一种正弦波高频脉冲TIG焊接电源制造技术

本发明专利技术涉及一种正弦波高频脉冲TIG焊接电源，涉及焊接电源技术领域，该电源，包括：IGBT直流变换电路和IGBT交流变换电路；IGBT直流变换电路包括：第一逆变电路、第一变压器和全波整流电路；IGBT交流变换电路包括：第二逆变电路和第二变压器；直流电经过两个逆变电路的转化后，分别得到两个交流正弦波电压，两个交流正弦波电压再经过两个变压器进行降压，分别得到第一降压电压和降压后的交流正弦波电压，全波整流电路对第一降压电压进行整流，得到直流正弦波电压。本发明专利技术通过使用第一逆变电路和第二逆变电路使得高频焊接TIG电源最终输出的电流波形为正弦波，通过高频电磁效应，压缩电弧，提高电弧挺度和热效率。提高电弧挺度和热效率。提高电弧挺度和热效率。

A sine wave high frequency pulse TIG welding power supply

【技术实现步骤摘要】
一种正弦波高频脉冲TIG焊接电源


[0001]本专利技术涉及TIG焊接电源
，特别是涉及一种正弦波高频脉冲TIG焊接电源。

技术介绍

[0002]TIG焊(Tungsten Inert Gas Welding，钨极惰性气体保护焊)具有电弧稳定、无飞溅、焊接质量好(焊缝纯净、成形美观、热影响区小)，可以焊接几乎所有合金或金属等特点，在工业各领域应用广泛。但是TIG焊电弧热量分散、能量密度低、电弧力小以及钨极受许用电流影响，限制了该方法在中厚板以及高效化方面的应用。为了解决传统TIG焊熔深浅、效率低的问题，人们提出了高频直流脉冲TIG焊方法，与普通直流电流相比，高频电流脉冲会产生高频电磁效应，压缩电弧，提高电弧挺度和热效率。
[0003]电流脉冲频率在音频范围如几kHz到20kHz，由于电流噪声较大而很少采用。电流脉冲频率一般工作在20kHz以上，在脉冲电流较小(<30A)时电弧的温度和热效率随着电流脉冲频率的增加而提高，但在较大脉冲电流(>30A)时，随着脉冲频率的增大，由于回路电感的作用(U＝L
·
di/dt，其中U为自感电动势，L为回路电感)，脉冲电流的变化幅值和变化率di/dt均受到限制，高频方波脉冲实际为锯齿波，使得电弧温度和热效率提高受限。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种大电流条件下的正弦波高频脉冲TIG焊接电源，通过直流变换电流和交流变换电路实现20kHz以上高频脉冲，脉冲电流平均值达到300A，脉冲幅值达到600A。本专利技术的特点是通过高频电磁效应，压缩电弧，进一步提高电弧挺度和热效率。本专利技术适于TIG电弧焊接(含堆焊)及修复。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种正弦波高频脉冲TIG焊接电源，包括：IGBT直流变换电路和IGBT交流变换电路；
[0007]所述IGBT直流变换电路包括：第一逆变电路、第一变压器和全波整流电路；所述IGBT交流变换电路包括：第二逆变电路和第二变压器；
[0008]所述第一逆变电路的输入端连接第一电源；所述第一逆变电路的输出端和所述第一变压器的原边连接，所述第一变压器的副边与所述全波整流电路的输入端连接，所述全波整流电路的输出端与焊接结构连接；所述第一逆变电路用于将所述第一电源输入的第一直流电压信号逆变成第一交流正弦波电压；所述第一变压器用于对所述第一交流正弦波电压进行降压，得到第一降压电压；所述全波整流电路用于对所述第一降压电压进行整流，得到直流正弦波电压；
[0009]所述第二逆变电路的输入端连接第二电源；所述第二逆变电路的输出端和所述第二变压器的原边连接，所述第二变压器的副边和所述全波整流电路的输出端连接；所述第二逆变电路用于将所述第二电源输入的第二直流电压信号逆变成第二交流正弦波电压，所
述第二变压器用于将所述第二交流正弦波电压进行降压，得到降压后的交流正弦波电压。
[0010]可选地，所述第一逆变电路为第一全桥逆变电路；所述第二逆变电路为第二全桥逆变电路。
[0011]可选地，所述第一全桥逆变电路，包括：第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管和第四功率开关管；
[0012]所述第一功率开关管的漏极和所述第二功率开关管的漏极均与所述第一电源连接；所述第三功率开关管的源极和所述第四功率开关管的源极均接地；所述第一功率开关管的源极和所述第三功率开关管的漏极连接，且连接点为第一公共端；所述第二功率开关管的源极和所述第四功率开关管的漏极连接，且连接点为第二公共端；所述第一变压器的原边与所述第一公共端以及所述第二公共端连接。
[0013]可选地，第二全桥逆变电路，包括：第五功率开关管、第六功率开关管、第七功率开关管和第八功率开关管；
[0014]所述第五功率开关管的漏极和所述第六功率开关管的漏极均与所述第二电源连接；所述第七功率开关管的源极和所述第八功率开关管的源极均接地；所述第五功率开关管的源极和所述第七功率开关管的漏极连接，且连接点为第三公共端；所述第六功率开关管的源极和所述第八功率开关管的漏极连接，且连接点为第四公共端，所述第二变压器的原边与所述第三公共端以及所述第四公共端连接。
[0015]可选地，所述全波整流电路，包括：第一二极管、第二二极管和第一电感；
