260)에서 라인(262) 상의 논리에 의해 결정되는 조정 듀티 사이클을 출력한다. 듀티 사이클은 라인(510 및 512)과 라인(514 및 516)의 위상 시프트를 변경하여 제어된다. 회로(260)는 쌍 스위치의 듀티 사이클 또는 위상 시프트를 조절한다. 이 조절은 인버터(A)의 동작 동안 고정된다. 실제상, 회로(500)는 약 100%의 듀티 사이클 또는 위상 시프트를 가지며, 여기서 각 스위치 쌍은 중첩 도전의 최대 기간을 갖는다. 제어기(194)는 상술한 바와 같이 라인(196)으로 나타낸 적절한 공급에서의 제어 전압을 갖는다. 회로(500)의 동작 시에, 교류 전류는 1차 권선(252)을 통해 지시된다. 이 전류는 통상 적어도 약 100㎑의 초고주파를 가지기 때문에 컴포 넌트 크기, 무게 및 비용이 감소될 수 있다. 높은 스위칭 주파수는 용접 동작에 의해 조절되지 않지만 3단 전원의 무조정단(A)의 효율성을 위해 선택된다. 인버터(A)의 2차 섹션 또는 2차 측은 동기 정류기 장치(522, 524)를 갖는 정류기(520)이다. 동기 정류기 장치는 통상의 전기 공학에서는 공지되어 있으며 여기서 참조로 포함하는 Boylan의 미국 특허 제6,618,274호에 개시되어 있다. 이들 장치는 표준 기술에 따라 2차 권선(254)의 반대측에서 생성된 라인(526, 528) 상의 신호에 의해 게이트된다. 리드(530, 532 및 534)는 정류기(520)의 출력 리드를 형성하여 리드(20a, 20b) 양단에 DC 전압(DC#2)을 생성한다. 전류는 초크(544)에 의해 평활되고 표준 용접 기술에 따라 커패시터(546)를 가로지르게 된다. 인버터(A)는 무조정이며 이는 용접 동작에서 실시간 피드백 신호에 의해 조정되지 않음을 의미한다. 이는 단지 DC 버스(12; DC#12)를 DC 버스(20; DC#2)에 변환한다. 이러한 변환은 인버터(A)를 사용하여 전원의 조정 제3 단에 유도된 전압의 실질적 감소가 가능하게 된다. 전압 감소는 변압기(250)의 감김 비에 의해 주로 결정되며, 이러한 비는 바람직한 실시예에서 약 4:1이다. 따라서, 출력 버스(20) 상의 고정 전압은 제1 단의 출력 버스(12) 상의 고정 전압의 약 1/4이다. 무조정단의 여러 이점이 배경 정보로서 여기에 참조로 포함된 Dr. Ray Ridley에 의한 "The incredible Shrinking(Unregulated) Power Supply"라는 제하의 논문에 포함되어 있다. 기본 이점은 100㎑의 주파수를 증가시켜 인버터단의 크기 및 비용을 저감할 수 있다는 점이다.
본 발명의 신규 단 II을 구성하는 무조정 인버터(A)에 대하여 다양한 회로가 사용될 수 있다. 특정 유형의 인버터가 본 발명의 제한적인 특징이 아니다. 여러 인버터가 본 발명에서 사용되었다. 일부가 도 18 내지 도 21에 도시되어 있다. 도 18에서, 인버터(A)는 변압기(250)의 1차 측에 풀 브리지 회로(600)를 사용하는 것으로서 도시되어 있다. 스위치 및 다이오드 병렬 회로(602, 604, 606 및 608)는 도 17에 나타낸 인버터(A) 버전에 대하여 설명한 바와 같이 표준 위상 시프트 풀 브리지 기술에 따라 동작한다. 인버터(A)에 대한 내부 동작의 변형은 직렬 탑재된 스위치 회로(610, 612 및 614, 616)를 갖는 캐스케이드 브리지를 사용하여 도 19에 도시되어 있다. 이들 스위치 회로는 하프 브리지와 유사하게 동작하며 커패시터(620)와 병렬이고 다이오드(622, 624)에 직렬인 스위칭 회로에 에너지를 제공하는 입력 커패시터(548a, 548b)를 포함한다. 2개의 스위치 회로는 직렬이며 도 17의 풀 브리지 인버터에 대한 기술과 유사한 위상 시프트 제어 기술이 사용되는 경우 개별 스위치 양단의 전압이 감소된다. 이러한 유형의 인버터 스위칭 네트워크는 여기서 참조로 포함되는 Canales-Abarca에 의한 미국 특허 제6,349,044호에 개시되어 있으며, 이는 3레벨 인버터로서 종종 불리는 케스케이드 브리지를 사용하는 인버터를 나타낸다. 더블 포워드 인버터가 도 20에 도시되어 있으며, 여기서 스위치(630, 632)는 변압기(250a)의 1차 권선의 섹션(252a)의 펄스를 제공한다. 유사한 방식으로, 스위치(634, 636)는 결합 동작하여 1차 섹션(252b)의 반대 극성 펄스를 제공한다. 교류 펄스는 변압기(250a)의 1차 권선에서 AC를 생성하여 2차 권선(254)의 분리된 DC 출력을 생성한다. 이 하프 브리지는 변압기(250)의 1차 권선(252)에서 AC를 생성하도록 번갈아 스위칭되는 스위치(640, 642)를 포함한다. 이들 다른 다른 스위칭 회로가 변압기(250)의 1차 권선에서 AC 신호를 제공하는데 사용될 수 있기 때문에, 2차 분리 AC 신호가 DC#2로서 리드(20a, 20b) 상에 정류 및 출력된다. 단지 표준 스위칭 네트워크의 특정 예의 설명은 모든 것을 나타낸 것이 아니고 단지 예시적이다.
본 발명은 용접 전류의 제어가 제2 단에서 수행되지 않는 전기 아크 용접의 전원을 포함한다. 이 단에서, 높은 전압을 갖는 DC 버스는 제3 단을 구성하기 위해 낮은 전압을 갖는 고정 DC 버스(DC#2)에 변환되며, 제3 단은 전기 아크 용접에 적합한 전류를 제공하는 조정단이다. 전기 아크 용접은 플라즈마 절단의 개념과 같은 다른 용접 관련 애플리케이션을 포함하려는 것이다. 3단에서 사용되는 다양한 회로가 3단 전원인 기본 토폴로지에서 다양한 아키텍처를 구성하도록 조합될 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 용접 동작 시에 전원이 효율적이고 보다 우수하고 강인한 용접 성능을 제공할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 전기 아크 용접에 의해, 자기 손실을 감소시키고, 컴포넌트 크기의 감소시키며, 전기 아크 용접을 위한 효율적인 전원을 제공할 수 있다.

