充分发挥数字化控制的优势，全面提升焊接逆变电源的工艺性能和软开关适应性

数字化控制是焊接逆变电源的研究热点和重要发展方向之一.在介绍数字化控制焊接逆变电源内涵和发展历程的基础上,阐述了如何充分发挥数字化控制的优势,全面提升焊接逆变电源的工艺性能,以及如何通过数字化控制和功率变换电路的紧密配合,实现焊接逆变电源的全负载范围功率器件软开关.对数字化控制焊接逆变电源的全面理解和认识,将促进更深入的研究开发和更广泛的生产应用.     

全桥逆变式弧焊电源的输出功率及其影响因素

在对全桥逆变式弧焊电源全面研究的基础上，推导出其输出功率的数学表达式。研究表明，输入整流滤波电路的型式和功率脉冲变压器磁芯尺寸影响和限制了逆变电源的输出功率；同时，由于脉冲变压器漏感和输出整流的二极管反向恢复时间的存在，将导致输出脉宽的损失，也会影响逆变电源的输出功率。     

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。     

数字化弧焊逆变电源研究的现状与分析

介绍了国内外数字化弧焊逆变电源的研究现状;讨论了典型逆变电路模型和软开关技术;概括了功率开关器件IGBT在逆变电源中的应用,以及数字信号处理(DSP)的发展对弧焊电源控制系统的作用;分析了数字化弧焊逆变电源对满足高质量焊接要求的重要意义;总结了数字化弧焊逆变电源以后待解决的几个问题。     

新一代WBG弧焊逆变电源

硅功率器件的开关性能已随其结构设计和制造工艺的完善而接近由其材料特性决定的理论极限,难以满足新一代高性能弧焊逆变电源对紧凑体积、高温、高功率密度、高压、高频以及抗辐射等恶劣工况条件的新要求.宽禁带（WBG）半导体是一种革命性的电力电子材料,已成为下一代电力电子器件的主攻方向.主要介绍WBG功率器件的基本特点、类型以及发展情况,重点介绍WBG功率器件应用于弧焊逆变电源时需要重点解决的关键科学和技术问题,为促进和推动下一代WBG弧焊逆变电源的发展和应用奠定基础.     

弧焊逆变技术的研究现状与展望

主要从功率器件换流过程,逆变电源系统的技术,逆变电源的建模、理论分析、计算机辅助分析以及大功率逆变技术应用研究所面临的问题等方面,分析和探讨了 焊逆挛 现状与发展方向。     

弧焊逆变电源的研究现状与展望

随着电力电子技术、逆变技术和计算机控制技术在焊接领域的应用,为焊接设备的发展带来了革命性的变化,同时弧焊逆变电源迅速发展,其先进的技术成果已经逐步走向市场。在此从弧焊逆变电源种类、原理、电力电子功率器件、控制方法等几个方面阐述了其研究现状,并指出弧焊逆变电源将朝着大容量、轻量化、高效率、模块化、智能化方向发展。     

高频感应加热逆变电源的研究

介绍了以功率ＭＯＳＦＥＴ为开关管研制的５ＫＶＡ／１００ＫＨｚ串联谐振式逆变电源,分析了其主电路工作原理以及控制电路中的功率调节和频率跟踪等问题。     

一种带LCL滤波的双丝弧焊电源EMC设计

为了抑制逆变双丝弧焊电源与电网之间的谐波干扰,提高逆变电源的工作稳定性,提出一种软开关与LCL滤波器相结合的逆变弧焊电源主电路,提高系统的电磁兼容性. 通过采用软开关逆变拓扑结构,减小功率器件开关应力,抑制谐波幅值,提高逆变电源工作稳定性. 通过在电源输入侧设计三相LCL滤波器,降低电网谐波对逆变电源影响,同时减少功率器件开关对电网造成谐波干扰. 针对LCL滤波器存在的谐振问题,通过采用滤波电容串联电阻的方法,有效抑制了谐振的发生,保证系统的稳定运行. 对ZVZCS软开关和LCL滤波器进行了理论分析和软件仿真. 结果表明,通过LCL滤波器与软开关电源配合,逆变电源工作稳定性提高,对电网谐波干扰降低,此设计使系统电磁兼容性得到提高.     

