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第卷第期河南机电高等专科学校学报.№.
年月.
桥式弧焊逆变器主电路拓扑结构分析
马俊龙,文秀海,侯志坚
.河南机电高等专科学校,.新乡电气控制设备厂,河南新乡
摘要:通过对等为开关器件的新一代弧焊逆变器主电路的拓扑结构进行分析和研究,探讨了两种典型拓扑
结构的特征:全桥逆变器、移相全桥逆变嚣。
关键词:弧焊逆变器;拓扑结构;全桥;移相
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:.
现代弧焊电源设备的发展与电力电子技术及电变压器等效为一个电感,将储存在其中的电磁能量通
子器件的发展密切相关,基于新型功率半导体开关器过、回馈到电源中。
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件、等的高频逆变技术的发展,
引起了传统焊接电源设备的一场更新换代的技术革
命,逆变弧焊电源作为新一代弧焊电源具有高效、节
能、轻巧、机动性强,动、静态特性和焊接工艺特性好
等优点,是当前国际上焊接电源设备发展的主流和方
向。本文从主电路拓扑结构和工作原理的角度对两
种典型弧焊逆变器进行分析和研究。
传统全桥逆变器·电路‘
在逆变电源的应用中,为了进一步提高电效率、
·
、“●.
磁效率和输出功率,简化电路组成结构,出现了全桥一
逆变器。图为其原理简图,工频交流; 口口一
电源的整流滤波回路与双单端逆变器相同,只是在逆/
变单元中分别由和Ⅵ组成左桥臂,和、、
/ /、/、/、/
组成右桥臂,四个开关功率管共同组成桥式电路。‘。。。‘
工作原理分析:
在时,左桥臂中和右桥臂门极激作波形】‘。
励脉冲信号和同时出现,和同
时导通,高频变压器将向次级传输能量,原边电流回图传统全桥变换器
路为一——一一。经过次级的整左桥臂中和右桥臂工作原理与、
流电路整流、直流电抗器的滤波作用,从而得到相同,不再叙述,工作波形如图所示。
合适焊接工艺要求的直流电。图为此时等效电路全桥逆变器优点:高频变压器只需要一个原边绕
。电路稳态方程: 组,且工作在第一、三象限,副边带有中心抽头绕组,
输出电压: / 因而采用全波整流输出,高频变压器铁芯和绕组最佳
在时,功率开关、的控制极的利用,使效率、功率密度得到提高。
删脉冲激励同时消失,、同时截止,由于移相全桥逆变器—
、的钳位作用,、承受最大电压,次
级整流管的截止,其阻断了高频变压器与输出回路的
联系,此时主电路将不再向输出回路传输能量,高频移相全桥逆变器是将传统全桥逆变器和移相控
收稿日期:
作者简介:马俊龙,男,河南修武人,本科,研究方向:电力电子、焊接自动化。
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马俊龙等:桥式弧焊逆变器主电路拓扑结构分析
制技术的有机结合,电路结构与传统全桥电路一样, 在时,关断,被原边电流充电,进
典型电路原理简图如图所示。利用高频变压器的行放电,开关管和、,两端电压为:Ⅷ//
漏抗Ⅲ和开关功率管的输出组成谐振电路。漏抗,./Ⅵ’两端电压逐渐上升至。
Ⅲ的储能通过电容—进行释放,
—两端的电压逐渐降为零,为、、、,、高频变压器初级电流通过开关和、,的反
开通创造有利的条件。同时电路又采用移相技并联二极管进行续流,、,可以在任意时刻开
术,改变两