Claims (323)

  1. 전기 아크 용접 프로세스를 위한 전원에 있어서,
    AC 입력과 제1 DC 출력 신호를 갖는 입력단;
    상기 제1 DC 출력 신호에 접속된 입력, 해당 듀티 사이클로 고주파에서 스위칭되어 상기 입력을 제1 내부 AC 신호를 변환하는 스위치 네트워크, 상기 제1 내부 고주파 AC 신호에 의해 구동된 1차 권선과 제2 내부 고주파 AC 신호를 생성하는 2차 권선을 갖는 분리 변압기, 및 상기 제2 내부 AC 신호를 제2 DC 출력 신호로 변환하는 정류기를 갖는, 상기 스위치의 듀티 사이클에 대한 크기의 무조정 DC 대 DC 컨버터의 형태의 제2 단; 및
    상기 스위치의 상기 듀티 사이클에 관련된 크기로, 상기 제2 DC 출력 신호를 상기 프로세스에서 용접을 위한 용접 출력으로 변환하는 제3 단을 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력단은 정류기와 역률 보정 컨버터를 포함하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 부스트 컨버터(boost converter)인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 벅 컨버터(buck converter)인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 벅+부스트 컨버터(buck+boost converter)인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 2레벨 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 능동 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 수동 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전 원.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 AC 입력은 3상 또는 단상 입력인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 AC 입력은 3상 또는 단상 입력인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 AC 입력은 3상 또는 단상 입력인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 AC 입력은 단상 입력인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 AC 입력은 단상 입력인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 AC 입력은 단상 입력인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 입력단은 조정 컨버터단인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 조정 컨버터단은 제어 전압을 사용하는 제어기와 전압 회로를 구비하여 상기 DC 출력 신호로부터 상기 제어 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전압 회로는 벅 컨버터를 포함하여 상기 제1 DC 출력 전압을 저감하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 조정 컨버터단은 상기 제1 출력 신호로부터 조정된 상기 컨버터단으로의 피드백 회로를 포함하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  19. 제2항에 있어서,
    상기 입력단은 조정 컨버터단인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 조정 컨버터단은 제어 전압을 사용하는 제어기와 전압 회로를 구비하여 상기 DC 출력 신호로부터 상기 제어 전압을 제공하는 것인 아크 용접 프로세스 전원.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 전압 회로는 벅 컨버터를 포함하여 상기 제1 DC 출력 전압을 저감하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 조정 컨버터단은 상기 제1 출력 신호로부터 조정된 상기 컨버터단으로의 피드백 회로를 포함하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 입력단은 조정 컨버터단인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 조정 컨버터단은 제어 전압을 사용하는 제어기와 전압 회로를 구비하여 상기 DC 출력 신호로부터 상기 제어 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 전압 회로는 벅 컨버터를 포함하여 상기 제1 DC 출력 전압을 저감하는것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 조정 컨버터단은 상기 제1 출력 신호로부터 조정된 상기 컨버터단으로의 피드백 회로를 포함하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 조정 컨버터단은 상기 제2 DC 출력 신호로부터 조정된 상기 컨버터단으로의 피드백 회로를 포함하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  28. 제19항에 있어서,
    상기 조정 컨버터단은 상기 제2 DC 출력 신호로부터 조정된 상기 컨버터단으로의 피드백 회로를 포함하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  29. 제15항에 있어서,
    상기 조정 컨버터단은 상기 제2 DC 출력 신호로부터 조정된 상기 컨버터단으로의 피드백 회로를 포함하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  30. 제23항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 풀 브리지 인버터(full bridge inverter)인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  31. 제23항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 하프 브리지 인버터(half bridge inverter)인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  32. 제23항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 더블 포워드 인버터(double forward inverter)인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  33. 제23항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 캐스케이드 브리지인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  34. 제14항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 풀 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  35. 제14항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 하프 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  36. 제14항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 더블 포워드 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  37. 제14항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 캐스케이드 브리지인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  38. 제11항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 풀 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  39. 제11항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 하프 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  40. 제11항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 더블 포워드 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  41. 제11항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 캐스케이드 브리지인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  42. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 풀 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  43. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 하프 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  44. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 더블 포워드 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  45. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 캐스케이드 브리지인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  46. 제2항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 풀 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  47. 제2항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 하프 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  48. 제2항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 더블 포워드 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  49. 제2항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 캐스케이드 브리지인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  50. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 풀 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  51. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 하프 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  52. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 더블 포워드 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  53. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 캐스케이드 브리지인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 약 100%에서 고정되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  55. 제53항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 조정가능한 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  56. 제52항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 약 100%에서 고정되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  57. 제52항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 조정가능한 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  58. 제51항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 약 100%에서 고정되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  59. 제51항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 조정가능한 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  60. 제50항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 약 100%에서 고정되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  61. 제50항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 조정가능한 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  62. 제23항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 약 100%에서 고정되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  63. 제23항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 조정가능한 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  64. 제11항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 약 100%에서 고정되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  65. 제11항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 조정가능한 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  66. 제2항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 약 100%에서 고정되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전 원.
  67. 제2항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 조정가능한 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  68. 제1항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 약 100%에서 고정되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  69. 제1항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 조정가능한 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  70. 제53항에 있어서,
    상기 높은 스위칭 주파수는 18㎑보다 큰 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  71. 제52항에 있어서,
    상기 높은 스위칭 주파수는 18㎑보다 큰 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  72. 제51항에 있어서,
    상기 높은 스위칭 주파수는 18㎑보다 큰 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  73. 제50항에 있어서,
    상기 높은 스위칭 주파수는 18㎑보다 큰 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  74. 제23항에 있어서,
    상기 높은 스위칭 주파수는 18㎑보다 큰 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  75. 제11항에 있어서,
    상기 높은 스위칭 주파수는 18㎑보다 큰 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  76. 제2항에 있어서,
    상기 높은 스위칭 주파수는 18㎑보다 큰 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  77. 제1항에 있어서,
    상기 높은 스위칭 주파수는 18㎑보다 큰 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  78. 제77항에 있어서,
    상기 1차 권선은 상기 2차 권선보다 실질적으로 많이 감기는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  79. 제53항에 있어서,
    상기 1차 권선은 상기 2차 권선보다 실질적으로 많이 감기는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  80. 제52항에 있어서,
    상기 1차 권선은 상기 2차 권선보다 실질적으로 많이 감기는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  81. 제51항에 있어서,
    상기 1차 권선은 상기 2차 권선보다 실질적으로 많이 감기는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  82. 제50항에 있어서,
    상기 1차 권선은 상기 2차 권선보다 실질적으로 많이 감기는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  83. 제23항에 있어서,
    상기 1차 권선은 상기 2차 권선보다 실질적으로 많이 감기는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  84. 제11항에 있어서,
    상기 1차 권선은 상기 2차 권선보다 실질적으로 많이 감기는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  85. 제2항에 있어서,
    상기 1차 권선은 상기 2차 권선보다 실질적으로 많이 감기는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  86. 제1항에 있어서,
    상기 1차 권선은 상기 2차 권선보다 실질적으로 많이 감기는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  87. 제86항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  88. 제77항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  89. 제69항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  90. 제68항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  91. 제67항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  92. 제66항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  93. 제53항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  94. 제52항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  95. 제51항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  96. 제50항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  97. 제49항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  98. 제48항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  99. 제47항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  100. 제46항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  101. 제11항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  102. 제3항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  103. 제2항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  104. 제1항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  105. 제104항에 있어서,
    상기 제2 단 내의 상기 정류기는 동기 정류기 장치를 사용하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  106. 제105항에 있어서,
    상기 동기 정류기 장치는 상기 2차 권선에 의해 동기화되는 것ㅇ니 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  107. 제103항에 있어서,
    상기 제2 단 내의 상기 정류기는 동기 정류기 장치를 사용하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  108. 제107항에 있어서,
    상기 동기 정류기 장치는 상기 2차 권선에 의해 동기화되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  109. 제88항에 있어서,
    상기 제2 단 내의 상기 정류기는 동기 정류기 장치를 사용하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  110. 제109항에 있어서,
    상기 동기 정류기 장치는 상기 2차 권선에 의해 동기화되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  111. 제86항에 있어서,
    상기 제2 단 내의 상기 정류기는 동기 정류기 장치를 사용하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  112. 제111항에 있어서,
    상기 동기 정류기 장치는 상기 2차 권선에 의해 동기화되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  113. 제77항에 있어서,
    상기 제2 단 내의 상기 정류기는 동기 정류기 장치를 사용하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  114. 제113항에 있어서,
    상기 동기 정류기 장치는 상기 2차 권선에 의해 동기화되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  115. 제69항에 있어서,
    상기 제2 단 내의 상기 정류기는 동기 정류기 장치를 사용하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  116. 제115항에 있어서,
    상기 동기 정류기 장치는 상기 2차 권선에 의해 동기화되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  117. 제68항에 있어서,
    상기 제2 단 내의 상기 정류기는 동기 정류기 장치를 사용하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  118. 제117항에 있어서,
    상기 동기 정류기 장치는 상기 2차 권선에 의해 동기화되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  119. 제3항에 있어서,
    상기 제2 단 내의 상기 정류기는 동기 정류기 장치를 사용하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  120. 제119항에 있어서,
    상기 동기 정류기 장치는 상기 2차 권선에 의해 동기화되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  121. 제2항에 있어서,
    상기 제2 단 내의 상기 정류기는 동기 정류기 장치를 사용하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  122. 제121항에 있어서,
    상기 동기 정류기 장치는 상기 2차 권선에 의해 동기화되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  123. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단 내의 상기 정류기는 동기 정류기 장치를 사용하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  124. 제123항에 있어서,
    상기 동기 정류기 장치는 상기 2차 권선에 의해 동기화되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  125. 제124항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼(chopper)인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  126. 제123항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  127. 제122항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  128. 제121항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  129. 제104항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  130. 제103항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  131. 제102항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  132. 제86항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  133. 제77항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  134. 제69항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  135. 제68항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  136. 제53항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  137. 제52항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  138. 제51항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  139. 제23항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  140. 제11항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  141. 제10항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  142. 제9항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  143. 제3항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  144. 제2항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  145. 제1항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  146. 제124항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  147. 제146항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전 기 아크 용접 프로세스 전원.