双零软开关弧焊逆变电源

全桥零压零流脉宽调制变换器在全桥零电压脉宽调制变换器中增加一隔直电容，使原边电流在箝位续流时段很快的衰减到零并保持，固定臂的功率器悠扬是零电流开关，移相臂的功率器件是零电压开关。这关，这样，一方面使具有关断拖尾电流特性的IGBT可以很容易的用到全桥软开头变换器中，另一方面大大减少了变换器的附加环路能量，同时具有小的占空比损失，低的副边寄生振荡和宽的软开关切换的负负载范围等优点。最后，采用上述研究成果研制了一台10kW级采用FB-ZVZCS-PWM变换器的软开关弧焊逆变电源样机，温升试验表明，研制的软开关焊机的温升比同类型的硬开关焊机的温升低近20℃，大大减少了焊机的开关损耗，同时，由于焊机的功率元件是零开关，大大减少了器件的电压，电流应力，使弧焊逆变电源的可靠性得以大幅度提高。     

IGBT逆变式和晶闸管整流式C02焊机工艺性能对比

介绍了传统晶闸管整流焊机和目前市场上具有一定代表性的逆变CO2焊机的动特性控制方式，进行了多种工艺性能的对比实验。实验结果表明，在焊接熔数效率方面，两种焊机具有相同的性能。在焊丝伸出长度适应性方面，该种逆变电源在常用规范区间效果较好，而在大电流规范区间，适应性稍差。在焊接飞溅率方面，逆变电源具有较大优势。最后给出了优化逆变CO2焊机工艺性能的新思路。     

基于PLC的中频逆变电阻点焊机研制

为了提高电阻点焊的焊接参数稳定性和控制精度,提高焊接质量,设计开发了中频逆变电阻点焊机.通过对比中频电阻焊接电源与工频电阻焊接电源的原理,分析中频逆变电阻焊接电源的优势,选择了功能丰富、性能卓越的BOSCH中频逆变电源和变压器进行电阻焊杌的开发;详细阐述了焊机的总体设计、焊杌气路系统和基于PLC的控制系统的开发技术、基于组态软件的人机界面开发技术;进行系统的综合集成、调试和工艺试验.试验结果表明,研制的电阻点焊机具有良好的工艺稳定性和高的参数控制精度.     

快速过零逆变交流方波电源研制

介绍了ＭＯＳＦＥＴ交流方波逆变电源的工作原理。设计制作了快速过零逆变交流方波电源,在设计中,采用了与以往的逆变系统不同的主电路结构,并因此而简化了逆变控制电路。通过实验证明,所设计的快速过零交流方波电源过零速度极快,大大提高了小电流时电弧稳定性,且整个系统结构简单,可靠性高。     

多功能弧焊/切割逆变电源的研制

介绍了一种晶闸管多功能逆变电源。该电源以半桥串联谐振逆变理静为基础,以快速晶闸管为逆变器件,集焊条电弧焊、直流钨极氩弧焊、脉冲钨极氩弧焊、空气等离子弧切割4种功能于一体。通过研制过程中的大量实验和测试,验证了快速晶闸管逆变电源数学模型的正确性,得出了逆变电路参数设计的新方法,为逆变电源的研制提供了理论依据。     

弧焊逆变龟源DSP的选型

针对弧焊逆变电源控制系统的要求，介绍了适于弧焊逆变电源控制用的3种典型DSP芯片。通过对这3种控制用典型DSP芯片的性能进行对比，分析了DSP芯片的选型原则，从而为弧焊逆变电源控制系统的设计提供DSP芯片选型参考。     

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。     

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.     

半桥式IGBT逆变焊接电源输出容量计算及变压器参数设计

对半桥式ＩＧＢＴ逆变焊接电源输出容量的计算进行了理论分析，推导出相应的数学表达式，在此基础上分析了影响焊机输出容量的主要因素，从而为此类型焊接电源变压器的设计提供了必要的理论依据，最后，以输出容量１１ＫＷ（３１５Ａ）的手弧焊电源变压器参数设计为例，介绍半桥式ＩＧＢＴ逆变焊接电源变压器的设计方法。