TWI309912B - Three stage power source for an electric arc welding or cutting process - Google Patents

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TWI309912B
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Todd E Kooken
Theresa Chih-Lei Miao Spear
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Lincoln Global Inc
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Description

1309912
I 麥 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般有關用於焊接及電漿切割設備的電源，尤其 於4接或切割糸統之二級式電源的交錯多相截波器 輪出級。 【先前技術】 痒接電源通常包括轉換AC輸入信號為DC信號的第— έκ •、’ ’及轉換DC信號為用於焊接之信號的最終調整輸出 級。用語「焊接」包括「電漿切割」，其中需要將焊接或 切割程序和輸入功率隔離。vogel 5,991，18〇論及具有在垾 接調整後設置之輸出隔離變壓器及直接驅動焊接操作的截 波益，其中截波器網路產生所需的調整輸出焊接電流及在 輪出級中提供隔離。Thommes 5,601，741揭露驅動產生調 整之烊接輸出信號之脈衝寬度調變（PWM)反相器的升壓轉 換器，其中調整v〇gel& Th〇mmes的第二級，以直接從前 # 置調整器供應功率因數控制電流至焊接操作。焊接電源如 Moriguchi 5,926,381 ^ Moriguchi 6,278,080 > ^ Moriguchi M69,811所示，其中利用輸入升壓轉換器或整流器的％ 輸出來驅動調整輸出反相器，以產生適於焊接至用於隔離 之輸出變壓器的電流，其中第二變壓器的輸出將用於焊接 操作。上述專利不含如實施本發明之新型電源所用的三級 式拓撲。Daniel之讓與本發明受讓人的美國專利申請案第 1 0/88M66號描述一種用於焊接的三級式電源結構：其中 第一級轉換AC電源為第一 Dc輸出信號，第二級轉換第一 106481.doc 1309912 DC輸出信號為第二DC輸出信號，及第三級轉換第二dc輸 出信號為焊接的程序輸出，其中第二級未經調整。Daniel 專利申請案在此以引用的方式併入本文作為背景資訊而非 先前技術。Daniel的三級式焊接器具有如一般所見之調整 的第一級及焊接調整輸出級，其中由實際焊接程序的回授
決定焊接信號。在Daniel的專利中，還有雖為平常但卻是 新型的特色：在調整的第一級及輸出級間之隔離未調整的 中間級，其中由回授調整輸出級以產生適於焊接的信號。 有關背景技術，Boylan 6,618,274顯示一種同步整流 器，及Calkin 3,737,755揭露一種低功率使用的1)(：/;〇(：轉換 器，其中將固定的調整電流導向非調整型反相器，以提供 非可變的輸出DC信號。Boylan 6,618,274及Calkin 3,737’755的-般背景技術在此以引用的方式併入本文以顯 不同步整流器’其中藉由控制輸入DC信號的位準在反相 器前執行任何輸出調整，其中這些專利均未提及用於焊接 的電源，其僅在此以引用的方式併入本文作為一般技術概 念’如同步整流器裝置及未調整的反相器、。— 5,〇19,952顯不無焊接的二級式从至沉轉換器，以賦予流 至轉換器的電流最小諧波失A。不像焊接情況，
Sm〇lenSld Μ19,952的負載為不可變且不需要調整，其中 此專利在此以引㈣方式併人本文，以顯示—般技術作為 本發明的背景資訊。 通常採用切換轉換器作為根 焊接電流的最終輸出級，其中 據所需焊接波形而產生輸出 焊接程序需要DC或AC電流 I0648l.doc 1309912 « · 波形，以在前進電極及要焊接的工件之間產生焊接電弧。 此類轉換器通常為PWM設計，其中以高頻操作開關，以產 生用於焊接程序的所需波形或電流位準，如Biankenshb 5,278,390中所述。在現代的電弧焊接器中，最終轉換器級 通常採用俄亥俄州克里夫蘭之The Un⑶ln Eleetde Company創始的「波形控制技術」，其中使用一般高於可 聽見之位準之頻率的一連串短脈衝產生焊接器輸出，及該 • 組知·脈衝具有由波形產生器控制的波形或輪廓。如K〇〇ken 5,991，169及Church 6,504，132所示，可以利用輸出截波器 或降壓轉換器來調整焊接輸出電流，其中在反相器級的輸 出或輸入升壓轉換器的輸出中’使用變壓器達成隔離。 已在無焊接的環境中發展如降廢、升壓、或其他類型 DC至DC轉換器的切換轉換器’其包括二或多個用於輸入 D C電源及&供D C輸出的轉換器相位或單元。有時將此類 轉換器稱為「多相轉換器」，如Fletcher 3,984,799及Ogawa φ 4,748,397 所示。Huang之「A Scalable Multiphase Buck
Converter with Average Current Share Bus(具有平均電流共 用匯流排之可擴充之多相降壓轉換器）」及Schuellein之 「Multiphase Converter Bucks Power(多相轉換器降壓功 率）」說明針對進階微處理器應用之可擴充的多相轉換 器。Cho之「Novel Zero-Voltage-Transition PWM Multiphase
Converters(新型零電壓轉變PWM多相轉換器）」顯示減少切 換損失之具有單一輔助零電壓切換（ZVS)電路的二相位及 三相位DC至DC轉換器。在汽車應用中，已採用多相轉換 J06481.doc 1309912 器，如說明於 Karadsheh 4,433,370 及 Czogalla 的 「Automotive Application of Multi-Phase Coupled-Inductor DC-DC Converter(應用於汽車的多相相合電感器DC-DC轉 換器）」’其中Czogalla論及一起耦合於共同核心上之個別 相位的電感器。在Wong的「Performance Improvements of Interleaving VRMs with Coupling Inductors(具搞合電感器 之交錯VRM的效能改良）」、zumel的「Magnetic
Integration for Interleaved Converters(轉換器的磁性整合 交錯）」、及Dixon 的「Coupled Filter Induct〇rs in MuUi_ Output Buck Regulators(多輸出降壓調整器中的耦合濾波 器電感器）」中，亦說明多相交錯調整器模組及轉換器中 的耦合電感器。這些參考文獻在此以引用的方式併入本文 作為背景資訊’但其並未說明在三級式電源中使用多相轉 換器。Baker 5,864，116顯示具有用於焊接之耦合電感器的 兩個相位向下截波器’該專利已讓與本發明的受讓人。
ReynoMs 6,051，8〇UReyn〇lds 6,3〇〇,589顯示具有從電塵 源提供電源至負載之傳哉、、由$ & ; μ 雙哉波益的電漿切割電源供應，其中 斷路輸出電壓約為負載輪屮 ’、 戰掏出電壓的兩倍。然而，在Baker 及Reynolds的專利中泊击兮_ , -未也明二級式焊接電源的多相輸出 級0 在焊接系統中，焊接雷、· s , 參數，其中低效率電是一項重要的設計 源大及笨重。一般而〜過多的熱且-般比有效的電 Λ D ，在焊接器電源的組件中，為了增 加效李，需要減少電切 勹j曰 換及傳導損失或將其降到最低。此 106481.doc 1309912
