[发明专利]高功率密度高效率WBG弧焊逆变器

摘要

本发明提供了一种高功率密度高效率WBG弧焊逆变器，其特征在于：包括主电路和闭环控制电路；主电路包括依次连接的电磁兼容模块、工频整流滤波模块、WBG高频换流模块、高频功率变压器和高频整流滤波模块；其中，电磁兼容模块外接三相/单相交流输入电源，高频整流滤波模块外接电弧负载；闭环控制电路包括电信号实时检测模块、人机交互模块、故障诊断模块、控制器和WBG高频驱动与保护模块。该弧焊逆变器具有更高的功率密度和效率，具有优异的动态响应性能和工艺性能，具有良好可靠性和稳定性。

主权项

1.一种高功率密度高效率WBG弧焊逆变器，其中WBG是指宽禁带，其特征在于：包括主电路和闭环控制电路；所述主电路包括依次连接的电磁兼容模块、工频整流滤波模块、WBG高频换流模块、高频功率变压器和高频整流滤波模块；其中，电磁兼容模块外接三相/单相交流输入电源，高频整流滤波模块外接电弧负载；所述闭环控制电路包括电信号实时检测模块、人机交互模块、故障诊断模块、控制器和WBG高频驱动与保护模块；所述WBG高频驱动与保护模块分别与WBG高频换流模块、故障诊断模块、电信号实时检测模块和控制器连接；所述故障诊断模块还分别与三相/单相交流输入电源、WBG高频换流模块、高频功率变压器和控制器连接；所述电信号实时检测模块还分别与高频功率变压器、电弧负载、控制器和人机交互模块连接；所述人机交互模块还与控制器连接；所述WBG高频换流模块包括WBG功率器件Q1、WBG功率器件Q2、WBG功率器件Q3、WBG功率器件Q4、续流二极管D7、续流二极管D8、续流二极管D9、续流二极管D10、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16和电感Lr；所述高频功率变压器包括电感Lm和变压器T1；所述高频整流滤波模块包括WBG功率整流管DR1、WBG功率整流管DR2、电感Lo和电容C17；所述工频整流滤波模块与WBG功率器件Q1和WBG功率器件Q3组成的串联电路并联，并且与WBG功率器件Q2和WBG功率器件Q4组成的串联电路并联；续流二极管D7和电容C12分别并联在WBG功率器件Q1上；续流二极管D8和电容C13分别并联在WBG功率器件Q2上；续流二极管D9和电容C14分别并联在WBG功率器件Q3上；续流二极管D10和电容C15分别并联在WBG功率器件Q4上；WBG功率器件Q1和WBG功率器件Q3的连接点与WBG功率器件Q2和WBG功率器件Q4的连接点之间通过变压器T1初级、电容C16和电感Lr连接；电感Lm并联在变压器T1初级上；变压器T1次级的第一输出端通过WBG功率整流管DR1、电感Lo和电容C17与变压器T1次级的第二输出端连接；并且WBG功率整流管DR1和电感Lo的连接点通过WBG功率整流管DR2与变压器T1次级的第三输出端连接；所述电弧负载与电容C17并联。