【技术实现步骤摘要】
基于无桥PFC的LLC数字化焊接电源系统及控制方法
[0001]本专利技术涉及焊接电源
，具体涉及基于无桥PFC的LLC数字化焊接电源系统及控制方法。
技术介绍
[0002]随着现代制造业的不断发展，对于焊接技术而言既是机遇也是挑战，对焊接电源的性能也提出了更高的要求。目前焊接电源主电路主要分为硬开关和移相全桥软开关两种拓扑电路。与硬开关和移相全桥软开关变换器相比，LLC谐振变换器不但具有原边MOSFET功率开关管零电压开通特性，同时能实现副边整流二极管的零电流关断和低耐压要求，产生的电磁干扰小，损耗低，转换效率更高。但由于LLC谐振模块采用的功率开关管为MOSFET场效应管，受到半导体功率器件容量的限制和高频变压器磁性材料的制约，单个子单元的输出功率不大，很难满足焊接的大功率需求。同时当焊接过程中电弧负载变化时，在保持恒流的条件下，输出电压变化，LLC谐振变换器工作频率将偏离最佳谐振频率，导致LLC谐振变换器的输出电压范围窄，效率降低。
[0003]传统的焊接电源在输入电网电压整流后使用大容量的滤波电容，导致...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于无桥PFC的LLC数字化焊接电源系统，其特征在于，包括依次连接的单相交流输入电网、焊接电源及电弧负载；所述焊接电源包括串联连接的前级AC
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DC转换单元及后级DC
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DC转换单元；所述前级AC
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DC转换单元包括依次连接的前级电压电流检测模块、前级控制模块、前级驱动模块及前级主电路，所述前级电压电流检测模块还与前级主电路的输入端及输出端连接；所述后级DC
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DC转换单元包括至少两个后级子单元，每个后级子单元包括依次连接的后级电压电流检测模块、后级控制模块、后级驱动模块及后级主电路，所述后级电压电流检测模块还与后级主电路的输出端连接，设其中一个后级子单元的后级控制模块为主机控制模块，其余后级子单元的后级控制模块为从机控制模块，主机控制模块与从机控制模块通过CAN总线进行通信；前级控制模块与主机控制模块通过CAN总线进行通信。2.根据权利要求1所述的LLC数字化焊接电源系统，其特征在于，所述前级主电路选取Boost电路作为前级主电路拓扑，具体包括依次连接的三路交错并联图腾柱无桥PFC模块和输出电容，所述三路交错并联图腾柱无桥PFC模块与单相交流输入电网相连，所述输出电容与后级DC
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DC转换单元相连。3.根据权利要求2所述的LLC数字化焊接电源系统，其特征在于，所述三路交错并联图腾柱无桥PFC模块包括电感电路、高频桥臂电路和低频桥臂电路，所述电感电路包括第一PFC电感、第二PFC电感和第三PFC电感，所述高频桥臂电路包括第一高频桥臂、第二高频桥臂和第三高频桥臂，其中第一PFC电感、第一高频桥臂和低频桥臂电路构成第一路无桥PFC，所述第二PFC电感、第二高频桥臂和低频桥臂电路构成第二路无桥PFC，所述第三PFC电感、第三高频桥臂和低频桥臂电路构成第三路无桥PFC。4.根据权利要求3所述的LLC数字化焊接电源系统，其特征在于，所述三路交错并联图腾柱无桥PFC模块采用交错并联技术，通过前级控制模块控制三路无桥PFC交错120
°
工作，每一路无桥PFC的电感电流为总输入电流的1/3。5.根据权利要求1所述的LLC数字化焊接电源系统，其特征在于，所述后级主电路选取全桥LLC谐振器作为后级主电路拓扑，包括依次连接的LLC谐振模块、功率变压器模块和输出整流滤波模块，所述LLC谐振模块与前级AC
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DC转换单元相连，所述输出整流滤波模块与电弧负载相连。6.根据权利要求5所述的LLC数字化焊接电源系统，其特征在于，所述LLC谐振模块包括LLC逆变网络和LLC谐振网络。7.根据权利要求5所述的LLC数...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴开源，王毅飞，陶韬远，曾敏，曹宣伟，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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