一种具有功率因数校正功能的逆变式焊割电源制造技术

本实用新型专利技术涉及焊割电源产品领域，具体涉及一种具有功率因数校正功能的逆变式焊割电源。本实用新型专利技术主要包括：输入EMC电路、以及顺序连接的逆变电路、隔离变电电路、二次侧整流滤波电路和主控制板电路，所述主控制板电路与所述逆变电路连接，还包括：有源功率因数校正电路，所述有源功率因数校正电路与所述输入EMC电路和所述逆变电路连接。本实用新型专利技术提高逆变式焊割电源设备的功率因数，减少对电网的谐波污染，采用电流型控制，功率因数值高，总谐波失真小，效率高。同时，还能输出高于电网电压的直流稳定电压。允许电网的输入电压范围扩大，使得本逆变式焊割电源的电网适应性增强。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及焊割电源产品领域，具体涉及一种具有功率因数校正功能的逆变 式焊割电源。
技术介绍
逆变式焊割电源，是一种为焊接电弧或者切割电弧提供直流电压电流的逆变电源 装置。这种逆变电源装置的工作原理简单可以描述为逆变电源装置先将电网的交流电压 电流在一次侧整流后滤波成直流电压电流，然后再由逆变电路逆变成中频交流电压电流， 通过中频变压器降压，二次侧中频整流滤波后输出低压直流大电流作为焊接电压电流。因 为采用了中频逆变技术，所以目前的逆变式焊割电源都具有体积小，重量轻，效率高等特 点ο但是，目前的逆变式焊割电源的功率前级均采用二极管全桥整流，电容滤波的方 式，这种方式使得输入电流严重畸变，无功分量过多，造成电网的谐波污染，功率因数下降。 无功分量主要为高次谐波，其中三次谐波幅度约为基波幅度的95%，五次谐波幅度约为基 波幅度的70%，七次谐波幅度约为基波幅度的45%。高次谐波会对电网造成危害，使用电 设备的输入端功率因数下降，而且产生很强的电磁干扰(EMI)，对电网和其他用电设备的安 全运行造成潜在危害。目前欧、美、日等发达国家和我国都对逆变式焊割电源的谐波污染，功率因素等指 标提出了要求，颁布了相应的国家CCC标准和UL，CAS等标准。为了降低逆变式焊割电源的谐波污染，提高功率因素，可以在逆变式焊接电源的 功率前级加装功率因素矫正器。功率因素矫正器又分为无源功率因素矫正器和有源功率因 素矫正器。其中无源功率因素矫正器线路简单，成本较低，但是功率因素提升不大，难于达 到国家和国际标准要求。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本技术的目的即在于提供一种具有功率因数校正功能的逆 变式焊割电源。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的本技术一种具有功率因数校正功能的逆变式焊割电源，包括输入EMC电路、 以及顺序连接的逆变电路、隔离变电电路、二次侧整流滤波电路和主控制板电路，所述主控 制板电路与所述逆变电路连接，还包括有源功率因数校正电路，所述有源功率因数校正电 路与所述输入EMC电路和所述逆变电路连接；所述有源功率因数校正电路包括整流桥和控制电路，电感，变压器，绝缘栅场效 应电力开关器件，两个快恢复二极管，两个滤波电容，两个电压采样分压电阻，电流采样电 阻，以及两个电阻和三个电容；所述整流桥的一端分为两支路，一路通过第一电阻接入控制电路芯片的第七引脚，另一端接入变压器；变压器的二次侧绕组通过第一快恢复二极管接入控制电路芯片的 第七引脚，变压器的一次侧绕组接入电感；电路在电感的另一端分两路，一路与绝缘栅场效 应电力开关器件接入控制电路芯片的第六引脚，另一路接入第二快恢复二极管；电路在第 二快恢复二极管的另一端分两路，一路接入滤波电容的一端，另一路接入第一电压采样分 压电阻，电路在第一电压采样分压电阻的另一端分为三支路，第一路接入第二电压采样分 压电阻的一端，第二路接入控制电路芯片的第一引脚，第三路通过第一电容接入控制电路 芯片的第八引脚；整流桥的另一端分两支路，一路接入控制电路芯片的第二引脚，另一路接 入电流采样电阻；电路在电流采样电阻的另一端分为七支路，第一支路通过第二电容接入 控制电路芯片的第七引脚，第二支路通过第二电阻接入控制电路芯片的第三引脚，第三支 路通过第三电容接入控制电路芯片的第四引脚，第四支路接入控制电路芯片的第五引脚， 第五支路接入绝缘栅场效应电力开关器件的另一端，第六支路接入第二电压采样分压电阻 的另一端，第七支路接入滤波电容的另一端，所述控制电路芯片的第五引脚接地。