[实用新型]一种高性能高频逆变TIG焊机

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊机技术领域，尤其是涉及一种高性能高频逆变TIG焊机。

背景技术

弧焊逆变电源自上世纪80年代问世以来，经过不断的发展完善，已成为焊接电源的主流产品。弧焊逆变电源的逆变频率一般在20～100kHz，由于目前的逆变电源多采用模拟电路控制，限制了逆变电源性能的提高。焊机的数字化是当今焊接装备发展的潮流，它使得数字控制应用于弧焊逆变电源成为可能。在国内，数字化焊机的研究尚处于起步阶段，较之世界先进水平仍有很大的差距，这使我们研究弧焊逆变电源有了很大的必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高性能高频逆变TIG焊机，应用全桥变换器作为逆变焊机的主电路，以移相PWM控制方式控制MOSFET管组成的全桥变换器，并采用恒流软开关模式，其结构简单，设计合理，体积较小，电路开关损耗小，电磁干扰低，性能优异，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高性能高频逆变TIG焊机，包括焊机和焊机控制系统，其特征在于：所述焊机控制系统包括主电路和与主电路输入端相连的驱动电路，所述驱动电路的输入端与移相控制模块相连，所述移相控制模块的输入端与保护电路、外特性控制电路相连，所述移相控制模块的输出端与显示电路相连；所述主电路由依次相连的输入EMI模块、输入整流滤波模块、全桥逆变模块、高频变压器和输出整流滤波模块组成，所述全桥逆变模块的电流反馈输出端信号还与外特性控制电路的斜坡补偿输出端信号叠加并反馈输入到外特性控制电路，所述整流滤波模块的电流反馈、电压反馈输出端信号也反馈输入到外特性控制电路。

上述的一种高性能高频逆变TIG焊机，其特征在于：所述输入EMI模块输入端接220V电网。

上述的一种高性能高频逆变TIG焊机，其特征在于：所述输入整流滤波模块由整流桥和滤波电容组成。

上述的一种高性能高频逆变TIG焊机，其特征在于：所述整流桥采用SEMIKRON公司的型号为SKD115/12的整流桥。

上述的一种高性能高频逆变TIG焊机，其特征在于：所述全桥逆变模块由MOSFET功放管组成，所述功放管选用IXYS公司的LXFN80N50Q2型号的功放管。

上述的一种高性能高频逆变TIG焊机，其特征在于：所述输出整流滤波模块由整流二极管、与负载串联的滤波电感和与负载并联的滤波电容组成，且所述电感前端并联续流二极管。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的焊机逆变电源采用MOSFET作为主功率开关器件，采用全桥移相PWM对其控制，使得开关频率恒定，利于变压器和输出滤波电抗的优化设计，实现了开关管的零电压开关，减小了开关损耗，有利于提高开关频率；

2、本实用新型的焊机逆变电源采用软开关的工作方式，使得功率开关器件在开通与关断时的开关损耗变小，也避免了电磁干扰；

3、本实用新型的焊机逆变电源末端的滤波电路加上了续流二极管，大大减小了移相切换行为发生后输出滤波电感电流反射到高频变压器原边的情况，降低了钳位环流期间原边电流的短路效应，相应减少了功率开关器件的导通损耗。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，体积较小，电路开关损耗小，电磁干扰低，性能优异，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的高频逆变TIG焊机系统总体结构框图；

图2为本实用新型的焊机系统主电路全桥逆变模块、高频变压器和输出整流滤波模块原理图；

图3为本实用新型焊机系统主电路输入EMI模块原理图；

图4为本实用新型焊机系统主电路输入整流滤波模块原理图；

图5为传统焊机系统主电路硬开关时的电压和电流波形；

图6为传统焊机系统主电路零电压软开关示意图；

图7为传统焊机系统主电路与本实用新型的焊机系统主电路开关过程电流/电压轨迹对比图。

附图标记说明:

1、主电路；2、驱动电路；3、移相控制模块；4、保护电路；

5、显示电路；6、外特性控制电路。

具体实施方式