  148. 제123항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  149. 제148항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  150. 제122항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  151. 제150항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  152. 제104항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  153. 제152항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  154. 제103항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  155. 제154항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  156. 제102항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  157. 제166항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  158. 제86항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  159. 제158항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  160. 제77항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  161. 제160항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  162. 제69항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  163. 제162항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  164. 제68항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  165. 제164항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  166. 제53항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  167. 제166항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  168. 제52항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  169. 제168항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  170. 제51항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  171. 제170항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  172. 제23항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  173. 제172항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  174. 제11항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  175. 제174항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  176. 제10항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  177. 제176항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  178. 제9항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  179. 제178항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  180. 제3항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  181. 제180항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  182. 제2항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  183. 제182항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  184. 제1항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  185. 제184항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  186. 제124항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  187. 제123항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  188. 제122항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  189. 제121항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  190. 제104항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  191. 제103항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  192. 제102항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  193. 제86항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  194. 제77항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  195. 제69항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  196. 제68항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  197. 제53항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  198. 제52항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  199. 제51항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  200. 제23항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  201. 제11항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  202. 제10항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  203. 제9항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  204. 제3항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  205. 제2항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  206. 제1항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  207. 제1항에 있어서,
    상기 제2 DC 출력 신호는 상기 제1 DC 출력 신호보다 실질적으로 작은 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  208. 제1항에 있어서,
    용접에 적합한 상기 전류에 의해 상기 입력단을 조정하는 회로를 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  209. 제1항에 있어서,
    용접에 적합한 상기 전류에 의해 상기 제3 단을 조정하는 회로를 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  210. 제1항에 있어서,
    상기 입력단은 정류기만을 포함하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  211. 제210항에 있어서,
    상기 AC 입력은 3상 또는 단상 입력인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  212. 제210항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 풀 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  213. 제210항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 하프 브리지 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  214. 제210항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 더블 포워드 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  215. 제210항에 있어서,
    상기 스위치 네트워크는 캐스케이드 브리지인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  216. 제211항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 부스트 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  217. 제210항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 약 100%에서 고정되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  218. 제210항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 조정가능한 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  219. 제210항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  220. 제210항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  221. 제220항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  222. AC 전원에서 조정 용접 출력을 제공하는 방법에 있어서,
    (a) 제1 단에서 상기 AC 전원을 제1 DC 버스에 변환하는 단계;
    (b) 제2 단에서 상기 DC 버스를 제2 DC 버스에 직접 변환하되, 상기 제2 버스는 상기 제1 DC 버스와 상수와의 곱이고 상기 제1 DC 버스에 분리되는 것인 단계;
    (c) 제3 단에서 상기 제2 DC 버스를 용접 출력에 변환하는 단계; 및
    (d) 상기 제3 단의 상기 용접을 조정하여 원하는 조정 용접 출력을 획득하는 단계를 포함하는 조정 용접 출력 제공 방법.
  223. 제222항에 있어서,
    상기 제1단은,
    (e) 상기 제1 단의 역률 보정하는 단계를 더 포함하는 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  224. 제222항에 있어서,
    상기 제2 단은 높은 스위치 주파수 인버터이고 분리 변압기를 포함하는 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  225. 제222항에 있어서,
    상기 제2 단은 감김 비(turn ratio)를 갖는 분리 변압기를 포함하고, 상기 상수는 적어도 상기 감김 비에 의해 부분적으로 결정되는 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  226. 제222항에 있어서,
    상기 제2 단은 스위칭 네트워크를 포함하고, 상기 네트워크 스위치는 고정 듀티 사이클을 갖는 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  227. 제226항에 있어서,
    상기 고정 듀티 사이클은 조정가능한 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  228. 제222항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  229. 제222항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  230. 제229항에 있어서,
    상기 조정 용접 출력은 AC 용접 출력인 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  231. 제222항에 있어서,
    상기 조정 용접 전류는 2㎾의 전력을 갖는 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  232. 제222항에 있어서,
    상기 제1 단은 제어 전압을 사용하는 제어기를 구비하고, 상기 방법은,
    (e) 상기 제1 DC 버스로부터 상기 제어기 전압을 유도하는 단계를 포함하는 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  233. 제232항에 있어서,
    상기 제3 단은 제어 전압을 사용하는 제어기를 구비하고, 상기 방법은,
    (f) 상기 제2 DC 버스로부터 상기 제3 단 제어기 전압의 상기 제어기 전압을 유도하는 단계를 포함하는 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  234. 제222항에 있어서,
    상기 제3 단은 제어 전압을 사용하는 제어기를 구비하고, 상기 방법은,
    (e) 상기 제2 DC 버스로부터 상기 제3 단 제어기 전압을 유도하는 단계를 포함하는 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  235. 제222항에 있어서,
    상기 제2 DC 버스는 상기 제1 DC 버스보다 작은 것인 조정 용접 출력 제공 방법.