[0016]所述第一二极管的阳极与所述第一变压器的副边的第一抽头连接，所述第一二极管的阴极与所述焊接结构中的工件连接；所述第二二极管的阳极与所述第一变压器的副边的第二抽头连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接；所述第一电感的一端连接所述第一变压器的副边的中心抽头，所述第一电感的另一端与所述焊接结构中的焊针连接。
[0017]可选地，所述IGBT直流变换电路，还包括：第二电感和第二电容；
[0018]所述第二电感的一端与所述第一公共端连接，所述第二电感的另一端和所述第一变压器的原边的第二抽头连接；所述第二电容的一端与所述第二公共端连接，所述第二电容的另一端和所述第一变压器的原边的第一抽头连接。
[0019]可选地，所述IGBT交流变换电路，还包括：第三电感；
[0020]所述第三电感的一端与所述第三公共端连接，所述第三电感的另一端和所述第二变压器的原边的第二抽头连接；所述第二变压器的原边的第一抽头与所述第四公共端连接。
[0021]可选地，所述IGBT交流变换电路，还包括：第一电容；
[0022]所述第一电容的一端与所述第二变压器的副边的第二抽头连接，所述第一电容的另一端和所述第一二极管的阴极连接；所述第二变压器的副边的第一抽头与所述焊接结构中的焊针连接。
[0023]可选地，所述IGBT直流变换电路还包括：耦合器；
[0024]所述第一电感通过所述耦合器与所述焊接结构中的焊针连接。
[0025]可选地，所述高频脉冲焊接电源，还包括：控制电路和驱动电路；
[0026]所述控制电路与所述驱动电路连接；所述驱动电路分别与所述第一逆变电路和所
述第二逆变电路连接；
[0027]所述控制电路用于输出控制信号至所述驱动电路；
[0028]所述驱动电路用于根据所述驱动信号控制所述第一逆变电路和所述第二逆变电路的导通时间。
[0029]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0030]本专利技术提供的一种正弦波高频脉冲TIG焊接电源，包括：IGBT直流变换电路和IGBT交流变换电路；IGBT直流变换电路包括：第一逆变电路、第一变压器和全波整流电路；IGBT交流变换电路包括：第二逆变电路和第二变压器；直流电经过两个逆变电路的转化后，分别得到两个交流正弦波电压，两个交流正弦波电压再经过两个变压器进行降压，分别得到第一降压电压和降压后的交流正弦波电压，全波整流电路对第一降压电压进行整流，得到直流正弦波电压。本专利技术通过使用第一逆变电路和第二逆变电路使得高频焊接TIG电源最终输出的电流波形为正弦波，通过焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正弦波高频脉冲TIG焊接电源，其特征在于，包括：IGBT直流变换电路和IGBT交流变换电路；所述IGBT直流变换电路包括：第一逆变电路、第一变压器和全波整流电路；所述IGBT交流变换电路包括：第二逆变电路和第二变压器；所述第一逆变电路的输入端连接第一电源；所述第一逆变电路的输出端和所述第一变压器的原边连接，所述第一变压器的副边与所述全波整流电路的输入端连接，所述全波整流电路的输出端与焊接结构连接；所述第一逆变电路用于将所述第一电源输入的第一直流电压信号逆变成第一交流正弦波电压；所述第一变压器用于对所述第一交流正弦波电压进行降压，得到第一降压电压；所述全波整流电路用于对所述第一降压电压进行整流，得到直流正弦波电压；所述第二逆变电路的输入端连接第二电源；所述第二逆变电路的输出端和所述第二变压器的原边连接，所述第二变压器的副边和所述全波整流电路的输出端连接；所述第二逆变电路用于将所述第二电源输入的第二直流电压信号逆变成第二交流正弦波电压，所述第二变压器用于将所述第二交流正弦波电压进行降压，得到降压后的交流正弦波电压。2.根据权利要求1所述的正弦波高频脉冲TIG焊接电源，其特征在于，所述第一逆变电路为第一全桥逆变电路；所述第二逆变电路为第二全桥逆变电路。3.根据权利要求2所述的正弦波高频脉冲TIG焊接电源，其特征在于，所述第一全桥逆变电路，包括：第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管和第四功率开关管；所述第一功率开关管的漏极和所述第二功率开关管的漏极均与所述第一电源连接；所述第三功率开关管的源极和所述第四功率开关管的源极均接地；所述第一功率开关管的源极和所述第三功率开关管的漏极连接，且连接点为第一公共端；所述第二功率开关管的源极和所述第四功率开关管的漏极连接，且连接点为第二公共端；所述第一变压器的原边与所述第一公共端以及所述第二公共端连接。4.根据权利要求2所述的正弦波高频脉冲TIG焊接电源，其特征在于，第二全桥逆变电路，包括：第五功率开关管、第六功率开关管、第七功率开关管和第八功率开关管；所述第五功率开关管的漏极和所述第六功率开关管的漏极均与所述第二电源连接；所述第七功率开关管的源极和所述第八功率开关管的源极均接地；所述第五功率开关管的源极和所述第七功率开关管的漏极连接，且连接点为第三公...

【专利技术属性】
技术研发人员：常云龙，董志海，常宸赫，李逸文，赵洪磊，刘丹，缪俊彦，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：