外’需要將電源中的漣波電流降到最低，以將電容器及其 他組件的電應力降到最低，並改良焊接操作的品質。另一 冲目操是快速瞬變或脈衝回應（如，高跳越率），其中需 要提供能夠在不同輸出信號位準間快速轉變的焊接器電 源’以控制波形及快速調適於變更的負載條件，尤其是用 於焊接電弧條件快速變更的短路焊接及其他應用。就此而 5 ’和負載波動為最小的大多數電源供應設計相比，焊接 電源通常具有極為不同的操作需求。此外，焊接電源通常 包括很大的濾波器電容器及/或串聯電感器或抗流圈，以 在快速負載瞬變期Μ ’維持輸出信號位準及内部DC電壓 在特定範圍或限制之内’其中此類過濾或平滑化組件的需 求在切換轉換器控制為有限頻寬時變得更大。 在焊接電源的進展中’因此需要增加最終輸出級的操作 頻寬，以減輕或避免大型過遽組件的需求，藉此改良電源 的瞬變回應。雖鈇減4 減〆過濾有助於改良跳越率，但減少輪 出過遽可能導致更高的缝波電流及電麼。此外，切換損失 —般將隨著切換轉換器操 、、 輸出截波器級的切換速加。只是增加 外差生的熱，及/或需制；； 置以承受額 扇、散熱片等，因而焊接大的散熱裝置，如風 器頻寬或切換頻率，丄個可行辦法是增加轉換 電源給輸出截“級==所謂的「軟切換技術」來提供 失的量，一得組件，減少_ 電遠或射頻干擾（EMI、RFI)的 10648I.doc 1309912 =率然而，使用軟切換需要額外的輔助組件'減少截波器 且古及對辅助電感器及整流器施予高電流。因此’需要 ::較犧切換轉換器輸出級之改良的蟬接器電源，藉 率。成良好的瞬變回應’且不會顯著影響系統成本及效 【發明内容】 現將說明本發明内容的-或多個方面以促進其基本瞭 解’其中本發明内容並非本發明的全面概要，其目的既不 在識別本發明的特定元件，也不在描述本發明的範缚。而 !’本發明内容的主要用途是在下文的詳細說明之前，以 化的形式來說明本發明的一些概念。本發明有關改良的 知接崙電源’其中在新型概念之具有中間未調整之DC至 DC轉換器的電源中採用交錯多相切換轉換器作為調整的 最、·、級。父錯多相轉換器提供適於焊接（即，亦適於電漿 切割）的調整信號，且可以按照等效之單相轉換器不適用 的切換頻率操作，藉此實現較高之輸出級頻寬的優點，且 不會顯著降低系統效率’也不會過度增加系統成本。就此 而。，在问速輸出截波器中使用多相電路或電源電路將減 少漣波電流位準，藉此減少輸出抗流圈或電感器的大小與 數值。此電感器大小減少有助於使用黏著於電路板的抗流 圈’而非使用單相轉換器-中所見的較大抗流圈，且減少的 電感值可改良輸出級的動態瞬變回應。此外，可設計用於 特定最大電流額定的個別並聯電源電路，其中.由所需的轉 換器電流輸出決定特定電源設計的電源電路數量，藉此使 106481.doc -12- 1309912 用不同數量的模組截 _ - 。人叫’卜門的坪接或電 漿切割系統。此外，由於個別的電源電路所提供的電流為 相對較低，因此可提高效率及降低組件電流應力，並 供進階焊接技術無限頻寬。 根據本發明的一或多個方面’新型三級式電弧焊接或切 割電源係具有包括交錯多相如施結DD 、 乂筇夕相切換轉換器的第三級。依此方 式，第一級接收AC輸入作骑廿姐姑 _ , 唬並耠供第一DC輸出信號，第 一級為麵合之未調整的链μ $ Μ ,. 不㈣的轉換益’以接收第一沉輸 並轉換第-DC輸出信號為第二沉輸出㈣的第三 級接收第二DC.輸出信號’並包括複數個 :號以提供適於焊接或切割程序之信號的轉換器電= 門=二級㈣器電源電路在焊接及新型未調整的第二級 ,間為並聯連接，且其操作互為異相以㈣波電流位準降 低，藉此第三級轉換器的總漣波電流額定小於個別之 路可以是降嶋^: 疋。個別的轉換器電源電 '或其他類型的轉換器，其中為了系絲 大小及成本減少，可以I人 耦合或不耦合的方式將轉換器f # 電路的電感器整合為單. 早—的核心，及可在時間上重疊摔作 電源電路中的二戎容 且你作 源電路用於特定的 符吳益電 ^ ~ 乾圍，其中Ν個電源電路的並聯捃 供第三級轉換器最大 Ζ聯鈥 ^ ^ 電，瓜額疋，其約為個別之轉換器電泝 電路之最大電流額定的 电/原 的么。此允許焊接電源的建構可於 貫際上任何電流安j立童 、 雷致指， 11數作’其中設計個別的轉換器電泝 電路模組用於按血刑从卩日电你 ^的誶接電壓位準操作，其中焊接器輪 10648I.doc 1309912 電出級轉換器電源電路的數量無關。 以下結合圖式說明本發明 方索，j： * +丄 ，或夕個具體實施例或實施 〃 /、中在本文中使用相同
件，；8甘山 > 可現碼代表相同的7L 有關=所示結構未必按比賴。本發明的特定方面 =於產生適於焊接或電聚切割操作之輸出信號的三級
苔|^原其中電弧焊接的概念亦涵 盍先=術的電聚弧切割。提供輪入級以轉換 第—DC輸出信號，苴 供未^壓位準，另亦提 ，、匕括隔離組件及其提供第二DC輸 ^^重要的是’建構第三電源級作為轉換第二職 ::、了用於焊接或切割操作之調整信號的交錯多相轉換 :、進上述較同頻寬操作、低漣波電流、較小組件大 /及改良的瞬變回應等優點。因此’有利的是’在焊接 :先中知用本發明’以實施進階波形控制技術，且不會面 ^效率不佳或者成本或大小增加。 連同由輸出級之多相結構所提供的高頻寬功能，亦可按
=快速的切換速率操作未調整的k級反相器，其中在— 範例中，按昭夫协i Q *、、、於18 kHz且較佳是約10〇 kHz的高切換頻 率操作其開關。在未調整之第二級反相㈣快速切換速度 :許在其中使用小型磁性組件，及較佳是隔離從第二級提 ί、至第一級的Dc輸出。較佳是利用焊接參數來調整交錯 多相第三級截波器’如焊接操作的電流、電壓、或功率， 其中並聯轉換器電源電路之二或多個並聯轉換器電源電路 106481.doc -14· 1309912 的操作在時間上重疊。因此，本發明之一項實施方案的佈 局具有.產生第一 DC信號的輸入級、提供隔離之固定dc $壓以讓電源之第三級使用以調整用於焊接操作之電流的 ::未調整之DC至DC級’其中最終輸出級為交錯多相轉 广。本發明的其他方面有關使用多相交錯電源級，其一 )又用於產生適於焊接或電漿切割操作的調整信號。圖卜3 ^本發明在三級式電源環境中之特定方面的三個示範性 "知方案’其中可在本發明的料内採用任何合適的第一 級’以轉換AC輸入功率為第一沉輸出信號。此外，可使 =何類型之未調整的第二級，以轉換第-DC輸出信號 -DC輸出信號，其中亦可隔離第二級。此外，可在 ::明的範嘴内採用任何類型的多相第三級轉換器，以接 =DC輸出信號並提供適於焊接、切割、或其他電弧 處理刼作的調整信號。 圖1顯示第一三級式電源PS1，其包括第-級卜未調整 竭的第二級„、及交錯多相第三級轉換器I此且體 包括咖轉換器，，以轉換Μ輸入 ^以―Dc輸出信號14。輸人Μ為具有通常在出_ 特之間變化之電磨的單相或三相Ac線路供應， 發明並不限於任何牿 一丰 肖數里的輸入相位或任何指定的輪入 的裝置二轉換器1〇顯示為可以是整流器之形式之未調整 ,J 生第—Dc輸出信號14(·1)的〉慮波器網路。 輸入信號為線路電I，振幅—般报—致。 —級11 ’提供隔離變塵器為沉至沉轉換器之形式之 106481.doc 15- 1309912 第 未調整的反相器A，以轉換第 —DC輸出信號20(DC#2)。 弟一 DC輸出信號20形成第：^TTTAA L α 风弟—級111的功率輸入，第三級
in包括多相交錯DCdc轉換器3〇,以轉換線路2〇的第二 DC輸出信號電壓為適於在線路_接的調整信號（如，電 流或電•回授㈣或調整迴路以測焊接操作的參數， 以藉由調整第三級多相轉換器3〇,調整輸出信號線路叫 電机、電壓、及/或功率。實際上’轉換器％為截波器或 切換轉換器，如多相交錯降壓轉換器（如下圖i〇a_i2b), 但也可以使用多相升壓轉換器、降壓-升壓轉換器、cuk轉 換器等、或多相反相器’其中將所有此類多相轉換器的實 施方案變化視為在本發明的範疇及隨附申請專利範圍之 内。再者，可以按照高於如圖i所示之三級式電源psi之第 二級轉換器30之切換頻率的頻率來操作第二級A的切換網 路，但這並非本發明的嚴格需求。此外，線路2〇(1；)(：#2)的 第二DC輸出信號電壓實質上小於線路14(DC#1)之第一級I 的第一 DC輸出信號電壓，但這並非本發明的需求。此 外’在較佳實施方案中，可在第二級反相器A中提供隔離 k廢益’其具有的輸入、主要區段或主要側比在線路2 〇上 用以產生第二DC輸出信號電壓DC#2的次要區段或次要側 具有貫質上更多的圈數。在一項特定的範例中，使用轉換 的圈數比4:1，使線路20的第二DC輸出信號電壓約為線路 1 4之第一 DC輸出信號電壓DC# 1的1/4，但可使用任何合適 的圈數比’其中第一 DC輸出信號電壓DC# 1不必大於第二 106481.doc •16· 1309912 DC輸出信號電M DC#2，及其中第二級π可未經調整。 圖2，員示本心明的另一實施方案，其中三級式電源脱和 上述電源PS1具有本質上相同的第二級^及第三級出。然 而在圖2的具體貫施例中，輸入級j為AC至Dc轉換器 〇 Ά括在„周整之DCj_Dc轉換器之前的整流器，以提 供第一 DC輸出信f虎p)p占,,. 就DC#1。轉換信號為線路14的DC輸出信 號’將其顯示為第一Dc信號（DC#1)。調整線_的第一 C輸出L號電壓如標準技術的回授線路42所示。因此， 在電源PS2的-實施方案中，根據調整做制第一 dc輸出 信號DC#1及第二DC輸出信號⑽2,及由輸出回授迴路c 調整輸出燁接轉換器30。關於第一級I，由回授迴路42調 整線路14的第一 DC輸出信號電壓贈1，其中示範性轉換 _藉由感測如線路44所示的AC輸入電壓波形12，亦提 七、功率因數校正。由於使用圖2的電源PS2,第-DC輸出 為輸入12之不同單-或三相電壓的固定DC輸出信 ^堅0(：#1。因此’ 2〇的第二Dc輸出信號電壓口、是 :=T—DC輸出信號電塵Dc#i的轉換。因此，在未 =二：相器A中，此實施方案中的第二-輸出信 〜 疋具有由隔離所決定之位 =路的固定工作週期，採用三個單獨及有= 整 4尘電源的較佳實施方案’其中第二級Π是未調 器’以轉換固定的第一 DC%出信號為用以驅動 ::截波切換轉換器3〇的第二固定DC輪出信號， 或反相器。至於另一可行的替代方案，可由線路 10648].doc -17- 1309912 20之DC#2的回授調整第一級j 路4 6所示。 如圖2的虛線回授迴路或線 另一可能之三級式電源PS3的實祐古安ln L ^ 〜Λ她万案如本發明的圖3所 不’其中由焊接電流程序輸出作練· ·ρ从^ 7侧印L 的回授迴路52調整第 一級輸入轉換裔5 0，及該轉換5§奸诚结 付塄态根據第一級回授42及功率 因數校正’可經由線路44進一牛讼止，社 ^步控制第一〇(：輸出信號 DC# 1。在圖3的所示範例中，鳇始„ ± ^ 1 J Ψ轉換益5〇較佳是由烊接輸出
