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为提高大功率数字埋弧焊机全桥逆变主电路中IGBT短路保护的准确性和焊机的可靠性,对其逆变主电路中IGBT的短路模式进行了分析,设计了一款IGBT驱动器.通过采用抗干扰的IGBT短路试验测试方案,准确、可靠的完成了IGBT短路保护测试.与Concept公司的2SC0106T驱动器短路保护测试结果对比后,结果表明,设计的IGBT驱动器短路保护功能良好,保护时间短,关断电压尖峰小,抗干扰能力强,有一定的工程应用价值.     

30kHz IGBT逆变焊机主电路设计

焊机逆变频率的提高可改善焊机控制精度及动特性。但频率提高后会产生开关损耗增加、IGBT开关应力加大、电磁干扰变强等问题。研制的30 k Hz逆变MIG焊机采用全桥ZVZCS主电路,对频率提高后主电路逆变器谐振参数、IGBT选择、高频变压器、输出电抗器等进行了系统分析和设计计算。最后还给出了为提高焊机可靠性而设计的驱动与保护电路。     

提高IGBT逆变焊机性能的研究

在对IGBT逆变焊机主电路、驱动保护电路深入分析的基础上，提出了提高焊机可靠性的途径，并据此研制了400A移相全桥零压开关逆变焊机。     

基于DSP的数字化焊机

基于DSP的数字化焊机设计,采用TMS320F240数字信号处理器作为CO2焊接电源的控制核心,IGBT全桥逆变主电路,以软件方式实现波形控制,并设计了焊接过程中的短路与缩颈信号的检测电路。试验结果表明,主电路工作稳定,检测电路能准确地测出短路、缩颈信号,控制软件可靠性高,能完成所需的波形控制功能。     

一种逆变CO2焊机IGBT驱动电路设计

根据逆变CO2焊机IGBT的工作特点,分析了逆变CO2焊机IGBT的驱动要求,设计了一套由分离元件构成的逆变CO2焊机IGBT驱动电路.由DSP产生的两路PWM信号首先经分频电路进行分频,再经电气隔离与电压调整电路进行信号调理,最后经变压器隔离放大电路进行电气隔离和电压调整放大,最终可获得逆变焊机IGBT安全可靠工作的PWM驱动信号.根据设计,制作了全套驱动电路,采用20 kHz工作频率进行试验.试验结果表明,获得的IGBT驱动信号的栅极正负偏压、栅极电压上升时间以及信号同步性和抗干扰性均符合设计要求,能够安全可靠地驱动逆变CO2焊机IGBT工作.     

双逆变交流方波弧焊机研制

设计了双逆变交流方波弧焊机,介绍了焊机主电路、一次、二次逆变电源控制电路基本原理.给出了二次逆变器控制电路,找到了场效应管失效的原因,设计了限制短路电流冲击电路,介绍了限制短路电流冲击电路及电流软启动引弧的原理,实现了电流软启动引弧,减小短路时浪涌电流对场效应管的冲击,解决了焊杌可靠性问题.用光线记录示波器实拍一次逆变焊机短路时的电流波形及双逆变交流方波弧焊机短路、负载时的电流及电压波形,并对焊机进行了测试,得出了焊机主要技术指标,又进行了焊接工艺试验,试验结果表明,该焊杌具有优良的工艺性能.     

逆变弧焊电源IGBT模块的设计和选型

影响逆变弧焊机可靠性的因素很多,开关元器件(如IGBT)的选型设计是其中的关键.根据实践经验,通过分析IGBT的结构特点、参数选择、缓冲电路、保护方法、散热设计、工作环境和保管运输等方面,阐述了IGBT在实际使用过程中可能造成损坏的原因;详细介绍了逆变弧焊机IGBT模块的选型设计原则和注意事项;重点给出了IGBT模块安全工作区和温升的设计原则及测试方法.实际应用结果表明,这些方法和途径十分有效,提高了逆变弧焊机的可靠性.     

全数字化IGBT逆变焊机系统设计

设计了基于DSP和单片机的全数字化IGBT逆变焊机系统.该系统的主电路采用IGBT逆变技术,控制系统采用主从式控制结构,同时阐述了该控制系统硬件和软件的设计方法,以及主从控制系统的通信问题.     

IGBT逆变低飞溅CO2焊机的研究

介绍了采用短路电流波形和短路电流疏导控制相结合的逆变低飞溅CO2气体保护焊机。其主电路采用奎桥式拓扑结构，以IGBT管为功率开关器件，中频变压器使用微晶磁心。实验证明该CO2气体保护焊机在焊接过程中明显有效地抑制了飞溅。     

基于CPLD的全桥移相技术在逆变焊机中的应用

作为逆变焊机的重要组成部分,驱动电路发出驱动脉冲去控制功率器件(IGBT),从而调节逆变焊机的输出电压。介绍了基于CPLD的全桥移相零电压开关驱动技术,指出CPLD技术的优点,并详细分析了电路结构、工作原理。测试结果表明,使用CPLD设计IGBT驱动波形,控制方便、灵活。系统控制精度高、可靠性高。     

IGBT全桥式CO2逆变焊接电源主电路的设计

通过对一台350A全桥式IGBT逆变CO2焊接电源主电路的设计，详细介绍了逆变焊接电源主电路的设计及其计算方法。     

DSP控制的IGBT逆变式GMAW焊接电源主电路设计

针对GMAW对焊接电源的要求,设计了一台DSP控制的500 A全桥式IGBT逆变GMAW焊接电源.详细介绍了主电路的设计,包括输入整流电路、逆变功率开关IGBT的选型、中频变压器的设计、输出整流电路、电抗器,以及功率开关IGBT的保护电路等的设计.通过系统调试,所设计的主电路满足CMAW要求.     

