[实用新型]带有源吸收回路的半桥逆变电路及焊接电源

说明书

本实用新型提供一种带有源吸收回路的半桥逆变电路及焊接电源，带有源吸收回路的半桥逆变电路内的有源吸收回路包括预充电电路、电容、钳位组件以及放电控制电路。预充电电路对电容进行预充电。电容并联连接于主电路上两个开关管的两端。钳位组件包括限制电容放电的四个钳位二极管，钳位二极管D1反向连接于电容的上端和主电路正母线之间；钳位二极管D5反向连接于电容的上端和主电路的输出；钳位二极管D3反向连接于电容和主电路负母线之间；钳位二极管D6反向连接于电容的下端和主电路的输出。放电控制电路并联于电容的两端，当电容上的电压高于设定的放电阈值时，放电控制电路导通，电容放电至设定的放电阈值后放电控制电路关断。

技术领域

本实用新型涉及焊接领域，且特别涉及一种带有源吸收回路的半桥逆变电路及焊接电源。

背景技术

在铝及其合金加工行业中往往使用交流氩弧焊机进行焊接作业。交流氩弧焊机是在直流氩弧焊机的基础上增加一级逆变，产生交流输出，增加的一级逆变，可称为二次逆变。二次逆变主要存在全桥逆变和半桥逆变两种拓扑结构。在半桥式二次逆变中，主回路上两个开关管均为IGBT，两个开关管交替导通输出交流信号；两个开关管交替导通的时间频率决定了输出交流信号的频率。由于IGBT管在关断瞬间会产生很大的尖峰电压，增加了开关损耗，提高了器件的温度，影响了IGBT的寿命及产品的可靠性。

为减小电压尖峰，需要增加吸收电路。常见的吸收电路主要分为有源吸收电路和无源吸收电路。无源吸收电路主要在开关管上通过电阻、电容、二极管等无源器件构成有损或无损电流通路，以对电流进行耗散、导流。为得到相对满意的效果，往往需要使用耐压高，容量较大的电容进行尖峰电压的吸收；而电容上存储的能量则需要大功率电阻进行泄放。随着流过IGBT的电流增大，IGBT关断后反激的电压尖峰越高，电阻的发热会更加严重，同时也将对其它无源器件的电压电流应力提出更高的要求。交流换向的频率提高，将使得单位时间内IGBT的导通关断次数增加，提高了系统的发热量，严重影响了交流频率的输出。使用大体积，大功率的电阻不仅提高了系统的发热量，占用了大量的空间，也提高了设计成本。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术的至少一个不足，提供一种带有源吸收回路的半桥逆变电路及焊接电源。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种带有源吸收回路的半桥逆变电路，其包括主电路和有源吸收回路，有源吸收回路包括预充电电路、电容、钳位组件以及放电控制电路。预充电电路连接于电容，对电容进行预充电。电容并联连接于主电路上两个开关管的两端。钳位组件包括限制电容放电的四个钳位二极管，钳位二极管D1反向连接于电容的上端和主电路正母线之间；钳位二极管D5反向连接于电容的上端和主电路的输出；钳位二极管D3反向连接于电容和主电路负母线之间；钳位二极管D6反向连接于电容的下端和主电路的输出。放电控制电路并联于电容的两端，当电容上的电压高于设定的放电阈值时，放电控制电路导通，电容通过放电控制电路放电至设定的放电阈值；之后放电控制电路关断。

根据本实用新型的一实施例，所述有源吸收回路还包括并联于电容两端的过压保护电路，当电容上的电压高于设定的过压阈值时，过压保护电路输出过压信号至焊接电源控制器。

根据本实用新型的一实施例，预充电电路包括辅助变压器和整流器，所述辅助变压器连接于焊接电源一次逆变输出或主电路上主变压器。

根据本实用新型的一实施例，带有源吸收回路的半桥逆变电路还包括电弧辅助电路，电弧辅助电路连接于辅助变压器副边的第一绕组，有源吸收回路连接于辅助变压器的第二绕组。

根据本实用新型的一实施例，电弧辅助电路并联连接于主电路，包括连接于第一绕组的定电流源，与主电路上的两个开关管拓扑结构相同的辅助开关Q3，Q4以及与分别两个辅助开关Q3，Q4相连接的两个共模电感。

根据本实用新型的一实施例，钳位组件还包括钳位二极管D2和钳位二极管D4，钳位二极管D2反向连接于电容上端和辅助开关Q3，钳位二极管D4反向连接于电容下端和辅助开关Q4。