回授52來s周整’而非如圖2之雷.、盾法 _Ζ之冤/原PS2的情況，由線路14的 第一 DC輸出信號電壓dc#i夾嘴敕 j , 來5周整，但此回授控制結構並 非本發明的需求。在圖3中，利用焊接輸出B的調整，轉換 ㈣既是功率因數校正級又是焊接調整器。’然而，請注 思本發月的]1匕貫知方案係揭露用於如 級式電源的完整技術揭露，之- 仃揭路及相注思，功率因數校正並非 本發明的嚴格限制。 如上述，輸入級1轉換單相或三相AC信號12為固定的沉 14(DC#1) α為構成第二級η之未調*的反相器a使用。 本毛月的實施方案一般在第一 '級I中採用DC至DC轉換器 1〇 、 40 、 50 ，以 a 因,。 ' 圖1-3的線路14產生第一;dc輸出信號電 麼DC#1。可撰媒结· &擇弟一級I的DC至DC轉換器1〇、40、50以 在線路14產生所 + ^ 斤而的#號電壓DC#1，其中輸入整流器提 供DC電塵至可以曰 J Λ疋升壓轉換器、降壓轉換器、降壓+升壓 轉換器、或a他人、* ”他δ適之；0(：至1)(：:轉換器結構的第一級]〇(：至 DC轉換器（未顧 口口 ’…、）。有利的是，第一級I的此種DC至DC轉 換器可藉由咸刺姑丄& j、'.二由線路44的輸入AC波形及根據其中感 10648I.doc 1309912 測控制第一DC輸出信❹⑽，執行功率因數校正（如，圖 2及3)，以減少三級式電源pS2、pS3之輸入12的諧波失真 及/或確保輸入AC電流及電壓為同相至可能的程度。使用 功率因數校正輸入DC至DC轉換器4〇、5〇係為谭接技術中 所熟知，且已用於許多先前技術的二級式佈局，但功率因 數校正並非實施本發明的嚴格需求。就此而言，第一級I 的主要用途是在線路14(以下圖式如線路14&、ub所示）提
供第- DC(DC#1)，其接著為第二級π使用以在線路叫以 :圖式如線路2〇a、20b所示）產生固定DC(DC#2)。請注 替代f生貫施方案可能使用如圖丨所示的非功率因數校 正輪入或第-級10，其中利用大型儲存電容器(未顯示)耦 合輸入整流II的輸出線路’以在線路14產生經過遽波的、 :般為固定的第一DC輸出信號電塵DC#1。在另一替代性 貫施方案中’帛一級1包括連接至單相或多相AC輸入12的 被動功率因數校正電路4〇、5〇，以在14產生一般為固定的 DC電壓（DC#1)作為第二級反相器a的輸入。上述第一級工 結構僅為範例’在使用或不使用功率因數校正、及使用或 不使用調整的情況下，可使用其他具有單相或三相輸入信 號的輸入級來實施本發明。 ° 另外參考圖4，在特定的較佳實施方案中，在輸出 2〇(如，顯*為圖4]〇及12的線路2〇a、鳥）上提供相對較 低的口定第一 DC輸出信號DC#2，其中新型三級式焊接電 源的夕相第二級in可以是按照大於18池之頻率操作的截 波器或其他轉換器’以提供增加頻寬的優點。未調整之第 106481.doc -19- 1309912 一級反相器A及s周整之輸出多相轉換器3 〇的切換頻率可以 不同’但不一定要不同。就此而言，在一範例中，多相交 錯截波器輸出級3 0的切換頻率實質上小於未調整之反相器 Α的頻率，但第二級及第三級的特定頻率關係並非本發明 的嚴格需求。 圖4所示電源PS4顯示本發明的使用，其中第三級m包括 交錯多相DC至DC切換轉換器30，及進一步包含極性開關 鲁 11 〇，以促進輸出終端或線路11 Oa及11 Ob的AC焊接12〇，其 中電源PS4包括分別提供控制信號132及134至轉換器3〇及 至極性開關110的第三級控制器13〇。多相轉換器3〇係藉由 一般為固定的輪入DC 20(第一 DC輪出信號〇(：#1)來驅動， 並可由AC或DC焊接操作12〇的回授進行調整，以橫跨輸出 引線102、1〇4提供適於焊接的電流。此外，如圖4所示， 可經由引線ll〇a及110b，透過極性開關11〇提供調整信 號，以提供用於AC焊接，其中引線102為正極引線及引線 # ι〇4為負極引線.。就此而言，極性開關11〇具有第一位置， 其中將引線102導向焊接操作12〇的電極，因此極性開關 11〇的輸出在輸出線路110a上具有正極及在輸出線路 上具有負極。這在焊接操作12〇產生正極（Ep)Dc焊接程 序顛倒極性開關網路11 〇將在焊接操作i 20產生負極 (EN)DC焊接程序。 因此，可根據標準極性開關11 〇的設定，執行負極或正 極的DC焊接程序。以相同的方式，可在負極及正極之間 輪流操作極性開關11 〇，以在焊接操作12 0產生A C焊接程 106481.doc •20· 1309912
序極性開關110因此驅動調整之多相轉換器3〇的DC輸 出以產生AC焊接程序或DC焊接程序120，而這有利於經 由士圖4顯不為導向控制器13〇之線路或迴路丨22的回授系 先進订δ周整及控制’以調整多相轉換器3〇及設定開關 的極性，分別如控制信號線路132、134所示。依此方式調 整第三級m的焊接操作m，第二㈣之未調整的反相器A /、有相對較較高切換頻率及高工作週期，以在電源的 第二級II之内’減少組件大小及改良效率。 另卜4考圖5，有利的是，本發明的特定具體實施例採 用俄亥俄州克里夫蘭之The UneGln Eleetde CGmpany創始 的波形控制技術，但這並非本發明的嚴格需求。此類型的 控制系統如圖5所示，其中圖4之控制器U0的控制電路150 處理波形輪摩作為由波形產生器152在線路仙上提供的 電壓。波形輪廓係由如具有輸出156之錯誤放大器154所示 的回授迴路122加以护剎。m ^ 乂焱制。因此，產生器1S2的波形輪廓由 回授迴路122控制並在輪出令 箱j出線路156產生信號。將此線路 156導向按振盪器162 輪 一 •出所决疋之尚頻來操作的相應 P WM電路1 60。在一鈴如Λ ’此頻率大於〗8 kHz且通常高 於40 kHz。此外，如以丁奋 一 女以下參考圖所示及說明，第 二級III較佳是使用客如^田紗
Mb㈣整的PWM輸出信號、及/或使用 相位移位或偏移電路系统f _ 第三級轉換器電源電控制器_多個 的轉換器電源電路提===以對輸出級111 杈（、個別的PWM控制信號 11)。 10648 Ϊ.doc 1309912 可乂如軟體及/或控制器130内的數位電路實施如圖5的 線路132所不之脈衝寬度調變器16()的輸出 切:奐第三級轉換㈣產生的波形。第三級轉換器二I: 消供至焊接程序12 0的調整信號）可以具有任何輪廓及類 ' C Dc或其組合，其範例如圖5右邊部分的波形 152b、152C、及152d所示。在AC焊接的一個範例中，由 在AC MIG焊接中所用類型之AC波形之形式的轉換㈣提 φ供波形152b，其中負極安培數高於正極安培數。或者，正 極安培數可高於負極安培數。在波形152c中，負極及正極 的安培數本質上相同，其中負極部分的長度較長。當然， 可調整AC焊接的程序以提供平衡的Ac波形或不平衡的A。 波形，無淪疋有利於負極或正極，或者動態變更此平衡， 其中可將時間比率及/或振幅比率偏壓至負極或正極側。 當設定極性開關110用於DC負極或DC正極焊接操作（或一 起省略極性開關11(3 ’如下圖6)時’由波形產生器152控制 鲁顯示為波形152d的脈衝焊接波形，以從轉換器3〇輸出調整 信號至焊接程序120。可由控制器13Q控制各種其他波形， 無論是AC或DC，以調整焊接操作12〇為AC*Dc。此外， 焊接操作可以是奵(5、MIG、潛弧、或其他項目，其中在 執行任何類型的電弧處理操作時，可採用使用本發明的電 源PS4或其他電源。就此而言，程序電極（下圖7、8、 l〇A、10B、及12的電極E)可以是非消耗品或消耗品，如 金屬思焊線、藥怒焊線、或焊劑焊線，其中根據採用的電 極’可使用ϋ蔽氣體，但也不一定要使用。可在採用本發 106481.doc -22· 1309912 明的各種方面的系、統中執行所有這些焊接操作的修改。 