软开关逆变弧焊电源的仿真分析

根据新型LCL谐振软开关弧焊逆变电源的特点，运用仿真软件SPICE对其主电路中的IGBT、主变压器模型进行分析，提出了新的器件模型并予以仿真，在此基础上，对基本LCL型和新型LCL谐振逆变弧焊电源主电路进行了仿真对比试验，证明新型LCL主电路解决了变压器二次侧占空比丢失的问题。     

新型LCL谐振软开关弧焊逆变电源主电路数学建模

介绍了新型LCL谐振软开关逆变弧焊电源主电路与基本LCL型的区别，建立了新型LCL谐振逆变弧焊电源主电路稳态数学模型，并运用了Matlab进行了数值求解，将数学模型的计算结果与试验结果做对比，从而验证了数学模型的正确性。这种弧焊电源不仅具有串联谐振在整个负载范围内效率高的特点，而且拓宽了软开关的范围。解决了占空比丢失的问题。     

节能节材、绿色低碳、清洁环保的直流焊接电源

通过对直流电焊机发展历程的回顾,逐一分析了传统旋转式直流焊机、硅整流直流焊接电源、电子式的晶闸管直流焊接电源和逆变式直流焊接电源,总结出"高效、节能节材、绿色低碳、清洁环保"是直流焊接电源今后发展的必然方向。通过分析逆变焊机电源主电路中的电源噪声滤波电路、一次侧工频整流电路和中频逆变电路等拓扑结构,归纳出"高效、节能节材、绿色低碳、清洁环保"电源的具体技术方案是:逆变式直流焊接电源加装电磁骚扰滤波器以之降低电磁骚扰信号幅度,使电源清洁环保;采用具有功率因素校正电路的一次侧工频整流电路替代一般的工频整流滤波电路提高功率因素,降低电源对电网的谐波干扰;采用合适的软开关逆变技术降低开关损耗,提高电源的效率。     

采用饱和谐振电感的软开关弧焊逆变电源

本文介绍了软开关弧焊逆变电源采用饱和电感实现零电压切换技术，降低了功率器件的开关损耗，提高了电源的可靠性。     

弧焊逆变电源的输入性能分析与滤波电路参数优化

传统的逆变焊接电源对电网来说，本质上是一个带大电容的整流角载，其输入电流是一种尖角波，含有丰富的谐波分量。弧焊逆变电源的功率因数是畸变因子和位移因子的乘积，畸变因子表征了谐波畸变对功率因数的影响。为提高逆变电源的功率因数，必须采用谐波抑制技术降低输入电流的谐波畸变步。在弧焊逆变电源中采用LDC滤波电路，可以降低直流线上的电压纹波。通过优化参数设置，可以使弧焊逆变电源的功率因数提高到95%，电流谐波畸变率低到30%     

软开关弧焊电源的设计及参数选择(I)

根据新型LCL谐振软开关弧焊逆变电源主电路原理,对这种弧焊电源进行了设计,并对电路中主要参数予以了确定。其内容包括:逆变电源输出电流Io及空载电压的计算、串联谐振电感Ls、电容Cs的参数选择、IGBT缓冲电容的参数选择。根据设计的电源参数,对研制的焊接电源进行试验。试验表明,该电源能够较好地实现软开关。从而证明该设计是合理的、有效的。     

弧焊逆变电源的谐波及其抑制方法探讨

在阐述弧焊逆变电源谐波产生的原因及危害的基础上，重点探讨了弧焊逆变电源谐波抑制的方法、无源滤波器、有源滤波器、软开关技术等，这些方法都是行之有效的。     

弧焊电源主变频率对传导骚扰与电流谐波的影响

弧焊电源工作时产生的电磁干扰会影响电网中其他设备的正常工作,依据GB15579.10弧焊设备电磁兼容性要求,通过实验分析弧焊电源主变频率对其产生的输入电流谐波和传导电磁发射的影响,研究弧焊电源输入端传导骚扰与谐波电流的产生机理与抑制措施。     

软开关弧焊电源的设计及参数选择(Ⅱ)

在介绍新型LCL(混合谐振结构)谐振软开关弧焊逆变电源主电路原理的基础上,对这种弧焊电源进行了设计,并对电路中主要参数予以了确定.其内容包括并联电感Lp及变压器初级电容Cp的计算、变压器变比及其最大占空比的确定.根据设计的电源参数,对研制的焊接电源进行试验.试验表明,该电源能够较好地实现软开关.从而证明该设计是合理的、有效的.     

