[实用新型]不锁相多脉宽调制低中频弧焊逆变器

说明书

本实用新型为一种逆变型弧焊电源。

现有弧焊逆变器一直沿用单脉冲调制的方案制造，用调频或调脉冲宽度的方法使逆变开关管的通断比发生变化来调控平均输出电压的大小，从而实现整机的外特性控制(见焊接手册第一卷，机械工业出版社92年版)。

现有弧焊逆变器的主要缺点是：1、输出的电压只能是正负脉冲有间隔的交流方波或经输出整流器整流后输出有间隔的直流方波，而且平均输出电压越低、脉冲之间的间隔越大，很显然用这种方波直接做交流弧焊电源将存在正负半周电压不衔接的缺陷，(见弧焊整流电源及控制§3-3，机械工业出版社83年版)；2、为提高效率和反应速度，现有弧焊逆变器的中频频率一般都选在3000HZ以上，这样不仅提高了对输出变压器及输出整流器的技术要求，直接提高了整机生产成本，也固输出电焊把线存在一定的电感，而使整机更不便直接工作在交流焊接状态。

本实用新型的目的是研制一种多脉宽调制的弧焊逆变器，改进现有弧焊逆变器的上述缺点，并降低生产成本。

本实用新型的技术解决方案是设计一种不锁相多脉宽调制低中频弧焊逆变器：主要由输入整流器、滤波器、绝缘栅功率晶体管组成的串联对称全桥逆变开关、逆变输出变压器以及电子控制电路组成；其主要技术特征是所述绝缘栅功率晶体管组成的串联对称全桥逆变开关的两个相邻桥臂开关管T1、T3的栅极、分别通过电子控制电路中的低中频矩形波驱动器的输出隔离变压器B2的两组次级线圈、接有该低中频矩形波驱动器所输出的200HZ到1000HZ可选频率范围中某一选定频率的非可调制的驱动电压；而所述绝缘栅功率晶体管组成的串联对称全桥逆变开关的另外两个桥臂开关管T2、T4的栅极确分别通过各自电源悬浮的独立驱动电路IC2、IC3接有从电子控制电路中的开关脉宽调制器输出的2KHZ到20KHZ可选频率范围中某一选定频率的脉宽受控调制驱动电压；并且该开关脉宽调制器的选定频率和上述低中频矩形波驱动器的选定频率之间相互独立、互不锁相；但是上述开关管T2、T4各自栅极所接的电源悬浮的独立驱动电路IC2、IC3是轮换工作的，其轮换工作的驱动，确同样通过电子控制电路中的低中频矩形波驱动器的输出隔离变压器B2的另外两组次级线圈，接有和全桥逆变开关两个相邻桥臂开关管T1、T3的栅极同频的驱动电压，并且该输出隔离变压器B2的4组次级线圈电压按全桥逆变常规，两两对应同相驱动对称逆变全桥的对角桥臂。

这样，低中频矩形波驱动器驱动逆变电路换向，开关脉宽调制器调控输出电压大小，共同作用而输出一个多脉宽调制的低中频交变电压。

上述技术解决方案中所说的绝缘栅功率晶体管T1、T2、T3、T4可以选用IGBT管或IGBT管组或IGBT管功率模块。

上述技术解决方案中所说的对称全桥逆变开关另外两个桥臂的开关管T2、T4的各自栅极所接的电源悬浮的独立驱动电路IC2、IC3可以选用市售成品IGBT集成驱动电路EXB840或EXB841。

上述技术解决方案中所说的电子控制电路中的低中频矩形波驱动器可以由时基集成电路IC1与倒相及推挽输出电路以及推挽输出隔离变压器B2共同组成；时基电路和推挽输出电路之间可以用电容C15、C16、二级管D13、D16交联耦合，时基集成电路可以选用555通用时基集成电路。

上述技术解决方案中所说的电子控制电路中的开关脉宽调制器可以由开关脉宽调制集成电路GL2842及外围电路组成。

上述技术解决方案中所说的逆变输出变压器B3可以由优质冷轧硅钢片按常规方法制作。

本实用新型和现有技术相比的主要优点是：1、输出电压正负半用之间的间隔时间不随输出电压或电流的大小而变化，便于直接工作在交流焊接状态。2、反馈响应速度和逆变输出频率无关，便于在兼顾效率及反应速度的情况下制作成低中频输出，降低整机成本。3、输出电压正负半周的对称性可用电子控制电路调整，便于消除逆变输出变压器中的直流成分。

附图描述了本实用新型的一个优选实施例。

图1、为本实施例的电路原理图；

图2、为本实施例所选用的脉宽调制集成电路GL2842的内部电路原理框图；

图3、为本实施例的产品安装结构示意简图。

下面将结合附图详细叙述本实用新型的实施例：

参见图1，X1、X2、X3为工频三相电源接线端子。