現在參考圖6，顯示電源PS4的修改為執行〇(：焊接的電 源PS5。在此範例中，電源PS5僅執行〇〇焊接操作12〇，其 中將回授迴路122導向具有輸出132的控制器13〇。電源阶 之调整的轉換器30較佳是橫跨線路j 〇2a、j 〇4&產生dc電壓 之切換DC至DC轉換器的多相截波^類型，其中控制器 較佳是由波形產生器152(圖5)來控制。此外，根據在焊接 •刼p 120執仃之DC嬋接程序的需求，線路102a、l〇4a的極 !生可以疋負極或正極。此外，調整轉換器3〇輸出的調整信 號可以比圖4所示之電源供應m的焊接輸出更為簡化。圖 4及6連同圖5所示的控制網路或電路15〇顯示構成本發明之 新型三級式電源及交錯多相輸出轉換器30的多樣性，其中 所示具體實施例僅是範例，並非本發明之可行實㈣ 詳盡内容。 、現在參考圊7及8，在實施如用於先前技術的二級式電源 或本發明的新型三級式電源時，必須提供操作這兩個類型 之電源所用之調整及未調整之切換網路之控制器的電壓。 圖7顯示本發明的一項較佳三級式結構，以產生用於焊接 1之㈣信號及提供操作三級式電源（如電源PS6)之各 =控制器的控制電屡。使用前置調整器的輸出以提供切換 則：调整器之控制器及切換二級式電源之第二級之控制器 的控制電壓係為已知並揭露於Moriguchi 5,926,381，其在 :以引用的方式併人本文。對於最終級，定期執行焊接操 的輪出截波器獲得控制器從輸入DC電壓至截波器的控 10648l.doc •23· 1309912 * « 制電壓。這兩種已知技術已併入電源ps6中。 可以具有源自於電源之各種位置之電源供應的控制器操 作圖7的三、級式電源PS6。$其，電源pS6具有含輸出182及 引，14a、14b之第一 DC(DC#1)之輸入184、⑻的第一控 制器電源供應180(PS#ip電源供應18〇包括降壓轉換器或 馳回轉換器（未顯示），以將圖2之前置調整器4〇之輸出的高 壓減少為適於供應電源給第一級控制器19〇之線路 • I82的低壓。在一範例中，線路182之此控制電壓可介於5 及20伏特之間，但其他電壓亦在本發明的範疇之内。將線 路182的電壓導向具有輸出引線192的第一控制器19〇，以 根據標準技術執行前置調整器4〇的操作。前置調整器扣可 採用圖2及3所示之線路42、44的回授，及/或可沿著如圖3 所不的線路52接收焊接器輸出回授。在示範性實施方案中 之未調整的第二級反相器八不需要使用控制器調變工作週 期或輸入及輸出電壓間的固定關係，但可從第二控制器 # 194(從第一電源供應18〇接收線路196的控制器操作電壓）接 收輸出引線198的控制信號。 作為替代方案，利用輸入12的一個相位驅動第三電源供 應PS#3，以選擇性電源供應電壓176至第一控制器19(^在 此實施方案中，第三級m之調整的多相切換轉換器3〇具有 分別經由輸入206及204耦合至第二DC引線20a及20b的第 二電源供應200(PS#2) ’其中線路202的控制器電壓由顯示 為包括引線20a、20b之DC 20(DC#2)的電壓來決定。電源 供應200包括降壓轉換器或驰回轉換器，以轉換未調整之 106481,doc •24- 1309912 轉換器A之輸出的DC為由具有輸出132之第三級控制器i3〇 使用的較低電壓。線路132的信號根據線路c的回授信號調 整焊接轉換器30的輸出，如分別參考圖1及2的電源pS1、 PS2所述，其中多相轉換器3〇之個別的電源電路可由控制 器130的專用輸出132獨立控制，或者單一pwM或其他類型 的控制輸出132可對轉換器3〇之個別的電源電路在時間上 偏移，致使個別的第三級轉換器電源電路在操作上互為異 •相。DC 14(DC#1)及DC 20(DC#2)分別提供輸入至電源供 應180及200，其在一範例中為〇(：至〇(：轉換器，以產生用 於控制器190、194、及/或130的低位準〇(：控制電壓。另外 如圖7的虛線線路220所示，第一電源供應18〇亦可提供用 於第三控制器130的控制電壓。已揭露圖7以顯示使用具控 制裔之二級式電源的多樣性，其可從各種固定的DC電壓 位準接收減少的供應電麼，如卩如及卩聊所示。可採用其 他提供控制器電屋的配置，如以咖所示方式，利用變壓 •:經由線路272及274對輸入電壓12之-相位的整流連 接0 你乜Ά也 干函二趿式具體實 施例坪 '、.田顯示本發明的一 甘士 g ,.pS7 ^ 貫轭方案，其中顯示三級式電 f卢碼-中相同組件具有相同的識別 根據本發明之—方面，輸出铋TTT勹杠夕 轉換器或截波琴3 0… 出、.及111。括夕相交錯切換 ^皮益30,以提供調整的 工件W間的焊桩雷、、以, U ，電極E及 干接電肌）。如圖7及8所示，提 S可用於提佴悝垃π皮你 日]電抓分流态 ’、 電流回授信號C至控制器13 0。在此 106481.doc •25- 1309912 實施方案中’顯示之第二級II的高切換速度反相器A包括 上述特色與特性，且另外在第—DC輸出信號0(：#1及第二 0(:輸出信號DC#2之間經由具有主要繞組252及次要繞組 254的隔離變壓器25〇提供電隔離。另外如圖9所示，DC至 D C轉換器a的主要侧包括切換網路3 〇 〇，以將交流電流導 向主要繞組252❶次要繞組254的整流輸出是轉換器A的次 要區段或次要側。 圖8及9的示範性轉換器A採用具有非調整之控制器194所 6又定之工作週期或相移的高切換速度反相器，其中在所示 的實施方案中，未提供任何程序或系統回授至控制器 194。此外，第二級切換頻率可以是相對較高（如，高於第 —級轉換器30的切換速度）’如在此電源pS7的實際樣式中 、’.勺為100 kHz。在示範性未調整的第二級轉換器A中，工作 週期及操作頻率在焊接操作中維持實質上固^，但可對第 、的工作週期及/或頻率進行非回授類型調整，如且有 調整控制器m之輪出262的「細」電路細所示;此 在第一、·及II之較佳的具體實施例中，其工作週期接近 ⑽％’致使成對的開關在反相器A的主要側為—起傳導其 最大時間、，但在本發㈣範^可採❹何合適的切換頻 率及工作週期’其中可使用電路260或其他構件調整第二 級11的工作週期、相移、頻率等，以調整第一DC Η及第 C 20間否則一般為固定（如，未調整）的關係。因此， 可變更未調整的隔離反相器Α為具有不同但固定的工作週 m而言，工作週期較佳是接近_ ’致使成對的 106481.doc -26· 1309912 開關在操作時本質上為一致，其中在本發明的典型應用 中’工作週期可在約80-1 00〇/〇之間變化。 輸入級I一般包括其後為功率因數校正DC至DC轉換器62 的整流器60，其中提供合適的整流器6〇以用於各種振幅的 單相AC或三相AC信號，如輸入12所示。此外，在較佳實 施方案中，升壓轉換器62係用於功率因數校正輸入級t以 產生第一DC輸出信號DC#1，如圖8所示。根據具有如前述 之控制電壓182的控制器190操作此升壓轉換器62。根據較 佳具體實施例的些微修改，圖8的電源供應27〇具有以橫跨 單相或二相AC輸入12之一個相位的線路272及274連接的 變壓器。視需要，電源供應27〇的整流器及濾波器在選擇 性虛線線路276產生供使用的低控制電壓取代線路182的控 制電壓。這兩個替代方案不會影響電源PS7的操作特性。 可從上述及焊接領域的已知技術獲得電弧焊接之三級式電 源的其他此類修改。 第一級II之未調整的反相器A可使用各種反相器電路， 其中之一如圖9詳細所示。較佳的第二級電路A係在以下二 者之間分割··由隔離變壓器25〇之主要繞組252的輸入定義 的主要區段或主要側，及由次要繞組254的輸出定義的次 要區段或次要側。首先參考反相器A的主要區段或主要 側，採用全橋接電路300，其中成對的開關SW1_SW3& SW2 SW4板跨電容器348，其係利用引線3〇2、、 及308來連接，但也可以使用半橋接電路或其他切換電 路。分別利用線路310、312、314、及316上的閘控脈衝按 106481.doc -27- 1309912 輪/瓜的順序激發所示電路3〇〇的開關。控制器194 輪出線路31G·316上的閘控脈衝，及如前述，由電路26〇之 線路262的邏輯決定調整的工作週期、頻率（週期）、及/或 相位㈣°在—實施方案中’變更線路及扣和線路 314及316的相移’即可控制工作週期，其中電路260調整 成對_的工作週期或相移。此調整在反相器A的操作中 為固疋。在季父佳實施方案中，電路则具有約工作週 或相私其中各對開關具有最大的重疊傳導週期。亦如 前述’控制器m具有如圖9之線路196所示之相 控制電壓。 在圖9之示範性電路3,操作中’利用開關綱的 f制操作’透過主要繞組252導引交流電流。此電流較佳 疋具有一，至少約100 kHz的超高頻，因此能夠減少組件 重f、及成本’其中此高切換頻率非由焊接操作所 曰疋’而是針對三級式電源之未調整級A的效率來選擇， 但第二㈣之操作的特定頻率並非本發明的需求。