一种半桥软开关逆变式焊割机制造技术

本发明专利技术一种半桥软开关逆变式焊割机包括：输入滤波电路、一次侧整流滤波电路、半桥软开关逆变电路、隔离变压电路和二次侧整流滤波电路以及主控制板电路，半桥软开关逆变电路包括：第一、第二绝缘栅场效应电力开关器件组成的主逆变电路半桥，反向串接的第三、第四绝缘栅场效应电力开关器件，与第一、第二、第三、第四四只绝缘栅场效应电力开关器件的栅极分别单独串接的第一、第二、第三、第四驱动电阻，连接在第一、第二绝缘栅场效应电力开关器件两极之间的第一、第二阻容吸收电路；本发明专利技术结构简单，实施成本低，实现了开关电压应力和电流应力都大为减小的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是逆变电焊机领域，尤其是一种具有半桥软开关结构的逆变式焊割 机。
技术介绍
目前的逆变式焊割机，一般都采用硬开关的逆变方式，逆变器的开关器件工作在 硬开通和硬关断的状态下，这种方式的焊割电源有着以下的缺点逆变器的开关器件电压电流应力很大，很容易失效和被损坏。开通和关断时在逆变器的开关器件上有很大的电压、电流重叠时间，使得开通和 关断时产生很大的功率损耗，开关器件发热严重，极易因过热而损坏。为满足基本的可靠 性，在散热装置上需要很大的花费。逆变器的开关器件在开通和关断时有很高的电压变化率和电流变化率，这样会产 生很强的电磁干扰，使得EMC措施变得很难实施。要摒除硬开关逆变焊割机的这些缺点，必须采用软开关逆变器，业内也有采用移 相全桥的软开关逆变电源技术的逆变式焊割机；如中国专利技术专利公开号“CN 101618472” 名称为“一种软开关逆变电焊机”的专利公开了一种包含软开关的逆变电焊机、包括一次 整流单元、逆变单元、二次整流及输出检测单元、控制单元和驱动信号隔离放大单元；在所 述控制单元中包含驱动时序信号发生电路；输出设定和二次整流及输出检测单元的输出反 馈共同输入到所述控制单元，所述控制单元中的驱动时序信号发生电路产生驱动时序信号 输入到驱动信号隔离放大单元，驱动信号隔离放大单元的输出信号输入到所述逆变单元的 电子开关器件控制端；其中逆变单元包括滤波电容C5，放电电阻R5，电子开关器件Q1、 Q2、Q3、Q4，谐振电容C6，逆变变压器Tl初级绕组，其中滤波电容C5与一次整流单元的输出 相连，放电电阻R5并联在滤波电容C5两端，电子开关器件Ql、Q2、Q3、Q4组成逆变全桥并 联在滤波电容C5两端，其中电子开关器件Ql和Q2构成一个逆变桥臂作为滞后臂，电子开 关器件Q3和Q4构成一个逆变桥臂作为超前臂，谐振电容C6和逆变变压器Tl的初级绕组 串联连接，谐振电容C6和逆变变压器Tl的初级绕组的其余两端分别连接到所述超前臂和 滞后臂的公共连接点；其特征在于，所述驱动时序信号发生电路包括有误差信号运算电路 和复杂可编程逻辑器件CPLD ；误差信号运算电路的输入与输出反馈信号和输出设定信号 相连，误差信号运算电路的输出与CPLD的输入相连；误差信号运算电路将所述输出反馈信 号和输出设定信号进行比较，计算出差异后，将和差异相对应的信号送入CPLD，在CPLD内 部根据前述输入信号运算，直接输出有限双极性控制时序的驱动时序信号作为所述逆变单 元中电子开关器件Ql、Q2、Q3、Q4开通和关断的控制信号。该种移相全桥的软开关结构能基本摒除上述3个缺点，但是却会产生以下的不 足1.移相全桥的软开关逆变电路很难在空载、轻载和短路情况下满足软开关的条件。有固有的环流需要抑制，为此PWM电路会损失占空比，为满足输出电压的要求，往往提高逆变变压器的变比，这样就加重了逆变开关器件的电流应力。需要四组载流能力和耐压都相同的电力开关半导体器件，器件成本相对较高。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结 构简单、实施成本较低、开关电压应力和电流应力都大为减小的半桥软开关逆变式焊割机，为达到以上目的本专利技术的技术方案一种半桥软开关逆变式焊割机，包括按照电流流向方向而顺序连接的输入滤波电路、 一次侧整流滤波电路、半桥软开关逆变电路、隔离变压电路和二次侧整流滤波电路以及主 控制板电路，主控制板电路既和二次整流滤波电路连通又和半桥软开关逆变电路连接；其中，所述半桥软开关逆变电路包括顺向串接的第一、第二绝缘栅场效应电力开关 器件组成的主逆变电路半桥，反向串接组成辅助开关电路的第三、第四绝缘栅场效应电力 开关器件，与所述第一、第二、第三、第四四只绝缘栅场效应电力开关器件的栅极分别单独 串接的第一、第二、第三、第四驱动电阻，连接在第一绝缘栅场效应电力开关器件两极之间 的第一阻容吸收电路，连接在第二绝缘栅场效应电力开关器件两极之间的第二阻容吸收电 路。采用该种结构实现了主开关第一、第二绝缘栅场效应电力开关器件的软开关功 能，达到了减小主开关电压电流应力，减小了引起电磁干扰的开关时的电压电流变化率，减 小了主开关器件因开关损耗带来的发热热量。同时，用于协同创造软开关条件的辅助开关 更是工作在零电压、零电流开通和零电压、零电流关断状态。