软开关弧焊电源的设计及参数选择(I)

根据新型LCL谐振软开关弧焊逆变电源主电路原理，对这种弧焊电源进行了设计，并对电路中主要参数予以了确定。其内容包括：逆变电源输出电流Io及空载电压的计算、串联谐振电感La、电容Ca的参数选择、IGBT缓冲电容的参数选择。根据设计的电源参数，对研制的焊接电源进行试验。试验表明，该电源能够较好地实现软开关。从而证明该设计是合理的、有效的。     

谐振式软开关弧焊逆变电源

研制的谐振式软开关弧焊逆变电源，主电路采用新型LCL结构，控制系统选用恒频移相调脉宽控制方案。介绍了此种弧焊电源的主电路原理，对其工作过程进行了分析。通过仿真及试验对比得出：新型LCL主电路能充分地利用变压器漏感，并能消除占空比丢失；还介绍了系统基本结构、电路及其工作原理，主要包括UC3875电路设置、电弧电压电流反馈电路、IGBT驱动电路；对研制的电源进行了调试及工艺试验。结果表明，焊机工作稳定，控制电路工作性能稳定可靠，具有良好的抗干扰能力，而且软开关范围宽，比较适合于钨极氩弧焊电源。     

LCL型谐振式弧焊电源稳态数学分析

就国内外对于软开关逆变电源的研究来看,主要集中在通讯电源及航空电源上,经过十多年的研究和发展已日趋成熟。近年,它已开始向焊接电源方面引进,但由于电弧负载的特殊性（低电压大电流,负载变化大等）,要把通讯电源上的技术引进到焊接电源中,有必要对其结构进行改进。现在,国内对于焊接电源的研究几乎全部采用串联谐振结构,它存在着软开关范围小（空载或小负载下不易实现零开关）、占空比丢失严重等问题。本文从ＬＣＬ型谐振结构出发,分析了其原理,给出了其典型波形,同时讨论了ＬＣＬ型谐振弧焊电源的工作原理,建立了其稳态数学模型,讨论了该模型的求解方法,并且应用ＭＡＴＨ ＣＡＤ进行求解,做了ＳＰＩＣＥ仿真试验,并把ＳＰＩＣＥ仿真结果与数学模型求解结果进行比较分析,对比结果证明该数学模型正确。     

软开关逆变器在CO2弧焊电源中的应用研究

通过将新型软开关电路拓扑和逆变技术引入CO2孤焊电源，保证电源在全范围内实现软开关，使开关管在零电压下开通和关断。开关损耗、开关应力及电磁干扰得到明显改善。同时，开关管工作在较高的逆变频率，通过微机控制，以软件编程的方式对各控制参数进行优化匹配，获得了较合理的电源动特性和较好的焊接效果。     

Controlling the output power of soft switching arc welding inverter by two-stage continuous PWM method

The full bridge zero voltage zero current switching( FB-ZVZCS) , which could adjust the output power by keeping the duty ratio of lagging leg constant and changing the duty ratio of leading leg, was a common circuit of soft switching arc welding inverter power source. However, when the duty ratio of leading leg was reduced to zero, the output power stayed the constant value instead of becoming zero. The working status and waveforms of some major parameters were studied in this paper while the duty ratio of leading leg was zero. It was concluded that the minimum output power of soft switching inverter was related to the charging voltage of parallel capacitors, and the output power also could be reduced by reducing the duty ratio of lagging leg. A novel two-stage continuous PWM control method that could switch working-mode between full bridge and half bridge was put forward in this paper. This kind of control method could further reduce the output power of soft switching inverter in order to meet the requirement of low heat input of sheet metal welding.     

软开关逆变器在CO2波控电源中的应用研究

将新型软开关电路拓扑和逆变技术引入CO2孤焊电源,保证电源在全范围内实现软开关,使开关管在零电压下开通和关断,开关损耗、开关应力及电磁干扰等得到明显改善,电源逆变频率高、效率高、稳定性好、动特性好。并以此为硬件平台,将波形控制技术引入CO2短路过渡各阶段的焊接电流控制,以软件编程的方式对各阶段焊接电流波形进行精细控制,有效地改善了CO2短路过渡的飞溅大和成形差的问题。     

基于Boost变换器的ZVT软开关三相APFC仿真研究

随着对电网电能质量的要求日益严格,提高输入功率因数、减少谐波电流污染已成为逆变式开关电源的重要性能指标。首先从理论上分析了将单相有源功率因数校正(APFC)技术应用于逆变式等离子弧切割电源三相整流、电容滤波电路的可行性和优势;然后针对APFC电路的功率器件开关损耗,研究了零压过渡(ZVT)软开关APFC电路的负载适应性。对基于升压变换器(Boost Converter)的ZVT软开关三相APFC电路的应用环境和工作模态进行了详细分析,指出采用非连续导通模式的合理性。采用PSpice软件对APFC电路进行了仿真研究,给出了不同输出功率下的电源输入和功率器件的电压电流仿真波形。研究结果表明,采用非连续导通模式的APFC电路可实现全负载范围的功率器件ZVT软开关,电源系统的输入功率因数可提高至0.94以上,有效改善了输入电流波形,谐波电流污染大幅降低。     

弧焊电源电磁骚扰特性研究

详细介绍了弧焊电源在工作时产生的各种电磁骚扰,分析了电磁骚扰产生原因和对人体的危害.针对比较严重的传导骚扰发射,设计了一种电源线电磁干扰抑制滤波器,结果表明,使用滤波器后弧焊电源的传导骚扰发射大大降低,可以达到标准的要求.