串联谐振式高频感应焊接逆变电源

传统的高频感应加热电源通过改变逆变器的工作频率来调节输出功率，逆变器的输出功率因数很低，而且逆变器开关管工作在硬开关状态，开关损耗大，效率低。按照大功率发电机、变压器铜排绕组焊接工艺和不同规格铜排的焊接要求，这种设备不适合这类应用。作者研究了新型频率跟踪电路，控制逆变器工作在谐振状态，负载等效阻抗呈电阻性，逆变器的输出功率因数接近1，大大减小了开关器件的功率损耗，提高了整机的效率。功率调节采用直流斩波调压实现。设计并制作了20kHz／30kw串联谐振式高频感应焊接逆变电源，改变了传统的焊接工艺，具有体积小、效率高、加热速度快等优点。     

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．     

基于ZCS-PWM的超音频感应焊接电源的研究

介绍一种基于ZCS-PWM(零电流开关-脉宽调制)技术的新型超音频感应焊接电源。利用ZCS频率跟踪电路,控制串联谐振式逆变器的开关频率始终跟踪负载的固有谐振频率,使逆变器的输出功率因数接近1,同时显著减小了开关器件的功率损耗,提高了整机的效率。所设计的系统采用直流斩波调压实现输出功率调节,降低了电源输入侧高次谐波,改善了传统的焊接工艺。研制的实用型焊接电源的最大功率为80kW、最高工作频率30kHz、全部采用IGBT器件,装置具有体积小、功率因数高、效率高、焊接速度快等优点。     

倍频分时控制IGBT180kHz/50kW高频感应焊接电源

为了提高IGBT组成的逆变器输出频率,IGBT必须增加电流定额,而且输出频率的提高也有限.将两组逆变器进行分时控制,可实现输出频率的提高.采用倍频式IGBI分时控制180 kHz大功率焊接电源.逆变器每个桥臂采用两个IGBT并联,对每个IGBT进行分时控制,每个IGBT的工作频率和开关损耗减小了一半,逆变器的工作频率是IGBT开关频率的两倍,达到了180kHZ.逆变器工作在负载串联谐振状态,开关管IGBT工作在零电流开通(ZCS)和零电压关断(ZVS)的条件下.设计了功率为50 kW、输出频率为180 kHz、基于IGBT的串联谐振焊接电源,给出了设计参数和试验波形.     

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。     

高频感应焊接逆变电源PWM和PFM软开关控制

高频感应焊接逆变电源具有体积小、效率高、加热速度快等优点,但是传统设备采用的是整流调压方式,其控制精度低、动态响应速度慢,并且逆变器功率开关管经常工作在硬开关状态,引起较大开关损耗,使效率降低.文中提出一种使用自关断器件绝缘栅极晶体管作为功率开关,采用脉冲宽度调节方式和脉冲频率调节方式混合调功方式的高频感应焊接逆变电源的软开关控制方法,详细分析了电路的控制原理和工作模式,并设计出以锁相环为核心的控制电路.结果表明,这种方法实现了全部开关器件的软开关控制,具有功率调节范围宽,软开关调整范围广的优点.     

软开关谐振过程稳定性分析与PWM控制波形优化

在移相控制全桥功率变换器的软开关谐振过程解耦分析基础上,针对电源启动和焊接电弧负载频繁剧烈的动态变化过程,提出了一种"1-2-1"的余弦模式PWM控制波形.根据数字信号处理(DSP)的数字化脉冲宽度调制(PWM)生成原理,设计实现了基于"1-2-1"余弦模式的移相PWM控制波形,并进行了控制效果的试验验证.结果表明,采用此模式对全桥功率变换器进行移相PWM控制,不仅可以满足电源输出特性对PWM控制有效占空比的要求,而且可以保证超前臂并联谐振网络和变压器原边串联谐振网络的软开关谐振过程的动态稳定性,保持功率器件在电源启动和负载动态变化过程中的软开关状态.     

点焊逆变电源电流增强型软开关技术研究

详细分析了采用辅助网络的电流增强型移牺控制PWM全桥软开关点焊逆变电源的工作原理通过Pspice电路仿真软件，对其主电路进行了仿真研究，并依据仿真结果构建了实验系统。仿真和实验结果表明，采用的电流增强辅助网络实现零电压开关，其作用和一次侧串联大的谐振电感相同，辅助电流随着辅助电感的增大而减小，随着辅助电容的增大而增大。辅助网络使滞后桥臂能在较宽范围内满足零电压开关务件，滞后臂功率开关管可在轻载时实现零电压开关。     

串联谐振式焊接电源的设计

本文提出了一种实用的串联谐振式ＩＧＢＴ焊接电源。与常规的ＰＷＭ控制方式相比，该电源具有开关频率高，开关损耗小等特点，而且这种变换电路本身具有恒流源特点，主回路通态电流峰值较低，特别适合做经常工作于短路状态的弧焊电源。本文除了给出原理分析和计算外，还讨论了实现中的几个问题，对谐振式逆变焊机的实用化有一定指导意义。     