  236. 전기 아크 용접 프로세스를 위한 전원에 있어서,
    AC 입력과 제1 DC 출력 신호를 갖는 입력단;
    상기 제1 DC 출력 신호에 접속된 입력과 상기 제1 DC 출력 신호에서 전기적으로 분리된 제2 DC 출력 신호 형태의 출력을 갖되, 상기 DC 출력 신호에 대한 해당 비율 크기의 무조정 DC 대 DC 컨버터의 형태의 제2 단; 및
    상기 제2 DC 출력 신호를 용접에 적합한 전류로 변환하는 제3 단을 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  237. 제236항에 있어서,
    상기 입력단은 정류기와 역률 보정 컨버터를 포함하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  238. 제237항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 부스트 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  239. 제237항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 벅 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  240. 제237항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 능동 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  241. 제237항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 수동 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  242. 제236항에 있어서,
    상기 AC 입력은 3상 또는 단상 입력인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  243. 제236항에 있어서,
    상기 입력단은 조정 컨버터단인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  244. 제243항에 있어서,
    상기 조정 컨버터단은 제어 전압을 사용하는 제어기와 제어 전압을 구비하여 상기 제1 DC 출력 신호로부터 상기 제1 제어 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  245. 제244항에 있어서,
    상기 제어 회로는 벅 컨버터를 포함하여 상기 제1 DC 출력 전압을 저감하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  246. 제236항에 있어서,
    상기 제2 단은 인버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  247. 제246항에 있어서,
    상기 인버터는 높은 스위칭 주파수를 사용하는 스위치를 가지고, 상기 스위치는 상기 스위치를 동작시키는 고정 듀티 사이클을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  248. 제247항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 약 100%에서 고정되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  249. 제247항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 조정가능한 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  250. 제247항에 있어서,
    상기 듀티 사이클은 상기 스위치의 위상 시프트에 의해 제어되는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  251. 제247항에 있어서,
    상기 높은 스위칭 주파수는 약 18㎑보다 큰 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  252. 제236항에 있어서,
    상기 제2 단은 1차 권선과 2차 권선을 갖는 분리 변압기를 포함하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  253. 제252항에 있어서,
    상기 1차 권선은 상기 2차 권선보다 실질적으로 보다 많이 감기는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  254. 제236항에 있어서,
    상기 제1 DC 출력 신호는 고정 DC 버스인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  255. 제236항에 있어서,
    상기 제2 단은 동기 정류기 장치를 사용하는 정류기인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  256. 제236항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  257. 제236항에 있어서,
    상기 제3단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  258. 제237항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하여 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  259. 제236항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  260. 제259항에 있어서,
    상기 제2 DC 신호는 상기 제1 DC 신호보다 실질적으로 작은 전압인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  261. 제242항에 있어서,
    상기 제2 DC 신호는 상기 제1 DC 신호보다 실질적으로 작은 전압인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  262. 제243항에 있어서,
    상기 제2 DC 신호는 상기 제1 DC 신호보다 실질적으로 작은 전압인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  263. 제244항에 있어서,
    상기 제2 DC 신호는 상기 제1 DC 신호보다 실질적으로 작은 전압인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  264. 제252항에 있어서,
    상기 제2 DC 신호는 상기 제1 DC 신호보다 실질적으로 작은 전압인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  265. 제236항에 있어서,
    상기 제2 DC 신호는 상기 제1 DC 신호보다 실질적으로 작은 전압인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  266. 파라미터를 사용하는 전기 아크 용접 프로세스를 위한 전원에 있어서,
    AC 입력과 제1 DC 출력 버스를 갖는 제1 단;
    상기 제1 DC 버스를 상기 제1 DC 버스에서 분리된 제2 DC 버스에 변환하는 제2 단; 및
    상기 제2 DC 버스를 상기 용접 프로세스에서의 파라미터 피드백에 의해 용접 신호에 조정하는 제3 단을 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  267. 제266항에 있어서,
    상기 입력단은 정류기와 역률 보정 컨버터를 포함하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  268. 제267항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 부스트 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  269. 제267항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 벅 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  270. 제267항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 능동 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  271. 제267항에 있어서,
    상기 역률 보정 컨버터는 수동 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  272. 제266항에 있어서,
    상기 제3 단은 초퍼인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  273. 제266항에 있어서,
    상기 제3 단은 조정 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  274. 제273항에 있어서,
    상기 조정 컨버터는 극성 회로를 구동하는 AC 용접 신호를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  275. 제266항에 있어서,
    상기 전원은 적어도 5㎾의 출력 전력 용량을 갖는 것인 전기 용접 프로세스 전원.
  276. 제275항에 있어서,
    상기 제2 DC 버스는 상기 제1 DC 버스보다 실질적으로 작은 전압인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  277. 제266항에 있어서,
    상기 제2 DC 버스는 상기 제1 DC 버스보다 실질적으로 작은 전압인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  278. 전기 아크 용접 프로세스 전원에 있어서,
    AC 입력, 제1 DC 출력 신호, 및 제1 제어 신호를 제공하는 제1 제어 출력과 전압 입력을 구비한 제1 단 제어기를 갖는 제1 단;
    상기 제1 DC 출력 신호에 접속된 입력, 상기 제1 DC 출력 신호에서 전기적으로 분리된 제2 DC 출력 신호 형태의 출력, 및 제2 제어 신호를 제공하는 제2 제어 출력과 전압 입력을 구비한 제2 단 제어기를 갖는 제2 단; 및
    상기 제2 DC 출력 신호에 접속된 입력, 용접 신호 형태의 출력, 및 제3 제어 신호를 제공하는 제3 제어 출력과 전압 입력을 구비한 제3 단 제어기를 갖는 제3 단을 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  279. 제278항에 있어서,
    상기 제2 단은 무조정 DC 대 DC 분리 컨버터인 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  280. 제279항에 있어서,
    상기 제어기 중 적어도 하나의 제어기의 전압 입력에 제1 제어기 전압을 제공하는 제1 전원을 더 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  281. 제278항에 있어서,
    상기 제어기 중 하나의 제어기의 전압 입력에 제1 제어기 전압을 제공하는 제1 전원을 더 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  282. 제280항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제어기 중 2개의 제어기의 상기 전압 입력에 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  283. 제281항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제어기 중 하나의 제어기의 상기 전압 입력에 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  284. 제282항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 및 제2 제어기의 상기 전압 입력에 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  285. 제280항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 및 제2 제어기의 상기 전압 입력에 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  286. 제283항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 및 제2 제어기의 상기 전압 입력에 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  287. 제281항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 및 제2 제어기의 상기 전압 입력에 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  288. 제280항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 제어기의 상기 전압 입력에 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  289. 제281항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 제어기의 상기 전압 입력에 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  290. 제280항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 제어기의 상기 전압 입력에 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  291. 제281항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 제어기의 상기 전압 입력에 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  292. 제288항에 있어서,
    상기 제2 제어기의 상기 전압 입력에 제2 제어기 전압을 제공하는 제2 전원을 더 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  293. 제289항에 있어서,
    상기 제2 제어기의 상기 전압 입력에 제2 제어기 전압을 제공하는 제2 전원을 더 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  294. 제292항에 있어서,
    상기 제2 전원은 상기 제2 및 제3 제어기의 상기 전압 입력에 상기 제2 제어기를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  295. 제293항에 있어서,
    상기 제2 전원은 상기 제2 및 제3 제어기의 상기 전압 입력에 상기 제2 제어기를 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  296. 제288항에 있어서,
    상기 제3 제어기의 상기 전압 입력에 제2 제어기를 제공하는 제2 전원을 더 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  297. 제289항에 있어서,
    상기 제3 제어기의 상기 전압 입력에 제2 제어기를 제공하는 제2 전원을 더 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  298. 제284항에 있어서,
    상기 제3 제어기의 상기 전압 입력에 제2 제어기를 제공하는 제2 전원을 더 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  299. 제284항에 있어서,