反相器 A的次要區段或次要側包括 有整机益322、324的整流器 326广 分別產生於次要繞組之相對端之線路 似，信號間控功率輸入33〇及如、輪出⑷及34〇、 及控制輸入326及328。引線mm。，，、 =342形成整流器32G的輸出引線，以橫跨引線心、2 生DC電壓（DC#2)，其中麩Λ ρ .、ώ陋。 產 將所γ Λ 八"几抓圈44平滑化輸出電流及 所形成的輪出電塵施加橫跨輸出濾波器電容器346 β 在圖8及9顯示的示範性三級式電源中，並未調整第二級 I0648I.doc -28^ 1309912 反相器A，也就是說其並未以焊接操作或第：DC輸出信號 DC#2的即時回授彳s號進行調整。而是，第二級η以相對較 固定的方式轉換DC 14(DC#1)為DC 2〇(DC#2)，且不含回 授調整。在顯示的第二級„中，Dc至沉轉換使用反相器 A，透過適當的變壓器圈數比選擇提供實質上減少經導向 電源之凋整之第二級30的電壓。在一範例中，變壓器25〇 的圈數比約為4:1 ’其中輪出2〇的固定電壓約為第一級之 Φ 輸出14之固疋電壓的1/4，但在本發明的範疇内可使用任 何圈數比。若干未調整級的優點請見Dr尺叮Ri(Uey所著 「The incredible Shrinking (Unregulated) p。· Supply(奇 妙的收縮（未調整）電源供應）」一文’其在此以引用的方式 併入本文作為背景資訊。其基本優點是增加頻率超過 kHz的能力，因而減少第二級π的大小及成本。 現在參考圖10Α-12Β，本發明之一方面涉及使用交錯多 相切換轉換器30作為三級式焊接電源的最終（第三）級。在 •本發明之此方面中，第三電源級ΙΠ包含複數個轉換第二 DC輸出信號⑽2為適於焊接、切割、或其他電弧程序之 調整信號的轉換器電源電路，其中第三級III之各種方面如 以下若干解说性具體實施例所示··四相降壓型切換至 C轉換器30，其具有並聯耦合於第二DC輸出信號及 知接操作間以提供程序輸出信號的個別轉換器電源電路 30a 30b、3〇c、及3〇d。然而，應明白，在本發明的範疇 内，可以在多相第三級轉換器中採用任何數目N的轉換器 電原電路纟中N為大於1的任何正整數。此外’可以使用 106481.doc •29· 1309912 任何轉換器電源電路類型，其中本發明並不限 器電源電路結構。此外t 牛芏得換 外不靶性第三級轉換器電源電路 d在操作上互為異相，如下_所示，但本文所亍 之此特定形式的轉換器電源電路控制並非本發明的嚴格需 求0 ⑴〇A顯示配置成高側降型結構之多相交錯第三級轉 換窃3〇的貫施方案，其中轉換器電源電路3〇a-3〇d之個別 的切換元件及輸出抗流圈係輕合於正極第二DC輸出作號 線路施及焊接電極E(程序輸出B)之間，其中負極（工件）回 ° 'H、有f抓刀/泉器回授感測器s。在圖工⑽顯示替代性
四相降壓轉換器眚始；te i U 益貫轭方案’其中轉換器相位開關及電感器 抗流圈係位在工件w及負極第二Dc輸出信號線路20b間的 負極回私線路。在吃些範例的各範例中，轉換器電源電路 3〇a-3〇d個別地包含：如雙極電晶體(如，騰等)的切換 4置Q MOSFET、或其他切換元件、及整流器d、及電感 、器或抗流圈L ’其中以降壓型轉換器電源電路組態來配置 k 一、且件或者，例如，可以不同的方式配置轉換器電源 電路'、且件’以達成升愿、降塵-升虔、或其他轉換器類型 L構’及轉換器電源電路或者可比所示具體實施例的示範 性降屋轉換器電源電路包含更多或更少組件，其中將所有 此類有所變化之提供多相〇(：至DC轉換以提供適於焊接電 源之第—級之電弧耘序之調整信號的實施方案視為落在本 發明的範疇及隨附申請專利範圍内。 如圖10A所示，一可行的多相轉換器3〇包含四個此類降 106481.doc -30· 1309912 壓轉換器電源電路30 3〇 耦入— 弟轉換态電源電路30a包括 I、弟：DC輸出信號1)C#2之正極線路20a及内部降壓轉 、态電源電路節點間的切換裝置Q1，其中qi為具有以下 員目的雙極電晶體：轉合至線路2Ga的集極、和轉換器電 電路内部即點耦合的射極、及耦合以接收控制器之 = 纟電源電路控制信號132a( Φ A)的控制終端（基極 或閘極）。第一降壓轉換器電源電路3〇&進一步包含整流器 =由輪轉二極體）Di，其具㈣合至^Dc輸出錢 C#2之負極線路2〇b的陽極、麵合至…（内部節點）之射極 的陰極：及耦合於内部節點及調整信號之間的轉換器電源 電路電感器L1。以同樣的方式建構其他三個降壓轉換器電 源電路3〇b~3〇d ’ #分料有對應的切換裝置Q2-Q4、、i極 體D2-D4、及電感紅2丄4。如圖1〇A所示，轉換器電源電 路切換裝置Q1-Q4係全部耦合於輸入終端2〇&及對應之内部 電源電路節點之間’及電感器L1-L4係全部經由調整信號 線路合至焊接電極，其中控制器13〇提供對應的電源電 路控制信號ΦΑ-Φϋ至轉換器電源電路3〇a_3〇d的開關q“ Q4 〇 另外參考圖11，第三級控制器13〇提供控制信號i32a_ 132d’以根據電流分流器s的回授信號c，肖個別的轉換器 電源電路30a-30d進行脈衝寬度調變，及各轉換器電源電 路30a-30d為啟動用於具有多相轉換器3〇之切換週期τ之持 續期間之對應的主動部分。此外，以交錯的方式控制轉換 器電源電路30a-30d ’其中控制器π〇提供切換的控制信號 106481.doc 1309912 132a-132d，致使降壓轉換器電源電路3〇a_3〇d在操作上互 為異相。可將任何相位關係視為在本發明的範嘴内，包括 0度（如，同相），其中本文顯示及說明的示範性實施方案提 供用於有關轉換器電源電路3〇a-3Od之數目N(如，在所示 範例中為四個）的相對相角。此外，在本發明之一方面， 操作轉換器電源電路致使在各切換週期的至少一部分期間 同時操作至少兩個轉換器電源電路，藉此部分或全部的操 φ 作電路對特定值的脈衝寬度而言在時間上重疊。就此而 言，圖11所示範例在連續轉換器電源電路間顯示9〇度相 角，其切換週期互相重疊。 圖11的時序圖或波形圖3 1顯示交錯四相轉換器3 G之兩個 示範性切換週期的示範性f源、電路切換控制信號H 啊如電晶體控制電壓ΦΑ，示），其中各轉換器切換 週期具有持續期間Τ，及在亦㈣續期間了之對應的部分 中，個別的電源電路為主動式（如，已進行脈衝寬度調 變）’其中使主動部分相移為鳩度/Ν的角度。_亦顯示 對應的轉換器電源電路切換裝置電流Iq]_ k。在本文顯示 及說明的示範性四相轉換器3〇中，轉換器3〇的各切換週期 或週期T包括_度，其中各轉換器電源電路他⑽的主 ^部分Τ始於多個90度相角。其他可能的相對相位關係在 本發明的料内，包括同相操作。—般而纟，本發明的交 錯多相轉換器包括任何數目N的轉換器電源電路，… 為大於1的整數，及其中相角可從〇變化至36〇度。，、 如圖11的時序圖31所示，個別的嶋換器電源電路以 J064SI.d〇( 02- 1309912
正常降塵轉換器的方式操作，其中控制器i3〇以交錯相移 的方式提供控制信號132a_132d，以對線路b的焊接電極e 產生調整的程序輸出信號。例如，關於第-轉換器電源電 路3〇a’當第一轉換器電源電路開關⑴在傳導⑼由控制信 號132α(ΦΑ)開啟，其中正極開關電流^流動通過開關叫 時’内部郎點上升至線路2〇a的電壓，及通過電感器^的 電流以-般線性方式㈣’以經由線路城供焊接電流至 電極E ||閉q 1後，間關電流工…停止，電感器電流繼續流 動，其中内部節點電壓下降及自由輪轉二極體⑴變成前向