软斩波功率控制IGBT四倍频300 kHz/50 kW焊接电源

提出了一种IGBT四倍频分时控制300kHz大功率感应焊接电源．功率调节由三相桥式不控整流电路和直流斩波电路组成,斩波电路采用有源无损缓冲Buck变换器,在较宽的负载范围内使主、副开关管和续流二极管均实现软开关．采州四组IGBT并联的逆变器,对每个IGBT进行分时控制,逆变器的工作频率是IGBT开关频率的四倍．逆变器工作在负载谐振状态,开关管工作在零电流开通和零电压关断的条件下．设计了输出300kHz／50kW的串联谐振感应焊接电源,给出了设计参数和试验波形．结果表明．采用四倍频分时控制的方法,用IGBT替代功率MOSFET制作高频大容量感应加热焊接电源成为可能．     

全数字控制CO2焊Matlab/Simulink建模与仿真

利用Matlab／Simulink对全数字控制CO2焊的短路过渡过程进行了仿真，建立了“功率变换电路单元一数字控制单元一送丝单元一短路过渡负载单元”的CO2焊系统仿真模型，从整体上对CO2焊全数字控制逆变焊机系统进行了研究。短路过渡负载模型中考虑了燃弧期间和短路期间熔滴的动态变化过程，采用电弧弧长和电爆炸理论来确定短路燃弧与否，从而使数字控制的效果直接在熔滴行为和电弧行为上得以体现。仿真波形与试验结果基本一致，证明所建的系统仿真模型是正确的。     

基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源研制

SiC功率器件具备开关速度快、开关损耗低、导通损耗小等优点,有利于进一步提升焊接电源的逆变频率、响应速度,实现电弧能量的精密化控制. 设计了一套脉冲变极性逆变焊接电源,主电路采用双逆变结构,前级高频逆变电路采用SiC模块,后级低频调制逆变电路采用绝缘栅双极型晶体管 IGBT模块;设计了SiC模块驱动电路,实现了快速短路保护及米勒钳位;设计了基于ARM的全数字化控制系统,实现了PWM (pulse width modulation)以及输出电流波形的数字化控制.研制的脉冲变极性焊接电源逆变频率达到100 kHz,额定输出电流为500 A,可实现规整的脉冲变极性波形输出.结果表明,研制的基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源能够实现稳定的焊接流程,可通过波形参数的调整有效控制焊接热输入量,获得良好的镁合金焊缝成形.     

弧焊逆变电源本脉冲反馈控制

由于IGBT（Insulated gate bipolar transistor)较其它电力电子器件开关频率高，载流容量大，开通损耗小，饱和压降低等优点，已逐渐成为逆变焊机的主流，为了提高IG-BT逆变电源的可靠性，设计了本脉冲反馈技术的控制电路，该电路实现整个电弧负载变化范围内焊接电流的无超调快速控制，既可满足焊接静特性和动特性要求，又可保证逆变弧焊电源的可靠性，本电路适用于单端正激式，半板式和全桥式逆变焊机等。     

IGBT弧焊逆变器可靠性的研究

分析了ＩＧＢＴ弧焊逆变器的功率开关器件保护，主电路和控制电路的抗干扰，主变压顺和电抗器绕制工艺以及系统温升等问题。探讨了提高弧焊逆变器可靠性的关键技术。     

有限双极性软开关PWM控制和IGBT驱动电路设计

PWM调制和IGBT驱动电路用于对IGBT逆变主电路的驱动信号的直接控制,调制方法和驱动电路直接决定着焊接质量.为了改善器件的运行环境,降低开关损耗,现选用电流脉宽调制芯片UC3846为核心,采用有限双极性软开关PWM控制技术实现脉冲调制,并设计了相应的IGBT驱动电路.实现了PWM信号的隔离、放大和保护,对IGBT的正常工作及其保护起着非常重要的作用,控制IGBT的开关工作过程.调节各种参数进行实验,结果表明设计思路的切实可行,驱动电路性能良好.     

数字化逆变交直流方波脉冲TIG焊机研制

基于数字信号处理器（DSP）进行了数字化IGBT逆变交直流方波脉冲TIG焊机的研制,采用TI公司的TMS320F240型DSP作为控制系统的核心芯片。根据焊接电源输出的具体形式,硬件电路设计包括开关电源电路、高频引孤电路、DSP最小系统、电流采样电路、参数预置与显示、电路、保护屯路、一次逆变和二次逆变驱动脉冲电路等部分;软件采用模块化软件设计的方法设计了控制系统主程序、中断服务程序及中断服务予程序。系统经过脱机和联机调试,输出波形稳定,实现了预期目的。