一种半桥LLC谐振软开关焊接电源

采用变压器的励磁电感、谐振电容、附加电感构成半桥LLC谐振变换电路,实现输出平特性的软开关焊接电源.通过对串联谐振电感L_r,串联谐振电容C_r,以及与变压器并联的谐振电感L_m,进行相关的分析和设计,使得变换器在整个负载工作范围内,原边功率开关管实现零电压开通,副边整流二极管实现零电流关断,变换电路降低损耗和干扰,提高了效率,其工作频率可以大大提高,使得电感、电容和变压器等器件的体积重量进一步下降,系统的动态性能也得以提高.论文讨论了其工作原理并制作2.5 kW半桥LLC焊接电源,同时给出相应的试验结果.     

A novel 300 kW arc plasma inverter system based on hierarchical controlled building block structure

To date, the high power arc plasma technology is widely used. A next generation high power arc plasma system based on building block structure is presented. The whole arc plasma inverter system is composed of 12 paralleled units to increase the system output capability. The hierarchical control system is adopted to improve the reliability and flexibility of the high power arc plasma inverter. To ensure the reliable turn on and off of the IGBT module in each building block unit, a special pulse drive circuit is designed by using pulse transformer. The experimental result indicates that the high power arc plasma inverter system can transfer 300 kW arc plasma energy reliably with high efficiency.     

新型半桥式零电流转换PWM逆变弧焊电源的研究

IGBT在关断时存在电流拖尾现象,限制了开关频率的进一步提高。为了解决这一问题．提出了一种新型的半桥式零电流变换器．在该变换器中,IGBT开关时工作在零电流状态．可大大减小开关损耗,提高开关频率。将零电流转换技术应用于半桥式逆变弧焊电源中．详细分析了其工作原理。最后．研制出了最大输出电流为160A,最大输出功率为5．2kW的逆变弧焊电源。     

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...     

一种零电压零电流倍流整流弧焊逆变器

采用移相控制和倍流整流技术,实现零电压零电流开关全桥变换和整流二极管软开关弧焊逆变器.其中超前桥臂实现零电压开通,滞后桥臂实现零电流关断,副边整流二极管,实现零电流自然关断,整个弧焊逆变器所有的功率器件都工作在软开关状态.降低了功率器件的应力与开关损耗,降低了干扰,提高了弧焊逆变器的电磁兼容性能力,特别适合大功率场合;并且可以进一步提高开关频率,加快系统动态响应能力.文中还简单讨论了软开关范围和参数的关系.在此基础上,制作2 kW弧焊逆变器,结果表明,该弧焊逆变器的良好性能.     

离子渗氮及等离子热处理用IGBT逆变型脉冲电源

研制成功离子渗氮及等离子热处理用ＩＧＢＴ逆变型脉冲电源，本文介绍了其原理，关键技术，主要技术指标，特点及应用情况，该电源频率高，灭弧速度快，能显著减弱或抑制空心阴极效应，节约电能，并可提高等离子增强化学气相沉积（ＰＣＶＤ）涂层的质量。     

全桥逆变弧焊主电路中RC缓冲电路的分析与设计

在续流回路中续流二极管的开通与关断均产生负载的巨大变化,会给线路带来一定的di/dt,它与变压器的漏感、吸收回路电感以及杂散在线路中的电感作用,会形成电压浪涌,给IGBT带来电压冲击,这不利于IGBT的可靠工作.如果续流二极管始终处于关断状态,则在IGBT上不产生过电压,这种关断轨迹有利于IGBT可靠工作.建立了全桥主电路中IGBT关断期间的数学模型,求解该模型得到Uce数学解析式,得到变压器的漏感越小,IGBT的Uce电压越小的结论.根据具体的主电路参数,计算出合理开关轨迹下的RC缓冲电路中的电阻值,根据缓冲回路电阻的功率限制和开关轨迹的要求计算缓冲电容值,通试试验证明了IGBT关断期间的数学模型是正确的.     

零电压、零电流倍流整流电阴焊逆变电源

设计了一种新型的零电压、零电流倍流整流电阻焊逆变电源,采用移相控制实现零电压、零电流开关全桥变换,其中超前桥臂实现零电压开通,滞后桥臂实现零电流关断。变压器二次侧采用一种单线圈双电感双管全波整流电路,整流二极管实现零电流自然关断,逆变器所有的功率器件都工作在软开关状态,降低了功率器件的应力和开关损耗,提高了弧焊逆变器的电磁兼容性能力,突出了逆变电源节能、体积小、质量轻、响应速度快的优点,特别适合大功率场合。     

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。