偏壓並開始傳導。在四相範例中，第—轉換器電源電路 3〇a的脈衝寬度調變始於各指定之切換週期τ的零度，其中 控制器130提供具有4寺定開啟時間t〇na的第_控制信號 1323(φΑ)，其中開啟時間t〇na和切換週期τ的比率對應於 由控制器130決定的PWM工作週期’其係根據感測之焊接 轾序電流及所需桿接電流的比較（如，根據以上圖5所示的 波形控制），或其可根據任何其他採用回授、前授、或其 他演算法或控制方案的合適控制策略。在此範例中，亦由 控制器130的信號132b_132d&相同的方式控制其他轉換器 電源電路30b-30d，其中根據回授及波形控制策略決定個 別的開啟時間T〇nb-T〇nd，及主動部分以連續相移的方式 開始’其中第二電路30b的週期T始於90度，及電路3〇(;與 3〇d的週期T分別始於18〇度及270度。依此方式，各轉換界 電源電路在各焊接週期T的對應部分期間供應電流至焊接 操作’其中在輸出處添加電流。請注意，就此而言，輸出 106481 .doc -33 - 1309912 電壓本質上和轉換器電源電路的數gN無關。在其他可行 的實施方案中，各電源電路的主動時間部分不一定要相 *、且y定要按照相同的策略來控制電源電路。此外， 隹…、不ill性控制|g 13〇採用脈衝寬度調變技術，但亦可採 2其他調變，如脈衝頻率調變等，其中將所有此類替代性 實知方案視為落在本發明的範禱及隨附申請專利範圍内。 ”另外參考圖1GB,其中顯示另—種四相降壓型S錯轉換 益30其中轉換器電源電路3〇a_3〇d個別地包含耦合於第 二DC輸出信號及内部電源電路節點之間的切換裝置〇卜 Q4。在圖10B的組態中，切換裝置Q1_Q4係相合至第二 輸出信號D⑽的負極線路2〇b ’及電源電路電感器叫4 係叙合於對應的降壓轉換器電源電路内部節點及工件的w 調整信號之間’其中在線路B的正極路徑提供電流分流器 S’以在線路C產生回授。在此具體實施例中，轉換器電源 電路3 Oa-30d的自由輪轉二極體D i _D4的陽極和電源電路内 部節點耦合，及其陰極係耦合至正極DC線路2〇a。在此例 中，如上述轉換器電源電路3〇a_3〇d之交錯脈衝寬度調變 的範例，提供如圖U的時序圖31所示控制信號132&_ 132d窳Q 1為開啟（如，T0NA)時，第一電源電路内部節點 處於線路20b的電壓及電流Iq〗從第一電感器乙丨流至負極 線路20b。當開關（^為關閉時’電感器電流繼續流動通過 自由輪轉二極體〇1至線路2〇a及因而也流至焊接程序電極 E。如上述，在本發明的範疇内，可以其他特定電源電路 類型及设計取代圖1 〇 A及1 〇B的示範性降壓轉換器電源電 106481.doc •34· 1309912 路30 〇 請注意，在第三級m的切換轉換器3G中使用多個電源電 路3^a-30d將提供勝於非多相法的若干優點。一個特別優 ’::疋減少的漣波電流。就此而言，以同樣的方式建構轉換 益電源電路3〇a-30d，各轉換器電源電路具有轉換器電源 電路漣波電流額定Ipr，其中交錯多相切換轉換器3〇具有小 於個別電源電路之額定Ipr的轉換器連波電流額定匕。多 #才目結構造成此漣波電流的減少，且允許減少大小及轉換器 電源電路電感器L1-L4的值，藉此節省空間及成本。例 如’此減少可抵銷多相設計所需之增加的組件計數。此 外，減少的電感器大小有利於使用黏著於電路板上的抗流 圈，以取代單相轉換器所見的較大抗流圈。此外，減少之 電感器的值可以改良輸出級m的瞬變回應，藉此有利於進 階焊接程序控制策略（如，波形控制等）。 此外，可设什用於特定最大電流額定的個別電源電路 鲁3 0a-3 0d ’其中特定電源設計的電源電路數量由所需的轉 換器電流輸出來決定，藉此使用不同數量的模組截波器電 源電路來設計不同的焊接或電漿切割系統。此外，由於個 別的電源電路所提供的電流為相對較低，因此可達成高效 率及低電流應力，並可提供進階焊接技術無限頻寬。不像 先前技術對多相焊接電源的嘗試作法，如Reyn〇Ms 6,〇51，8 04及6,300,589，可以實際上任何電流安培數操作本 發明的三級式焊接電源，其中可設計個別的轉換器電源電 路模組用於典型焊接電塵位準的操作，其中谭接器輸出電 Ϊ 0648].doc •35- 1309912
疋本質上和輸出級轉換器電源電路的數目n無關。就此而 ° 本發明的父錯多相切換轉換器（如，轉換器30)包含N 個並聯耦合以接收第二DC輸出信號（DC#2)的轉換器電源 電路（如，電源電路3〇a_3〇d)，其中電源電路個別地具有轉 換器電源電路最A電流額定Ip，及其+交錯多相切換轉換 器具有約N X Ip的轉換器最大電流額定。例如，如果設計 降壓轉換器電源電路30a用於5〇安培之最大電源電路電流 P的操作則可使用六個此類並聯麵合的轉換器電源電路 建構300安培多相轉換器，以轉換第二DC輸出信號]3(：#2的 功率為焊接調整信號，其中可以切換週期持續期間T的60 度相對相位關係操作各轉換器電源電路。 現在參考圖12A_12B，本發明的另一方面提供一種三級 式電源，其具有：轉換輸入AC信號以提供第—dc輸出的 第-級、轉換第一沉輸出信號為第二DC輸出信號的第二 級及轉換第二Dc輸出信號為調整信號的交錯多相第三
級’其中多相轉換器包含複數個個別地具有電感器及切換 裝置的轉換器電源電路，其中電感器中的至 縷繞於共同核心上。圖㈣示具有四個轉換器電上 3〇a-30d的示範性多相降壓轉換器3〇 ,其中以同於及電子 上等同於上述圖10A所示的降壓類型轉換器配置互連電源 電路組件。然而’在圖12的實施方案中]吏用共同核心使 電源電路電感器L1-L4互相整合 或單一轉換器電感器結構30L。 體實施例均為可行，其中在單一 ’以形成整合的磁性組件 本發明之此方面的其他具 核心上結合少於所有的電 106481.doc •36- 1309912 感裔。電感器叫4各包括對應的繞組，其中電感器Ll_u 之繞組中的二或多個繞組可以是圍繞共同核心纏繞，其可 以是任何合適的形式或材料，如已知的E-hE-E、或其他 °構在本發明的二級式電源結構中，整合轉換器電 源電路電感器L1-L4中的二或多個轉換器電源電路電感器 允許進一步減少系統大小及成本。 在本勒明的多相輸出級中建構整合轉換器結才冓，可對齊 聲電感器繞組的相對方向，如圖12Α所示，或可交替配置或 錯開’如ffl 12Β之交替具體實施例3〇La所示。就此而言， 在特定°又S十中，特定核心設計及相對繞組方向的選擇可以 有所變化’以選擇性提供用於交替或反向搞合，其中可搞 &或解耦s依此方式整合的個別電源電路電感器，如 Zumel Magnetic Integration for Interleaved Converters(^ :轉換器的磁性整合)」所述。有利的是，解耦合之電感 器L1 L4的整合本身可減少總組件大小，且能降低損失及 _成本#刀或王部電感器L·卜L4的磁性搞合允許將一個電 感器的此里傳送至另一個耦合電感器，其中可減少輸出過 慮需求因此’例如’在整合的磁性組件3〇La(圖12B) 中，可提供解耦合的交替整合錯開繞組，其中可以圍繞平 行間隙的磁性核心接腳纏繞之整合的繞組建構共同核心， 其中提供一或多個額外的無間隙接腳以在磁性上使電感器 彼此解搞合。在另一可行的實施方案（圖12A)中，整合之 電感器LI -L4的繞組係圍繞核心結構之有間隙或無間隙的 接腳纏繞而無需額外的解耦合接腳，藉此使得整合的電感 106481.doc -37- 1309912 态在磁性上耦合 .-/仰物j 趿轉換方 面-般有助於上述改良之動態回應及較高頻寬的優點 擇性整合二或多個轉換器電源電路電感器將提供更多好 處：尤其其中使用相對較大數量的轉換器電源電路(如，N 之高數值）。 雖然已就一或多個示範性實施例或具體實施例顯示 明本發明，但熟習本技術者在讀完並瞭解此說明書圖 將可設想出同等的變更及修改。尤其就如上文所述： /裝用配置類電路等等）所執行的各種功能而 。用來W此類組件的用語（包括’「構件（構件）」 =明’係預定對應於執行所說明組件之指定功能的任 二组件(即，功能同等)’即使結構上不同於所揭露之執行 本文說明之本發明示範性實施例中功能的結構。此外，雖 然僅就數個實施例之一揭露本發明的特定功能，作是可視 =及有利於任何給定或特定應用，將此類的功能結合其 他只施例的一或多個功 '、 咕垂立，妒 疋令對於咩細說明及/或申 明專利ϋ中使用之用語「包括」、「具有」、「 其變化的範®，預定此類 」3 「包含」相同。 〜在内’其方式和用語 【圖式簡單說明】 中以圖式說明於本發明之特定詳細解說的實施例 以只施例代表執行本發明原理的若干 從下文中參考附圖解說的本發明方法 明的其他目的、優點及新穎的功將可明白本發 106481.doc .38· 1309912 圖1根據本發明的一或多個方面，為顯示具有使用未調 整之隔離第二級的電源提供調整之程序輸出信號之交錯多 相輸出級切換轉換器之三級式電源的示意圖； 圖2及3為同於圖1並顯示本發明之三級式電源之進—步 具體實施例的示意圖； 圖4為顯示根據本發明建構之電源之第二級及第三級的 示意圖，其中多相輸出級提供AC焊接電流； φ 圖5為控制圖4具體實施例之多相第三級所提供之調整信 號之波形技術控制電路的示意圖，及顯示三個示範性焊接 調整信號波形的曲線圖； 圖6為顯示根據本發明建構之電源之第二級及第三級的 不意圖，其中輸出級提供Dc焊接電流； 圖7為顯示根據本發明用於產生適於電弧焊接之輸出電 流之具有兩個單獨控制器電壓供應之三級式電源之佈局的 不意圖，
圖8為顯示本發明之示範性三級式電源的示意圖； 圖9為顯示本發明之電源之示範性未調整之隔離之第二 級反相裔更S羊細的示意圖； 圖H)A為顯示具有在本發明之三級式電源中產生焊接程 序輸出信號之四個並聯降壓轉換器電源電路之示範性交錯 多相DC至DC第三級轉換器的示意圖； 圖1 0 B根據本發明，兔龜+ 马顯不供應調整信號之另一示範性 四相交錯降壓轉換器的示意圖；
圖11為顯不圖1〇Α及A 及1 之父錯轉換器之示範性多相控 106481.doc -39· 1309912 制信號的波形圖； 圖12根據本發明， 另一實施例的示意圖 為顯示交錯多相降壓轉換器輸出級之 ，其中轉換器電源電路電感器在整體 上纏繞於共同核心；及 圖12A及12B根據本發明，為顯示纏繞於共同核心之整 合之轉換器、電源電路電感H之兩個交替I繞方向的示意 圖0