    상기 제3 제어기의 상기 전압 입력에 제2 제어기를 제공하는 제2 전원을 더 포함하는 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  300. 제284항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1, 제2, 및 제3 제어기의 상기 전압 입력에 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  301. 제286항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1, 제2, 및 제3 제어기의 상기 전압 입력에 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  302. 제280항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 DC 출력 신호로부터 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  303. 제281항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 DC 출력 신호로부터 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  304. 제282항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 DC 출력 신호로부터 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  305. 제283항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 DC 출력 신호로부터 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  306. 제284항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 DC 출력 신호로부터 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
  307. 제285항에 있어서,
    상기 제1 전원은 상기 제1 DC 출력 신호로부터 상기 제1 제어기 전압을 제공하는 것인 전기 아크 용접 프로세스 전원.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7276814B2 (en) * 2002-01-02 2007-10-02 Ruggedcom Inc. Environmentally hardened ethernet switch
US20070215585A1 (en) 2006-03-15 2007-09-20 Lincoln Global, Inc. High current AC welder
US8785816B2 (en) 2004-07-13 2014-07-22 Lincoln Global, Inc. Three stage power source for electric arc welding
US8581147B2 (en) * 2005-03-24 2013-11-12 Lincoln Global, Inc. Three stage power source for electric ARC welding
US9956639B2 (en) 2005-02-07 2018-05-01 Lincoln Global, Inc Modular power source for electric ARC welding and output chopper
US8269141B2 (en) 2004-07-13 2012-09-18 Lincoln Global, Inc. Power source for electric arc welding
CN101438487A (zh) * 2004-11-10 2009-05-20 亚历山大·莫斯托夫 一种转换和调节电压信号的方法和装置
US9855620B2 (en) 2005-02-07 2018-01-02 Lincoln Global, Inc. Welding system and method of welding
US9647555B2 (en) * 2005-04-08 2017-05-09 Lincoln Global, Inc. Chopper output stage for arc welder power source
US8969763B2 (en) * 2006-10-17 2015-03-03 Lincoln Global, Inc. Remote sense lead magnitude and polarity detection controller
US7787261B2 (en) * 2006-11-01 2010-08-31 Synqor, Inc. Intermediate bus architecture with a quasi-regulated bus converter
US9789559B2 (en) * 2007-10-22 2017-10-17 Illinois Tool Works, Inc. System and method for controlling multiple processes in a welding-type power source using a refined controller architecture
KR200452213Y1 (ko) 2008-10-13 2011-02-14 김효상 번개실험 학습장치
CN101753040B (zh) * 2008-12-16 2012-12-05 全汉企业股份有限公司 电力适配器
US8455794B2 (en) * 2009-06-03 2013-06-04 Illinois Tool Works Inc. Welding power supply with digital control of duty cycle
US8604384B2 (en) 2009-06-18 2013-12-10 Illinois Tool Works Inc. System and methods for efficient provision of arc welding power source
EP2536526B1 (en) * 2011-05-04 2016-11-23 Esab AB A method of operating a welding power supply and a welding power supply
JP5800130B2 (ja) * 2011-06-20 2015-10-28 富士電機株式会社 直流電源システム
US9425693B2 (en) 2011-10-03 2016-08-23 The Boeing Company Systems and methods for high power DC/DC conversion using voltage converter cells
US8792253B2 (en) * 2011-10-03 2014-07-29 The Boeing Company System and methods for high power DC/DC converter
US9878393B2 (en) * 2012-06-08 2018-01-30 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feeder power control system and method
US10105781B2 (en) 2012-06-08 2018-10-23 Illinois Tool Works Inc. Welding system inrush current control system and method
US9662735B2 (en) 2012-06-08 2017-05-30 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feeder power application system and method
US10384289B2 (en) 2012-06-08 2019-08-20 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feeder bus control system and method
US10406621B2 (en) 2012-06-08 2019-09-10 Illinois Tool Works Inc. Polarity sensing welding wire feeder system and method
JP5704124B2 (ja) * 2012-06-14 2015-04-22 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置
US10112251B2 (en) * 2012-07-23 2018-10-30 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for providing welding type power
US11161193B2 (en) 2012-07-23 2021-11-02 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for providing welding type power with flux balancing
CN102832828B (zh) * 2012-08-28 2015-04-15 南京航空航天大学 磁组合式三相输入ac/dc全桥高频变换器
US9114471B2 (en) * 2012-09-24 2015-08-25 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing low current regulation for AC arc welding processes
US9199327B2 (en) * 2013-01-29 2015-12-01 Shenzhen Jasic Technology Co., Ltd. Portable IGBT arc welding machine
GB2510607B (en) * 2013-02-08 2018-12-19 Nidec Control Techniques Ltd Communication Module
US10376980B2 (en) * 2013-03-08 2019-08-13 Lincoln Global, Inc. Arc welding with synchronized high frequency assist arc initiation
US9868172B2 (en) * 2013-03-08 2018-01-16 Lincoln Global, Inc. Arc welding with waveform control function
US9692289B2 (en) 2013-06-25 2017-06-27 Mitsubishi Electric Corporation DC power-supply device and refrigeration-cycle application device including the same
CN103369806B (zh) * 2013-07-24 2016-02-24 深圳市朗文科技实业有限公司 单级电路结构的电子镇流器
CN105493390B (zh) 2013-09-06 2018-09-11 三菱电机株式会社 直流电源装置和具有该直流电源装置的制冷循环应用设备
JP5679241B1 (ja) * 2013-09-27 2015-03-04 株式会社京三製作所 電圧形直流電源装置および電圧形直流電源装置の制御方法
JP5729732B2 (ja) * 2013-09-27 2015-06-03 株式会社京三製作所 直流電源装置、直流電源装置の制御方法
CN105637749B (zh) 2013-10-18 2018-03-30 三菱电机株式会社 直流电源装置、电动机驱动装置、空调机和冰箱
MX354112B (es) 2013-10-29 2018-02-14 Mitsubishi Electric Corp Dispositivo de suministro de energía dc y dispositivo de ciclo de refrigeración.
CN105765840B (zh) 2013-11-26 2018-06-15 三菱电机株式会社 直流电源装置和具有该直流电源装置的制冷循环应用设备
US11185940B2 (en) 2014-03-12 2021-11-30 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for controlling an output power of a welding power supply
DE102014104639B4 (de) * 2014-04-02 2015-11-19 Lorch Schweißtechnik GmbH Verfahren zum Regeln einer Schweißstromquelle
US10486270B2 (en) 2014-04-07 2019-11-26 Illinois Tool Works Inc. System for determining inductance of a power cable
US20160149509A1 (en) * 2014-11-21 2016-05-26 Siemens Aktiengesellschaft Connecting power plants to high voltage networks
US10682722B2 (en) 2014-12-18 2020-06-16 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for measuring characteristics of a welding cable with a low power transceiver
US10449614B2 (en) 2014-12-18 2019-10-22 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for solid state sensor measurements of welding cables
US20160175968A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for providing welding and auxiliary power
US10243353B2 (en) * 2015-08-19 2019-03-26 Fuji Electroc Co., Ltd. DC-DC converter
CN105618911B (zh) * 2015-11-20 2019-02-01 唐山松下产业机器有限公司 逆变等离子切割机及其引弧阶段的控制方法
US10734918B2 (en) 2015-12-28 2020-08-04 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for efficient provision of arc welding power source
CN107346940B (zh) * 2016-05-05 2021-02-26 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种功率变换电路
CN107294407B (zh) * 2017-06-20 2020-01-10 南京航空航天大学 一种ac-dc变换系统
US11839939B2 (en) * 2018-09-27 2023-12-12 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus for pre-regulator control in welding-type power supplies
CN111464002A (zh) * 2019-01-18 2020-07-28 南京博兰得电子科技有限公司 一种电压调节装置
US11311958B1 (en) * 2019-05-13 2022-04-26 Airgas, Inc. Digital welding and cutting efficiency analysis, process evaluation and response feedback system for process optimization
US11554441B2 (en) 2019-08-20 2023-01-17 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing a torch that presents as a genuine manufacturer torch to a power source
US11731209B2 (en) 2019-10-04 2023-08-22 Lincoln Global, Inc. System and method providing rapid decay of peak pulse current
EP3900865A1 (en) 2020-04-06 2021-10-27 Lincoln Global, Inc. Portable and compact welding fume extractor
US11919110B2 (en) 2020-07-21 2024-03-05 Esab Ab Balance and offset in adaptive submerged arc welding
CN112737390A (zh) * 2020-12-25 2021-04-30 南通大学 一种基于pwm技术的熔喷布驻极电源

Family Cites Families (181)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1112511A (en) * 1965-03-11 1968-05-08 Lincoln Electric Company Ltd Improvements in or relating to electric arc welding apparatus
US3737755A (en) * 1972-03-22 1973-06-05 Bell Telephone Labor Inc Regulated dc to dc converter with regulated current source driving a nonregulated inverter
US3809853A (en) * 1972-08-24 1974-05-07 Union Carbide Corp Method for short circuit metal transfer arc welding
US3904846A (en) 1973-12-19 1975-09-09 Miller Electric Mfg Adaptive control for arc welding
NL176060B (nl) * 1974-02-08 1984-09-17 Philips Nv Lasinrichting voor kortsluitbooglassen.
