第二章逆变焊机电路基础 光耦.doc

专注品牌高端光电耦合器做行业最具价值的现货供应商 潮光光耦网（）是现货分销商深圳市潮光科技有限公司旗下电子商务实体商城。 潮光光耦网（）立足世界级电子集散地深圳，16年的诚信经营，为客户提供品牌原装半导体，细分电子元器件市场，专注光电耦合器领域，为终端厂商和技术人员提供光电耦合器产品的选型，采购和整套的解决方案，潮光光耦网最终目标成为全球品牌光耦资源整合者。 潮光科技成立于1995年，1996年开始销售贴片光耦，2003年起开始专注高端光电耦合器，2009年12月集成光耦网上线，开始整合各大品牌光耦的技术资料。2011年在集成光耦网的基础上打造世界唯一 的光耦专业资讯平台“潮光光耦网”。潮光科技通过长期的资源整合加上电子商务平台，现已和各品牌光耦原厂和上游渠道已经形成一条完整的光耦供应链，本着为客户创造价值，细分元器件领域市场的市场理念，力争做“行业内最有价值的现货供应商”。逆变焊机的电路设计基础 逆变焊机的基本电路形式 2．1．1 单端正激 2．1．2 半桥式 2．1．3 全桥式 2．1．3 基本电路的变形 2．1．3．1 双单端正激 2．1．3．2单端正激加推挽式 2．1．3．3 全桥相移谐振式 2．1．3．4 功率单元的并联 控制方式 2．2．1 控制能量的方式 2．2．1．1电压型方式 2．2．1．2 电流型方式 2．2．1．3 调频控制方式 2．2．2 集成的控制电路 驱动电路 2．3．1 驱动电路形式 2．3．2 驱动电路的电平隔离 2．3．3 集成的驱动电路 功率器件 IGBT MOSFET的应用原则 电压定额，电流定额 IGBT的平均结温与动态结温 过流保护 过压保护 硬开关和软开关电路中IGBT MOSFET应用的区别 逆变焊机中常用的IGBT 快速整流管 快速整流管的开通 快速整流管的通态特性 快速整流管的关断 快速整流管的过压保护 快速整流管的并联 逆变焊机中常用的快速整流管 功率变压器的计算 2．5．1 铁氧体变压器 2．5．2 微晶铁心变压器 信号的取样 2．6．1信号的直接取样 2．6．1．1 电压信号直接取样 2．6．1．2电流信号分流器的直接取样 2．6．2信号的间接取样 2．6．2．1 电压信号的霍尔传感取样 2．6．2．2 电流信号的霍尔传感取样 第二章 逆变焊机电路基础 焊机是一种特殊电源，其输出端一般要接触到操作人的本身，故其基本的电路形式除满足焊接的基本功能外，对人身的安全至关重要，逆变焊机基本结构框图如图2.1所示。 交流电380V三相或单相220V经整流后，整成520V左右的高压直流，经逆变器逆变成高频交流，经变压器降压，整流滤波后变为平滑直流电供焊接使用。有时为了某些特殊用途还需要再加一级二次逆变环节，将直流电变为交流，供电弧燃烧，产生交流电弧。 早期的逆变焊机逆变器件采用可控硅，逆变频率为2~3KHZ，变压器采用硅钢片，现在逆变器件主要采用IGBT（绝缘栅晶体管）和MOSFET（功率场效应管），逆变频率为20KHZ以上，主变压器铁芯采用微晶铁芯和铁氧体。由于焊接电源的安全性要求较高，所以主变压器制作要求安全系数高，同一般电源不同，输出短路是焊接电源的正常工作状态，故逆变焊机要有完善的保护。 2.1 逆变焊机基本电路结构形式 2．1．1 单端正激 在小功率逆变焊机大多采用单端电路，电路结构如图2.2所示 图2.2 双单端电路结构 此电路特点，功率元件不会发生直通现象，易于保护，但变压器等工作于一个象限中利用率较低，，不易做成大功率。 2.1.2半桥式 在小功率逆变焊机还采用半桥式电路如图2.3所示 图2.3 半桥式逆变电路 半桥式逆变电路由两个电容和两个功率开关器件组成，具有抗变压器偏磁能力。功率器件比全桥少一倍，但功率器件的电流定额比全桥大一倍，由于大电流定额功率器件价格相对较高，因而人们倾向于将半桥逆变器用于中小功率的逆变焊机中。 2.1.3 全桥式 全桥式电路如图2.4所示 图2.4 全桥式逆变电路 由四个功率管组成，每个功率管的电流相比半桥或单端正激都少一倍，可以做成较大功率的逆变焊接电源，输出400A以上的焊接电源都采用了这种桥式电路。桥式电路不具备抗变压器的偏磁能力，解决方法是在变压器原边回路中串联隔直电容，或采用峰值电流的控制方法来校正变压器偏磁。 2.2 基本电路的变形 2．1．3．1 双单端正激 2．1．3．2单端正激加推挽式 2．1．3．3 全桥相移谐振式 全桥相移谐振式，电路结构如图2.5所示 图2.5 全桥相移谐振电路 相对全桥形式，不同点是在IGBT两端都并联有电容，其控制方式如图2.6