[实用新型]一种软开关IGBT双逆变式方波交直流钨极氩弧焊电源

摘要

本实用新型公开一种软开关IGBT双逆变式方波交直流钨极氩弧焊电源，包括机箱和内置电路，内置电路包括双逆变主电路单元、电流比较驱动电路单元和参数调节单元；双逆变主电路单元包括依次连接的整流滤波模块、一次高频逆变模块、功率变压模块、高频整流缓冲吸收模块和二次逆变模块，整流滤波模块的输入端与三相工频交流电源连接，二次逆变模块的输出端外接电弧负载。本实用新型抗电磁干扰性能强、逆变频率、效率、可靠性更高、节电更好，而且输出的方波交流波形理想、过零点快、电弧稳定性更好，清除难熔金属氧化物能力强，无磁偏吹，可控电电参数多且灵活。

主权项

一种软开关IGBT双逆变式方波交直流钨极氩弧焊电源，其特征在于，包括机箱和内置电路，所述内置电路包括双逆变主电路单元、电流比较驱动电路单元和参数调节单元；(1)双逆变主电路单元包括依次连接的以下各模块：整流滤波模块，用于将来自工频交流电源的交流电转换为平滑的直流电；一次高频逆变模块，通过控制其内部IGBT的导通与关闭及其工作规律，将整流滤波模块输出的直流电进行转换，提供25～30KHz的高频交流高压电；功率变压模块，用于将一次高频逆变模块提供的高频交流高压电转换成符合焊接工艺要求的大电流低电压高频交流电；高频整流缓冲吸收模块，用于将大电流低电压高频交流电转换为平滑的直流电；二次逆变模块，通过控制其内部IGBT的导通与关闭及其工作规律，将高频整流缓冲吸收模块输出的直流电进行转换，输出方波交流电；整流滤波模块的输入端与三相工频交流电源连接，二次逆变模块的输出端外接电弧负载；(2)电流比较驱动电路单元包括以下模块：负载电流检测模块，用于检测双逆变主电路单元向电弧负载输出电流的各项参数，得到各项参数检测值；脉冲参数给定模块，用于设定输出电流的各项参数，得到各项参数设定值；比较器，用于比较输出电流各项参数的检测值和设定值，并将比较结果分别送至单片机通讯协同控制模块和一次高频逆变移相脉宽调制模块；单片机通讯协同控制模块，用于计算来自比较器的比较结果，产生两路PWM信号，并分别将这两路信号输送给一次高频逆变移相脉宽调制模块和二次逆变脉宽调制模块；一次高频逆变移相脉宽调制模块，结合来自单片机通讯协同控制模块的PWM信号和来自比较器的比较结果，控制和调制一次高频逆变驱动模块的导通与关闭及其工作规律；一次高频逆变驱动模块，用于把一次高频逆变移相脉宽调制模块输出脉冲的功率放大、隔离，并驱动一次高频逆变模块中IGBT的导通与关闭及其工作规律；二次逆变脉宽调制模块，根据来自单片机通讯协同控制模块的PWM信号，控制和调制二次逆变驱动模块导通与关闭及其工作规律；二次逆变驱动模块，用于把二次逆变脉宽调制模块输出脉冲进行功率放大、隔离，并驱动二次高频逆变模块中IGBT的导通与关闭及其工作规律；高频引弧模块，用于向电弧负载输出高频信号，在高压高频下实现非接触引弧；其中，负载电流检测模块的输入端与电弧负载连接，负载电流检测模块的输出端与比较器的输入端连接；脉冲参数给定模块与比较器的另一输入端连接，比较器的输出端分别与单片机通讯协同控制模块、一次高频逆变移相脉宽调制模块连接；单片机通讯协同控制模块的输出端分别与一次高频逆变移相脉宽调制模块、二次逆变脉宽调制模块、高频引弧模块连接；一次高频逆变移相脉宽调制模块的输出端与一次高频逆变驱动模块连接，一次高频逆变驱动模块的输出端与一次高频逆变模块连接；二次逆变脉宽调制模块的输出端与二次逆变驱动模块连接，二次逆变脉宽调制模块的输出端与二次逆变模块连接；(3)参数调节单元与电流比较驱动电路单元中的单片机通讯协同控制模块输入端连接，参数调节单元向单片机通讯协同控制模块提供控制各模块运行的数字信号。