US4020361A (en) * 1974-10-04 1977-04-26 Delta Electronic Control Corporation Switching mode power controller of large dynamic range
US4125759A (en) 1974-10-17 1978-11-14 Osaka Transformer Co., Ltd. Method and apparatus for shortcircuiting arc welding
US3984799A (en) 1974-12-17 1976-10-05 Nasa DC-to-DC converters employing staggered-phase power switches with two-loop control
US4049946A (en) 1975-11-03 1977-09-20 Eutectic Corporation Power supply for electric arc welding
DE2728980C2 (de) * 1977-06-28 1986-11-20 Peter Dr.-Ing. 5100 Aachen Puschner Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode und einer schnell kennlinienumschaltbaren Schweißenergiequelle
US4245285A (en) * 1979-08-31 1981-01-13 Burroughs Corporation Booster-inverter power supply circuit
JPS56163830A (en) * 1980-05-13 1981-12-16 Inoue Japax Res Inc Pulse power source
FR2493060A1 (fr) * 1980-10-23 1982-04-30 Ducellier & Cie Element d'immobilisation de shunts de balais de machines electriques
FR2503604B1 (fr) 1981-04-10 1986-03-14 Mitsubishi Electric Corp Soudeuse a l'arc par transfert de court-circuit
US4409465A (en) 1981-04-24 1983-10-11 Osaka Transformer Co., Ltd. Pulse arc welding method and device in which pulse current and background current have a constant current characteristic
US4425613A (en) * 1981-05-26 1984-01-10 Sperry Corporation Forced load sharing circuit for inverter power supply
JPS5823569A (ja) * 1981-07-31 1983-02-12 Mitsubishi Electric Corp 直流ア−ク溶接装置
US4503316A (en) * 1981-08-13 1985-03-05 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho DC Welding power supply system
ATA386782A (de) * 1982-10-21 1984-05-15 Fronius Schweissmasch Geregeltes schaltnetzgeraet zum gleich- und/oder wechselstromlichtbogenschweissen
US4521672A (en) * 1981-10-27 1985-06-04 Miller Electric Manufacturing Company Electronic welding apparatus
JPS58132368A (ja) 1982-01-30 1983-08-06 Sansha Electric Mfg Co Ltd ア−ク溶接機
US4403269A (en) 1982-03-05 1983-09-06 International Business Machines Corporation Non-dissipative snubber circuit apparatus
US4433370A (en) * 1982-03-26 1984-02-21 General Motors Corporation Multiple phase chopper current limiting
GB8306578D0 (en) * 1983-03-10 1983-04-13 Welding Inst Short-circuit mig welding
US4546234A (en) 1983-08-11 1985-10-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Output control of short circuit welding power source
US4533986A (en) 1983-10-31 1985-08-06 General Electric Company Compact electrical power supply for signal processing applications
SE438109B (sv) * 1983-11-28 1985-04-01 Esab Ab Stromkella for ljusbagsvetsning
US4494180A (en) * 1983-12-02 1985-01-15 Franklin Electric Co., Inc. Electrical power matching system
US4540892A (en) 1983-12-20 1985-09-10 Rca Corporation Multiple input voltage power controller
US4618919A (en) 1984-10-04 1986-10-21 Sperry Corporation Topology for miniature power supply with low voltage and low ripple requirements
DE3585508D1 (de) * 1984-12-17 1992-04-09 Toshiba Kawasaki Kk Steuereinrichtung fuer zerhackervorrichtung.
US4635181A (en) * 1984-12-28 1987-01-06 Allied Corporation Bridge circuit for reduced switching losses
JPS61296965A (ja) 1985-06-25 1986-12-27 Daihen Corp ア−ク溶接用電源装置
US4677667A (en) * 1985-08-29 1987-06-30 Gte Communication Systems Corporation Subscriber line circuit having improved AC impedance matching
JPH062310B2 (ja) * 1986-05-07 1994-01-12 株式会社神戸製鋼所 パルスア−ク溶接方法
US4677366A (en) * 1986-05-12 1987-06-30 Pioneer Research, Inc. Unity power factor power supply
US4720667A (en) * 1986-06-20 1988-01-19 Lee Fred C Zero-current switching quasi-resonant converters operating in a full-wave mode
US4720668A (en) * 1986-06-20 1988-01-19 Lee Fred C Zero-voltage switching quasi-resonant converters
US5001326A (en) * 1986-12-11 1991-03-19 The Lincoln Electric Company Apparatus and method of controlling a welding cycle
US4866247A (en) 1986-12-11 1989-09-12 The Lincoln Electric Company Apparatus and method of short circuiting arc welding
KR910004964B1 (ko) 1987-04-28 1991-07-20 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 소모전극식 아아크용접기
US4857822A (en) 1987-09-23 1989-08-15 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Zero-voltage-switched multi-resonant converters including the buck and forward type
US4779184A (en) 1987-10-14 1988-10-18 Sundstrand Corp. Switch mode power supply with reduced noise
JPH01133680A (ja) * 1987-11-19 1989-05-25 Babcock Hitachi Kk 非消耗電極溶接装置
JPH01143767A (ja) 1987-11-30 1989-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 溶接用交流矩形波電源
US4864479A (en) 1988-03-07 1989-09-05 General Electric Company Full-bridge lossless switching converter
JPH0241777A (ja) 1988-07-29 1990-02-09 Daihen Corp アーク加工用電源装置
US4855888A (en) 1988-10-19 1989-08-08 Unisys Corporation Constant frequency resonant power converter with zero voltage switching
US4924170A (en) * 1989-01-03 1990-05-08 Unisys Corporation Current sharing modular power supply
US4963715A (en) 1989-03-27 1990-10-16 Venable Industries, Inc. Variable polarity power supply for welding
DE4023155C2 (de) * 1989-07-21 1997-02-06 Hitachi Seiko Kk Wechselstrom-Schutzgaslichtbogenschweißverfahren und Vorrichtung mit verbrauchbarer Elektrode
US4964026A (en) 1989-09-13 1990-10-16 Micro Linear Corporation Noise reduction technique for PWM controllers
AU6422190A (en) 1989-10-04 1991-04-28 Johnson Co., Ltd. Working fluid usable for both of cutting and electric discharge machining
US5066900A (en) 1989-11-14 1991-11-19 Computer Products, Inc. Dc/dc converter switching at zero voltage
US5019952A (en) * 1989-11-20 1991-05-28 General Electric Company AC to DC power conversion circuit with low harmonic distortion
US5113387A (en) * 1989-12-12 1992-05-12 Optex Corporation Three laser optical disk drive system
US5001623A (en) * 1989-12-22 1991-03-19 Burle Technologies, Inc. Automatically switching multiple input voltage power supply
JP3003159B2 (ja) * 1989-12-28 2000-01-24 株式会社ダイヘン 交流アーク溶接用電源
US5008795A (en) * 1990-03-23 1991-04-16 Unisys Corporation Switched capacitor interleaved forward power converter
US5130561A (en) * 1990-08-29 1992-07-14 Alcatel Network Systems, Inc. Switching mode power supplies with controlled synchronization
US5113337A (en) 1991-02-08 1992-05-12 General Electric Company High power factor power supply
US5321348A (en) * 1991-03-08 1994-06-14 Vlt Corporation Boost switching power conversion