【主要元件符號說明】 10, 40 12 14
14a, 14b, 20a, 20b, 44, 102a，104a，llDa，110b， 202, 196, 272, 274, 276, 310, 312, 314, 316, B AC至DC轉換器 AC輸入信號 第一 DC輸出信號 線路
30a，30b, 30c，30d 30L 31 40 42 第二DC輪出信號 多相交錯DC至DC轉換器 轉換器電源電路 單一轉換器電感器結構 時序圖或波形圖 前置調整器 回授線路 46, 52, 122 50 回授迴路 第一級輸入轉換器 106481.doc 40- 1309912
60, 322, 324, D, D1 62 102, 104, 192, 198 110 110a, 110b, 302, 304, 306, 308 120 130 132, 132a-132d, 134 150 152b, 152c, 152d 154 156, 182, 262, 340, 342 160 162 176 180 184, 186, 204, 206 190 194 200 220 250 整流器 升壓轉換器 輸出引線 極性開關 引線 AC焊接 第三級控制器 控制信號 控制電路 波形 錯誤放大器 輸出 PWM電路 振盪器 電源供應電壓 第一控制器電源供應 輸入 第一級控制器 第二控制器 第二電源供應 虚線線路 隔離變壓器 106481.doc -41 - 1309912
252 主要繞組 254 次要繞組 260 「ADJ」電路 270 電源供應 300 切換網路 320 整流器電路 326, 328 控制輸入 330, 332 功率輸入 344, L 抗流圈 346 輸出濾波器電容器 348 電容器 A 未調整的第二級反相器 C 調整迴路 D2-D4 二極體 E 電極 I 第一級 II 第二級 III 第三級 LI, L2, L3, L4 電感器 PS1 第一三級式電源 PS2, PS3, PS7 三級式電源 PS4, PS5, PS6 電源 Q, Ql, Q2, Q3? Q4 切換裝置 106481.doc -42- 1309912 s SW1-SW4 T w ΦΑ-Φϋ Iqi- Iq4 T〇NA - T〇nd 電流分流器 成對的開關 持續期間 工件 電源電路控制信號 轉換器電源電路切換裝置電流 開啟時間
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Claims (1)

1309912 十、申請專利範圍： 1 - 一種用於一電弧焊接或切割程序的三級式電源，該電源 包含：一第一級，其接收一 AC輸入信號及提供一第— DC輸出彳§號；一未調整的第二級，其和該第一級耦合以 接收該第一 DC輸出信號，該第二級轉換該第一 Dc輸出 b號為一第二：DC輸出信號；一第三級，其和該第二級耦 a以接收该第二DC輸出信號，該第三級包含一包含複數 φ 個轉換该第二DC輸出信號為一適於焊接之調整信號之並 聯轉換器電源電路的交錯多相切換轉換器，其中該等電 源電路之各電路具有一具有一控制輸入的切換裝置；及 一控制器，以在各該並聯轉換器電源電路的—不同相角 產生一控制輸入信號。 士 π求項1之二級式電源，其中該交錯多相切換轉換器 係為包含複數個降壓轉換器電源電路的多相降壓轉換 器。 '
4. 戈咕求項2之二級式電源，其中各電源電路的該切換裝 置係耦6於該第二DC輸出信號及—對應之降壓轉換器電 源電路内部節點之間，及其中該降壓轉換器電源電路個 別地包含·一耦合於該第二DC輸出信號及該降壓轉換器 電，電路内部節點之間的整流器，及—柄合於該降壓轉 、電源電路内部節點及該調整信號之間的電感器。 如。月求項1之三級式電源，其中該多相切換轉換器包含以 個轉換器電源電路，N為一大於丨的整數，及其中該相角 為 360。/：^ 0 106481.doc 1309912 5-如請求項1之三級式電源 別地具有一轉換器電源電 交錯多相切換轉換器具有 定 Icr。 ’其中該等轉換器電源電路個 路達波電流額定Ipr，及其中兮· 一小於Ipr的轉換器漣波電流額 6.如請求項！之三級式電源，其中該第二級包含：一未调 .整的DC至DC轉換H，其具有一和㈣一級輕合以㈣ 该第一DC輸出信號的輸入；一開關之網路，以轉換該第 一 DC輪出信號為第一内部AC信號；一隔離變壓器，其 具有一由該第一内部AC信號驅動的主要繞組及一用於產 生一第二内部AC信號的次要繞組；及一整流器，其係和 。亥··人要繞組耦合以轉換該第二内部Ac信號為第二口匸輸 出信號。 $ 7.如明求項1之三級式電源，其中該個別的轉換器電源電 路進一步包含一電感器，及其中該等轉換器電源電路中 至少兩個轉換器電源電路的該等電感器在整體上係纏繞 於一共同核心上。 士明求項7之二級式電源，其中該交錯多相切換轉換器 匕3 N個並聯耦合以接收該第二Dc輸出信號的轉換器電 源電路，N為一大於丨的整數，其中該等轉換器電源電路 個別地具有一轉換器電源電路最大電流額定Ip，及其中 °亥又錯多相切換轉換器具有一約N X Ip的轉換器最大電 流額定。 9·如請求項6之三級式電源，其中該交錯多相切換轉換器 已3 N個並聯.耦合以接收該第二Dc輸出信號的轉換器電 106481.doc 1309912 « · 源電路，N為一大於丨的整數，其中該等轉換器電源電路 個別地具有一轉換器電源電路最大電流額定丨p，及其中 該交錯多相切換轉換器具有一約Ν χ。的轉換器最大電 流額定。 10.如請求項5之三級式電源，其中該交錯多相切換轉換器 包含Ν個並聯耦合以接收該第二D c輸出信號的轉換器電 源電路，N為一大於1的整數，其中該等轉換器電源電路 φ 個別地具有一轉換器電源電路最大電流額定Ip ,及其中 該交錯多相切換轉換器具有—約Ν χ 1?的轉換器最大電 流額定。
如請求項4之三級式電源，其中該交錯多相切換轉換器 包含Ν個並聯耦合以接收該第二DC輸出信號的轉換器電 源電路’ N為一大於1的整數，纟中該等轉換器電源電路 個別地具有一轉換器電源電路最大電流額定Ip，及其中 該交錯多相切換轉換器具有一約Ν χ化的轉換器最大電 流額定。 12.如清求項2之三級式電源，其中該交錯多相切換轉換器 包含Ν個並聯耦合以接收該第二Dc輸出信號的轉換器電 源電路，N為一大於1的整數，其中該等轉換器電源電路 個別地具有一轉換器電源電路最大電流額定Ip，及其中 該交錯多相切換轉換器具有一約Ν χ化的轉換器最大電 流額定。 1 3 _如凊求項1之三級式電源，其中該交錯多相切換轉換器 包含Ν個並聯.耦合以接收該第二Dc輪出信號的轉換器電 106481.doc 1309912 . · 源電路，N為一大於1的整數’其中該等轉換器電源電路 個別地具有一轉換器電源電路最大電流額定Ip，及其中 δ亥父錯多相切換轉換器具有一約N X Ip的轉換器最大電 流額定。 14.如請求項13之三級式電源，其中該第三級提供具有一實 質上和該交錯多相切換轉換器之轉換器電源電路數無關 之電壓的該調整信號。 春15_如請求項7之三級式電源’其中該第三級提供具有一實 質上和該交錯多相切換轉換器之轉換器電源電路數無關 之電壓的該調整信號。 1 6.如請求項6之三級式電源，其中該第三級提供具有一實 質上和該交錯多相切換轉換器之轉換器電源電路數無關 之電壓的該調整信號。 17_如請求項5之三級式電源’其中該第三級提供具有—實 質上和該交錯多相切換轉換器之轉換器電源電路數無關 φ 之電壓的該調整信號。 1 8_如請求項4之三級式電源，其中該第三級提供具有一實 質上和該交錯多相切換轉換器之轉換器電源電路數無關 之電壓的該調整信號。 19. 如請求項2之三級式電源，其中該第三級提供具有一實 質上和該交錯多相切換轉換器之轉換器電源電路數無關 之電壓的該調整信號。 20. 如請求項1之三級式電源，其中該第三級提供具有—實 質上和該交錯多相切換轉換器之轉換器電源電路數無關 10648 丨.doc 1309912 • . 之電壓的該調整信號。 21. 如請求項！之三級式電源，其中該多相切換轉換器包含^^ 個轉換器電源電路，N為一大於丄的整數，其中該相角為 3 60 m，其中該控制器提供該控制輸入信號以按—對應 之轉換器切換週期T之一切換頻率操作該交錯多相切換 轉換器’其中對該等轉換器電源電路個別地進行脈衝寬 X周k以在長度τ之時間之一對應的電源電路部分期 • 間選擇性提供該DC信號的功率至該調整信號，其中以該 ^角相移該等電源電路部分及在時間上和料電源電路 部分中至少兩個電源電路部分重疊。 