[发明专利]电源装置和电弧加工用电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源装置和一种电弧加工用电源装置，其包括逆变器电路，所述逆变器电路将交流(AC)电源从市电转换成直流(DC)电压并将DC电压转换成预定的AC电压，且所述电源装置和电弧加工用电源装置适用于包括多个不同电压值的输入电源。

背景技术

日本专利申请公开号2009-17656描述了一种用于电弧加工机等的电源装置的实例，所述电源装置包括DC转换器电路，其将AC电压转换成DC电压，以及逆变器电路，其将DC电压转换成AC电压。所述DC转换器电路包括整流电路，其可整流市电(三相AC电)，以及滤波电容器，其使所述整流后的DC电压平滑。所述逆变器电路包括多个开关元件(第一至第四开关元件)的桥接电路。所述逆变器电路同步控制所述开关元件预定组合的启用和停用，以将来自所述DC转换器电路的DC电压转换成预定高频AC电压。来自所述逆变器电路的所述预定高频AC电压则被进一步转换成适用于电弧加工，如电弧焊和电弧切割的加工用DC电压。

所述电源装置包括切换开关，其在与200V(200V系列)市电相应规格的内部操作和与400V(400V系列)市电相应规格的内部操作间进行切换。

具体地，在所述DC转换器电路和所述逆变器电路间设置辅助开关电路。所述辅助开关电路包括辅助电容器，其连接在所述逆变器电路上游侧的两个电源线之间。进一步地，在所述DC转换器电路和所述辅助开关电路之间，所述辅助开关电路包括位于所述两个电源线上的第五和第六开关元件，以及串联于所述两个电源线之间的第七和第八开关元件。所述DC转换器电路包括滤波电容器，即，在本实施例中的两个电源线间串联的第一和第二滤波电容器。所述切换开关连接于所述第一和第二滤波电容器的第一节点与所述第七和第八开关元件的第二节点之间。所述切换开关可连接和断开所述第一节点和所述第二节点。

当供给200V市电(以下简称为200V系列输入)时，所述切换开关断开所述第一节点和所述第二节点，并将施加在所述串联的第一和第二滤波电容器两端的电压供给至所述逆变器电路。当供应400V市电(以下简称为400V系列输入)时，所述切换开关连接所述第一节点和所述第二节点。其结果是，可通过启动和停用所述第五至第八开关元件的预定组合，将施加于所述第一滤波电容器两端的电压和施加于所述第二滤波电容器两端的电压交替地供给所述逆变器电路。按照这种方式，无管输入电源的电压值是多少，都向所述逆变器电路供给相同的DC电压。

在所述辅助开关电路中，进行软开关控制以在停用所述逆变器电路的所述第一至第四开关元件前停用所述第五至第八开关元件的预定开关元件。这样以零电压与零电流切换每个开关元件，从而减少了切换损耗。

当控制所述逆变器电路时，进行一般的脉冲宽度调制控制(PWM控制)以将所述电源装置的输出调整至极小的水平。在这种情况下，将提供至所述逆变器电路的以及与所述逆变器电路连动的所述辅助开关电路的开关元件的控制脉冲信号设置为具有极窄的脉冲宽度。这会阻碍所述开关元件的启动并会导致如输出不稳定和偏磁等缺点。因此，期望能在使用PWM控制的同时，稳定所述电源装置的输出。

发明内容

本发明目的是提供一种电源装置，其适用于具有多个不同电压值的输入电源且可稳定任何低输出。

根据本发明的一个方面，提供了一种电源装置，其包括DC转换器电路、逆变器电路、辅助开关电路、脉冲宽度调制电路、相移控制单元和控制切换单元。

所述DC转换器电路包括整流电路以及串联并设置于所述整流电路输出侧的两个电源线之间的第一和第二滤波电容器。所述DC转换器电路整流、平滑输入的AC电源并将所述输入的AC电源转换成DC电压。

所述逆变器电路包括第一至第四开关元件的桥接电路。可交替接通和断开所述第一至第四开关元件的预定组合，以将DC电压转换成预定的AC电压。

所述辅助开关电路包括连接在所述DC转换器电路和所述逆变器电路之间的两根电源线之间的辅助电容器、分别设置于所述DC转换器电路和所述辅助电容器之间的两根电源线上的第五和第六开关元件、分别串联于所述辅助电容器和所述第一和第六开关元件之间的两个电源线之间的第七和第八开关元件以及将所述第一和第二滤波电容器的第一节点与所述第七和第八开关元件的第二节点连接或断开的开关单元。