US5235504A (en) 1991-03-15 1993-08-10 Emerson Electric Co. High power-factor converter for motor drives and power supplies
JP2559540B2 (ja) 1991-03-30 1996-12-04 株式会社クボタ 静電容量式ロードセル
US5172309A (en) 1991-08-07 1992-12-15 General Electric Company Auxiliary quasi-resonant dc link converter
JP2607997B2 (ja) 1991-10-18 1997-05-07 株式会社三社電機製作所 アーク溶接機
US5245525A (en) 1991-10-24 1993-09-14 Sundstrand Corporation DC current control through an interphase transformer using differential current sensing
US5149933A (en) 1991-12-20 1992-09-22 Hughes Aircraft Company Welding control
US5319533A (en) * 1992-01-17 1994-06-07 Miller Electric Mfg. Co. Power selection and protection circuit responsive to an input voltage for providing series or parallel connected inverters
US5418704A (en) * 1992-06-12 1995-05-23 Center For Innovative Technology Zero-voltage-transition pulse-width-modulated converters
KR940007716B1 (ko) * 1992-07-03 1994-08-24 삼성전자 주식회사 연속전류 제어형 p.f.c 회로
US5367448A (en) 1992-08-07 1994-11-22 Carroll Lawrence B Three phase AC to DC power converter
JP2613531B2 (ja) 1992-09-11 1997-05-28 株式会社三社電機製作所 アーク溶接機
US5414238A (en) * 1992-10-02 1995-05-09 Martin Marietta Corporation Resonant power supply for an arcjet thruster
US5343140A (en) 1992-12-02 1994-08-30 Motorola, Inc. Zero-voltage-switching quasi-resonant converters with multi-resonant bipolar switch
US5465011A (en) 1992-12-14 1995-11-07 Square D Company Uninterruptible power supply with improved output regulation
US5349157A (en) 1993-01-04 1994-09-20 The Lincoln Electric Company Inverter power supply for welding
US5434768A (en) * 1993-02-12 1995-07-18 Rompower Fixed frequency converter switching at zero voltage
US5278390A (en) * 1993-03-18 1994-01-11 The Lincoln Electric Company System and method for controlling a welding process for an arc welder
US5440179A (en) 1993-04-26 1995-08-08 Severinsky; Alex J. UPS with bi-directional power flow
US5406051A (en) * 1993-04-29 1995-04-11 Electric Power Research Institute Welding machine with a high frequency converter
US5402060A (en) * 1993-05-13 1995-03-28 Toko America, Inc. Controller for two-switch buck-boost converter
US5414613A (en) * 1993-08-20 1995-05-09 Rem Technologies, Incorporated Soft switching active snubber for semiconductor circuit operated in discontinuous conduction mode
US5477131A (en) 1993-09-02 1995-12-19 Motorola, Inc. Zero-voltage-transition switching power converters using magnetic feedback
EP0669703B1 (en) * 1994-01-28 2003-08-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. AC-DC converter
US5796595A (en) 1994-02-25 1998-08-18 Astec International Limited Interleaved continuous flyback power converter system
US5444356A (en) * 1994-03-03 1995-08-22 Miller Electric Mfg. Co. Buck converter having a variable output and method for buck converting power with a variable output
EP0676854B1 (en) * 1994-04-08 2001-12-12 Vlt Corporation Efficient power conversion
US5543704A (en) 1994-06-08 1996-08-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Pulse width modulated DC-to-DC boost converter
AT402868B (de) 1994-09-30 1997-09-25 Fronius Schweissmasch Stromquelle für die energieversorgung eines verbraucherkreises
JP3097519B2 (ja) 1994-11-01 2000-10-10 サンケン電気株式会社 チョッパ型dc−dcコンバータ
TW283274B (ko) 1994-11-08 1996-08-11 Sansha Denki Seisakusho Co Ltd
US5601741A (en) * 1994-11-18 1997-02-11 Illinois Tool Works, Inc. Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding power source
US5747972A (en) * 1995-01-11 1998-05-05 Microplanet Ltd. Method and apparatus for electronic power control
JP2980827B2 (ja) * 1995-06-23 1999-11-22 株式会社三社電機製作所 アーク溶接機
JPH11514836A (ja) 1995-10-24 1999-12-14 アクアガス ニュー ジーランド リミテッド 交流−直流電源
FR2740627B1 (fr) * 1995-10-30 1998-01-23 Sgs Thomson Microelectronics Alimentation a decoupage a correction de facteur de puissance
US5636114A (en) * 1995-11-30 1997-06-03 Electronic Measurements, Inc. Lossless snubber circuit for use in power converters
US5824990A (en) 1996-01-11 1998-10-20 Illinois Tool Works Inc. Power selection and protection circuit for inverter power supply
CA2192891C (en) 1996-01-16 2000-02-22 Jon O. Reynolds Plasma cutting or arc welding power supply with phase staggered secondary switchers
US5811757A (en) 1996-02-29 1998-09-22 The Esab Group, Inc. Power source including parallel switching circuits and related methods for a welding or cutting system
JP3579531B2 (ja) 1996-04-09 2004-10-20 日立ビアメカニクス株式会社 アーク溶接用電源
US5847942A (en) 1996-05-30 1998-12-08 Unitrode Corporation Controller for isolated boost converter with improved detection of RMS input voltage for distortion reduction and having load-dependent overlap conduction delay of shunt MOSFET
US5790389A (en) 1996-05-31 1998-08-04 Virginia Power Technologies, Inc. Consolidated soft-switching AC/DC converters
US5777860A (en) 1996-10-16 1998-07-07 Branson Ultrasonics Corporation Ultrasonic frequency power supply
JP3701415B2 (ja) 1996-11-08 2005-09-28 株式会社三社電機製作所 アーク溶接機用電源装置
US5771163A (en) * 1996-11-19 1998-06-23 Sansha Electric Manufacturing Company, Limited AC-DC converter apparatus
US5715150A (en) * 1996-11-27 1998-02-03 The Lincoln Electric Company Inverter output circuit
US5715153A (en) * 1996-12-11 1998-02-03 International Power Devices, Inc. Dual-output DC-DC power supply
JP3300240B2 (ja) * 1996-12-18 2002-07-08 株式会社三社電機製作所 直流アークスタート回路
US5894414A (en) * 1997-03-03 1999-04-13 Lucent Technologies Inc. Three phase rectifier using three single phase converters and a single DC/DC converter
JPH10286671A (ja) 1997-04-11 1998-10-27 Kobe Steel Ltd 消耗電極式交流パルスアーク溶接装置
US6087628A (en) * 1997-06-16 2000-07-11 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for controlling a welding power supply
US5875104A (en) * 1997-06-26 1999-02-23 Vlt Corporation Operating switching power converters in a phased power sharing array
US5864116A (en) * 1997-07-25 1999-01-26 The Lincoln Electric Company D.C. chopper with inductance control for welding
JPH1198837A (ja) * 1997-09-24 1999-04-09 Sansha Electric Mfg Co Ltd 直流電源装置
JPH11127576A (ja) * 1997-10-20 1999-05-11 Sansha Electric Mfg Co Ltd 直流電源装置
US6023154A (en) * 1997-10-28 2000-02-08 International Rectifier Corporation Parallel and interwoven buck converter for high efficiency, low voltage power supply
US5874826A (en) * 1997-10-29 1999-02-23 Lucent Technologies Inc. Encapsulated modular boost converter and method of manufacture therefor