22. —種用於一電弧焊接或切割程相電源、，該冑源包含： -交錯多相切換轉換器，其包含複數個轉換—DC信號為 適於焊接之-調整信號的並聯轉換器電源電路，及該等 電源電路之各電路具有一具有一控制輸入的切換裝置； 及一控制器，用於按-不同相角產生各該並聯轉換器電 #源電路的—控制輸人信號，其巾該等電源電路以互相相 移的方式操作，且在時間上和該等電源電路中至少兩個 電源電路操作重疊。 士明求項22之電源，其中該多相切換轉換器包含n個轉 換器電源電路，N為一大於】的整數，其中該相角為 36CT/N’其中該控制器提供該控制輸人信號以按一對應 之轉換器切換週期T之—切換頻率操作該交錯多相切換 轉換器，其中對該等轉換器電源電路個別地進行脈衝寬 度調變，以在長度T之時間之—對應的電源電路部分期 10648],doc 1309912 間選擇性提供該DC信號的功率至該調整信號，其中以該 相角相移該等電源電路部分及在時間上和該等電源電路 部分中至少兩個電源電路部分重疊。 24·如請求項22之電源，其中該交錯多相切換轉換器係為— 包含複數個降壓轉換器電源電路的多相降壓轉換器。 25. 如請求項22之電源，其中該多相切換轉換器包含尺個轉 換器電源電路，N為一大於1的整數，及其中該相角為 $ 360VN。 26. 如請求項22之電源，其中該等轉換器電源電路個別地具 有一轉換器電源電路漣波電流額定Ipr，及其中該交錯多 相切換轉換器具有一小於Ipr的轉換器漣波電流額定。卜 27·如請求項22之電源，其中該個別的轉換器電源電路進— 步包含一電感器，及其中該等轉換器電源電路中至少兩 個轉換器電源電路的該等電感器在整體上係纏繞於—共 同核心上。 鲁28.如請求項22之電源，其中該交錯多相切換轉換器包含n 個並聯耦合以接收該DC信號的轉換器電源電路，— 大於1的整數，其中該等轉換器電源電路個別地具有— 轉換器電源電路最大電流額定Ip，及其中該交錯多相切 換轉換器具有一約N X Ip的轉換器最大電流額定。 29.如請求項22之電源，其中該交錯多相切換轉換器提供具 有實質上和轉換器電源電路數無關之一電壓的該調整信 號。 3 0. —種用於一電弧焊接或切割程序的三級式電源，該電源 I06481.doc 1309912 包含： —第一級’其接收一 AC輸入信號及提供一第一 DC輸 出信號； —第二級，其和該第一級耦合以轉換該第一 DC輸出信 號為一第二DC輸出信號； —第三級’其包含一和該第二級耦合以轉換該第二Dc 輪出k號為適於焊接之一調整信號之交錯多相切換轉換 % 器，該交錯多相切換轉換器包含複數個轉換器電源電路 ’該等轉換器電源電路個別地包含一電感器及一具有— 控制輸入的切換裝置，其中該等電感器中至少兩個電感 器係纏繞於一共同核心上；及 —控制器，其用於按一不同相角產生各該轉換器電源 電路之一控制輸入信號。 31.如請求項30之三級式電源’其中該交錯多相切換轉換器 係為一多相降壓轉換器及其中該等轉換器電源電路係為 # 降壓轉換器電源電路。 32·如請求項31之三級式電源，其中各電源電路的該切換裝 置係輕合於該第二DC輸出信號及一對應之轉換器電源電 路内。p節點之間，及其中該等轉換器電源電路個別地包 3 .—耦合於該第二DC輸出信號及該轉換器電源電路内 邛即點之間的整流器’及_耦合於該轉換器電源電路内 部節點及該調整信號之間的電感器。 33.如請求項30之三級式電源，其中該交錯多相切換轉換器 υ 3 N個轉換器電源電路，^為一大於1的整數，及其中 106481.doc 1309912 • I 該相角為3607N。 34. 如請求項30之三級式電源’其中該等轉換器電源電路個 別地具有一轉換器電源電路漣波電流額定Ipr，及其中續 交錯多相切換轉換器具有一小於lpr的轉換器漣波電流額 定 Icr。 35. 如請求項30之三級式電源，其中該等電源電路以互相相 移的方式操作’且在時間上和該等電源電路中至少兩個 φ 電源電路操作重疊。 36. 如請求項35之三級式電源，其中該交錯多相切換轉換器 包含N個並聯耦合以接收該第二dc輸出信號的轉換器電 源電路，N為一大於1的整數，其中該等轉換器電源電路 個別地具有一轉換器電源電路最大電流額定Ip，及其中 該交錯多相切換轉換器具有一約Ν χ Ip的轉換器最大電 流額定。 37. 如請求項34之三級式電源’其中該交錯多相切換轉換器 • '包含N個並聯耦合以接收該第二DC輸出信號的轉換器電 源電路’ N為,一大於1的整數，其中該等轉換器電源電路 個別地具有一轉換器電源電路最大電流額定Ip，及其中 該交錯多相切換轉換器具有一約Ν x Ip的轉換器最大電 流額定。 38. 如請求項33之三級式電源，其中該交錯多相切換轉換器 包含N個並聯耦合以接收該第二Dc輸出信號的轉換器電 源電路’ N為一大於1的整數，其中該等轉換器電源電路 個別地具有一轉換器電源電路最大電流額定Ip，及其中 106481.doc 1309912 該交錯多相切換轉換器具有一約N x Ip的轉換器最大電 流額定。 39.如請求項3 1之三級式電源’其中該交錯多相切換轉換器 包含N個並聯耦合以接收該第二DC輸出信號的轉換器電 源電路’ N為一大於1的整數’其中該等轉換器電源電路 個別地具有一轉換器電源電路最大電流額定Ip，及其中 該父錯多相切換轉換器具有一約N X ip的轉換器最大電 流額定。 40.如請求項30之三級式電源，其中該交錯多相切換轉換器 包含N個並聯耦合以接收該第二DC輸出信號的轉換器電 源電路，N為一大於丨的整數，其中該等轉換器電源電路 個別地具有一轉換器電源電路最大電流額定化，及其中 該交錯多相切換轉換器具有一約Ν χ Ip的轉換器最大電 流額定。 W.—種用於一電弧焊接或切割程序的電源，該電源包含： 一交錯多相切換轉換器，其包含複數個轉換-DC信號為 適於丈干接之-調整信號的並聯轉換器電源電4，各該電 源電路具有一具有—控制輸入的切換裝置；及-控制 器’以產生各該並聯轉換器電源電路的一控制輸入信 唬其中在時間上和該等電源電路中至少兩個電源電路 重疊操作該等電源電路。 4 2.如請求項4 1之電源， 包含複數個降壓轉換 4 3 .如請求項4 1之電源， 106481.doc 其中該交錯多相切換轉換器係為一 器電源電路的多相降壓轉換器。 其中該多相切換轉換器包含N個轉 1309912 換器電源電路’N為一大於！的整數，及其中該相角為 360VN。 44·如凊求項41之電源，其中該等轉換器電源電路個別地具 有一轉換器電源電路漣波電流額定Ipr，及其中該交錯多 .相切換轉換器具有一小於Ipr的轉換器漣波電流額定Icr。 45. 如請求項41之電源，其中該等個別的轉換器電源電路進 步包含一電感器，及其中該等轉換器電源電路中至少 φ 兩個轉換器電源電路的該等電感器在整體上係纏繞於一 共同核心上。 46. 如請求項41之電源，其中該交錯多相切換轉換器包含n 個並聯耦合以接收該DC信號的轉換器電源電路，n為一 大於1的整數，其中該等轉換器電源電路個別地具有一 轉換器電源電路最大電流額定Ip，及其中該交錯多相切 換轉換器具有一約Nxlp的轉換器最大電流額定。 47. 如請求項41之電源，其中該交錯多相切換轉換器提供具 鲁 有貫虞上和轉換器電源電路數無關之一電壓的該調整信 號。 48'種用於一電弧焊接或切割程序的電源，該電源包含·· 一父錯多相切換轉換器，其包含N個複數個並聯轉換器 電源電路，N為一大於1的整數，該交錯多相切換轉換器 經調適以轉換一 Dc信號為適於焊接的一調整信號，該調 整k號具有實質上和轉換器電源電路N的數目無關的_ 電壓，各該電源電路具有一具有—控制輸入的切換裝 置，及一控制器，以按一不同相角產生各該並聯轉換器 106481 .doc -10- 1309912 電源電路的一控制輸入信號。 49.如請求項48之電源，其中該相角為360VN，其中該控制 器提供該控制輸入信號以按一對應之轉換器切換週期τ 之一切換頻率操作該交錯多相切換轉換器，其中對該等 轉換器電源電路個別地進行脈衝寬度調變，以在長度Τ 之時間之—對應的電源電路部分期間選擇性提供該DC信 唬的功率至該調整信號，其中以該相角相移該等電源電 φ 路部分及在時間上和該等電源電路部分中至少兩個電源 電路部分重疊。 50·如請求項48之電源，其中該交錯多相切換轉換器係為一 包含複數個降壓轉換器電源電路的多相降壓轉換器。 5 1.如巧求項48之電源，其中該等轉換器電源電路個別地具 有一轉換器電源電路漣波電流額定Ipr，及其中該交錯多 相切換轉換器具有一小於Ipr的轉換器漣波電流額定icr。 52,如請求項48之電源，其中該等個別的轉換器電源電路進 • 一步包含一電感器，及其中該等轉換器電源電路中至少 兩個轉換器電源電路的該等電感器在整體上係纏繞於一 共同核心上。 53·如請求項48之t源中該等轉換器電源電路個別地具 有一轉換器電源電路最大電流額定Ip，及其中該交錯多 相切換轉換器具有一約N x Ip的轉換器最大電流額定。 106481.doc 11
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