因此，两组辅助开关只承受很 小的开关电压、电流应力，引起电磁干扰和因开关损耗带来的发热热量都很小。进一步的，所述第一阻容吸收电路包括串接的第一阻容吸收电阻和第一阻容吸收 电容，所述第二阻容吸收电路包括串接的第二阻容吸收电阻和第二阻容吸收电容。进一步的，所述的半桥软开关逆变电路还包括串接的第一、第二直流母线谐振电 容，第一饱和电感，与第一阻容吸收电路并联的第一桥臂电容，与第二阻容吸收电路并联的 第二桥臂电容，该第一桥臂电容与第二桥臂电容串接构成桥臂电容支路，所述辅助开关电 路的第三、第四绝缘栅场效应电力开关器件反向串接后一端接到第一、第二绝缘栅场效应 电力开关器件串接组成的主逆变电路半桥桥臂的中点，另一端则接到串接的第一、第二直 流母线谐振电容的中点，第三、第四绝缘栅场效应电力开关器件和第一、第二直流母线谐振 电容以及第一饱和电感组成软开关辅助谐振电路。采用上述结构以保证主开关零电流导通，零电压关断。以至于主开关第一、第二绝 缘栅场效应电力开关器件的每次导通，。本专利技术采用半桥软开关逆变电路包括顺向串接第一、第二绝缘栅场效应电力 开关器件，反向串接组成辅助开关电路的第三、第四绝缘栅场效应电力开关器件，与所述第 一、第二、第三、第四四只绝缘栅场效应电力开关器件的栅极分别单独串接的第一、第二、第 三、第四驱动电阻，连接在第一绝缘栅场效应电力开关器件两极之间的第一阻容吸收电路， 该第一阻容吸收电路包括串接的第一阻容吸收电阻和第一阻容吸收电容，连接在第二绝缘 栅场效应电力开关器件两极之间的第二阻容吸收电路，该第二阻容吸收电路包括串接的第 二阻容吸收电阻和第二阻容吸收电容；本专利技术结构简单，实施成本低，实现了开关电压应力5和电流应力都大为减小的目的。 附图说明图1.本专利技术所述半桥软开关逆变式焊割机的实施例中的电路原理方框图； 图2.本专利技术所述半桥软开关逆变式焊割机的实施例中的主回路的电路原理图； 图3.本专利技术所述半桥软开关逆变式焊割机的实施例中的主控板的电路原理图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行本实施例中详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发 明，并不用于限定本专利技术。请参阅图1至图2，本专利技术半桥软开关逆变式焊割机，包括输入滤波电路1、一次 侧整流滤波电路2、半桥软开关逆变电路3、隔离变压电路4和二次侧整流滤波电路5以及 主控制板电路6，主控制板电路6既和二次整流滤波电路5连通又和半桥软开关逆变电路3 连接；其中，所述半桥软开关逆变电路3包括顺向串接的第一、第二绝缘栅场效应电力开关 器件Ql、Q2组成的主逆变电路半桥，反向串接组成辅助开关电路的第三、第四绝缘栅场效 应电力开关器件Q01、Q02，与所述第一、第二、第三、第四四只绝缘栅场效应电力开关器件 Q1、Q2、Q01、Q02的栅极分别单独本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种半桥软开关逆变式焊割机，包括按照电流流向方向而顺序连接的输入滤波电路、一次侧整流滤波电路、半桥软开关逆变电路、隔离变压电路和二次侧整流滤波电路以及主控制板电路，主控制板电路既和二次整流滤波电路连通又和半桥软开关逆变电路连接；其特征在于，所述半桥软开关逆变电路包括顺向串接的第一、第二绝缘栅场效应电力开关器件组成的主逆变电路半桥，反向串接组成辅助开关电路的第三、第四绝缘栅场效应电力开关器件，与所述第一、第二、第三、第四四只绝缘栅场效应电力开关器件的栅极分别单独串接的第一、第二、第三、第四驱动电阻，连接在第一绝缘栅场效应电力开关器件两极之间的第一阻容吸收电路，连接在第二绝缘栅场效应电力开关器件两极之间的第二阻容吸收电路。2.根据权利要求1所述的半桥软开关逆变式焊割机，其特征在于，所述第一阻容吸收 电路包括串接的第一阻容吸收电阻和第一阻容吸收电容，所述第二阻容吸收电路包括串接 的第二阻容吸收电阻和第二阻容吸收电容。3.根据权利要求2所述的半桥软开关逆变式焊割机，其特征在于，所述的半桥软开关 逆变电路还包括串接的第一、第二直流母线谐振电容，第一饱和电感，与第一阻容吸收电路 并联的第一桥臂电容，与第二阻容吸收电路并联的第二桥臂电容，该第一桥臂电容与第二 桥臂电容串接构成桥臂电容支路，所述辅助开关电路的第三、第四绝缘栅场效应电力开关 器件和反向串接后一端接到第一、第二绝缘栅场效应电力开关器件串接组成的主逆变电路 半桥桥臂的中点，另一端则接到串接的第一、第二直流母线谐振电容和的中点，第三、第四 绝缘栅场效应电力开关器件和第一、第二直流母线谐振电容以及第一饱和电感组成软开关 辅助谐振电路。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振文，吴月涛，
申请(专利权)人：深圳市华意隆实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：94