JP3206733B2 (ja) * 1997-11-25 2001-09-10 株式会社三社電機製作所 直流電源装置
JPH11178333A (ja) * 1997-12-15 1999-07-02 Sansha Electric Mfg Co Ltd 直流電源装置
JP3294185B2 (ja) * 1998-01-16 2002-06-24 株式会社三社電機製作所 アーク利用機器用直流電源装置
JP3231694B2 (ja) * 1998-01-27 2001-11-26 株式会社三社電機製作所 溶接用電源装置
JP3809983B2 (ja) * 1998-02-12 2006-08-16 日立ビアメカニクス株式会社 消耗電極式の交流ガスシールド溶接装置
US6087626A (en) 1998-02-17 2000-07-11 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for welding
JPH11235040A (ja) 1998-02-19 1999-08-27 Sansha Electric Mfg Co Ltd 3相高力率コンバータを有する電源装置
US5991169A (en) 1998-03-16 1999-11-23 Lincoln Global, Inc. Arc welding power supply
US5991180A (en) 1998-07-09 1999-11-23 Illinois Tool Works Inc. Auxiliary open circuit voltage power supply
US6115273A (en) 1998-07-09 2000-09-05 Illinois Tool Works Inc. Power converter with low loss switching
US6069801A (en) * 1998-07-16 2000-05-30 Vlt Corporation Power factor correction in switching power conversion
US6023037A (en) * 1998-11-05 2000-02-08 Lincoln Global, Inc. Electric ARC welder and plasma cutter
JP3447590B2 (ja) 1998-11-26 2003-09-16 株式会社三社電機製作所 電源装置
US6207929B1 (en) * 1999-06-21 2001-03-27 Lincoln Global, Inc. Tandem electrode welder and method of welding with two electrodes
JP2000173794A (ja) 1998-12-07 2000-06-23 Mitsubishi Electric Corp 電源回路
JP3390688B2 (ja) * 1999-03-02 2003-03-24 株式会社三社電機製作所 直流電源装置
US6055161A (en) * 1999-04-12 2000-04-25 Lincoln Global, Inc. Switching type power supply for arc welding
US6101105A (en) 1999-06-10 2000-08-08 Rockwell Technologies, Llc Apparatus and method for identifying an unregulated DC bus voltage
IT1307203B1 (it) * 1999-07-13 2001-10-29 Selco Srl Generatore per apparecchi di saldatura ad arco
US6091612A (en) * 1999-08-04 2000-07-18 Lincoln Global, Inc. Universal power supply for arc welder
GB9920711D0 (en) * 1999-09-03 1999-11-03 Hd Technologies Limited High dynamic range mass spectrometer
US6349044B1 (en) * 1999-09-09 2002-02-19 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Zero voltage zero current three level dc-dc converter
US6291798B1 (en) 1999-09-27 2001-09-18 Lincoln Global, Inc. Electric ARC welder with a plurality of power supplies
US6198642B1 (en) * 1999-10-19 2001-03-06 Tracewell Power, Inc. Compact multiple output power supply
US6331694B1 (en) 1999-12-08 2001-12-18 Lincoln Global, Inc. Fuel cell operated welder
US6236014B1 (en) * 1999-12-20 2001-05-22 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for providing welding/plasma power
US6268587B1 (en) * 2000-02-22 2001-07-31 Lincoln Global, Inc. Current feedback device for electric arc welder
JP2001268910A (ja) 2000-03-21 2001-09-28 Sansha Electric Mfg Co Ltd 電源装置
JP2001259837A (ja) * 2000-03-22 2001-09-25 Hitachi Ltd 高周波パルス溶接方法及び装置
US6329636B1 (en) 2000-03-31 2001-12-11 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding plasma or heating power source
TW521481B (en) * 2000-05-17 2003-02-21 Sony Corp Switching power supply apparatus with active clamp circuit
US6211657B1 (en) * 2000-05-18 2001-04-03 Communications & Power Industries, Inc. Two stage power converter with interleaved buck regulators
US6365874B1 (en) * 2000-05-22 2002-04-02 Lincoln Global, Inc. Power supply for electric arc welding
JP4523122B2 (ja) 2000-07-05 2010-08-11 株式会社三社電機製作所 電源装置
JP4376432B2 (ja) 2000-07-27 2009-12-02 積水化学工業株式会社 親綱固定金具および屋根構造
US6353547B1 (en) * 2000-08-31 2002-03-05 Delta Electronics, Inc. Three-level soft-switched converters
US6504132B1 (en) * 2000-09-05 2003-01-07 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder for variable AC input
US6384373B1 (en) * 2000-10-03 2002-05-07 Illinois Tool Works Welding power supply having improved supplemental power circuit
US6501049B2 (en) 2001-01-23 2002-12-31 Lincoln Global, Inc. Short circuit arc welder and method of controlling same
US6472634B1 (en) 2001-04-17 2002-10-29 Lincoln Global, Inc. Electric arc welding system
US6717107B1 (en) * 2001-05-29 2004-04-06 Lincoln Global, Inc. Two stage welder and method of operating same
US6552303B1 (en) * 2001-05-29 2003-04-22 Lincoln Global, Inc. System for enabling arc welders
US6713721B2 (en) * 2001-09-19 2004-03-30 Illinois Tool Works Inc. Method of designing and manufacturing welding-type power supplies
US6618274B2 (en) 2001-10-09 2003-09-09 Innoveta Technologies Synchronous rectifier controller to eliminate reverse current flow in a DC/DC converter output
JP3955200B2 (ja) * 2001-11-20 2007-08-08 松下電器産業株式会社 スイッチング電源装置
US6570130B1 (en) * 2002-01-25 2003-05-27 Lincoln Global, Inc. Device for monitoring voltage leads and method of using same
JP4108348B2 (ja) 2002-02-19 2008-06-25 株式会社三社電機製作所 電源装置
US6723957B2 (en) * 2002-03-29 2004-04-20 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for welding
US6723597B2 (en) 2002-07-09 2004-04-20 Micron Technology, Inc. Method of using high-k dielectric materials to reduce soft errors in SRAM memory cells, and a device comprising same
JP4646483B2 (ja) * 2002-07-17 2011-03-09 日立ビアメカニクス株式会社 消耗電極式アークスポット溶接方法および消耗電極式アーク溶接装置
US7091445B2 (en) * 2002-10-25 2006-08-15 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder and method for controlling the welding process of the welder
JP4387675B2 (ja) * 2003-02-20 2009-12-16 株式会社安川電機 短絡溶接・パルス溶接兼用アーク溶接機
BRPI0409562A (pt) 2003-04-16 2006-04-18 Univ Yale tratamento de condições envolvendo placas amilóides
US7274000B2 (en) * 2003-07-11 2007-09-25 Lincoln Global, Inc. Power source for high current welding
US9956639B2 (en) 2005-02-07 2018-05-01 Lincoln Global, Inc Modular power source for electric ARC welding and output chopper
US8581147B2 (en) 2005-03-24 2013-11-12 Lincoln Global, Inc. Three stage power source for electric ARC welding
US8785816B2 (en) * 2004-07-13 2014-07-22 Lincoln Global, Inc. Three stage power source for electric arc welding
US8269141B2 (en) * 2004-07-13 2012-09-18 Lincoln Global, Inc. Power source for electric arc welding
JP4759233B2 (ja) * 2004-07-13 2011-08-31 日立ビアメカニクス株式会社 非消耗電極式のガスシールドアーク溶接電源
FR2881648B1 (fr) 2005-02-04 2008-12-05 Oreal Composition cosmetique comprenant une dispersion de particules de polymeres, dispersion de particules de polymeres et procede cosmetique l'utilisant
US9647555B2 (en) 2005-04-08 2017-05-09 Lincoln Global, Inc. Chopper output stage for arc welder power source
US8975558B2 (en) 2005-04-27 2015-03-10 Lincoln Global, Inc. Selector device for electric arc welder

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