进一步，所述输入EMC电路由电源开关，与该电源开关连接的共模滤波电感，分别 连接在该共模滤波电感两端的第一、第二差模滤波电容，分别连接在第一差模滤波电容两 端的第一、第二共模滤波电容和分别连接在第二差模滤波电容两端的第三、第四共模滤波 电容。进一步，所述的二次侧整流滤波电路包括与隔离变电电路中的隔离变压器二次 侧绕组连接的第一、第二快恢复整流二极管，与该第一、第二快恢复整流二极管连接的滤波 电感，串接在第一快恢复整流二极管两端的第一阻容吸收电阻和第一阻容吸收电容，以及 串接在第二恢复整流二极管两端的第二阻容吸收电阻和第二阻容吸收电容。进一步，所述主控制板电路由PWM脉宽调制电路，隔离驱动电路，电流给定和电流 反馈电路，过流保护电路，欠压保护电路，以及相应的辅助电路构成。本技术要解决的问题是采用一种简单独特的有源功率因数校正电路(Boost PFC)，可将电源的输入电流变换为与输入电网同相位的正弦波，从而提高逆变式焊割电源 设备的功率因数，减少对电网的谐波污染，采用电流型控制，功率因数值高，总谐波失真小， 效率高。同时，还能输出高于电网电压的直流稳定电压。允许电网的输入电压范围扩大，使 得本逆变式焊割电源的电网适应性增强。附图说明为了易于说明，本技术由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。图1是本技术的电路工作流程示意图；图2是本技术的电路原理示意图；图3是本技术中的主控制板电路的电路原理示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1和图2，本技术一种具有功率因数校正功能的逆变式焊割电源，包4括输入EMC电路1、以及顺序连接的逆变电路3、隔离变电电路4、二次侧整流滤波电路5和 主控制板电路6，所述主控制板电路6与所述逆变电路3连接，还包括有源功率因数校正 电路2，所述有源功率因数校正电路2与所述输入EMC电路1和所述逆变电路3连接；所述有源功率因数校正电路包括整流桥BRl和控制电路TO，电感L2，变压器T4， 绝缘栅场效应电力开关器件Q5，两个快恢复二极管D12、D13，滤波电容C33，两个电压采样 分压电阻R41、R42，电流采样电阻R39，以及两个电阻R38、R40和三个电容C29、C31、C32 ；所述整流桥BRl的一端分为两支路，一路通过第一电阻R38接入控制电路芯片U5 的第七引脚，另一端接入变压器T4 ；变压器T4的二次侧绕组通过第一快恢复二极管D13接 入控制电路芯片U5的第七引脚，变压器T4的一次侧绕组接入电感L2 ；电路在电感L2的另 一端分两路，一路与绝缘栅场效应电力开关器件Q5接入控制电路芯片U5的第六引脚，另一 路接入第二快恢复二极管D12 ；电路在第二快恢复二极管D12的另一端分两路，一路接入滤 波电容C33的一端，另一路接入第一电压采样分压电阻R41，电路在第一电压采样分压电阻 R41的另一端分为三支路，第一路接入第二电压采样分压电阻R42的一端，第二路接入控制 电路芯片TO的第一引脚，第三路通过第一电容C32接入控制电路芯片TO的第八引脚；整流 桥BRl的另一端分两支路，一路接入控制电路芯片U5的第二引脚，另一路接入电流采样电 阻R39 ；电路在电流采样电阻R39的另一端分为七支路，第一支路通过第二电容以9接入控 制电路芯片U5的第七引脚，第二支路通过第二电阻R40接入控制电路芯片TO的第三引脚， 第三支路通过第三电容C31接入控制电路芯片U5的第四引脚，第四支路接入控制电路芯片 U5本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种具有功率因数校正功能的逆变式焊割电源，包括：输入ＥＭＣ电路、以及顺序连接的逆变电路、隔离变电电路、二次侧整流滤波电路和主控制板电路，所述主控制板电路与所述逆变电路连接，其特征在于，还包括：有源功率因数校正电路，所述有源功率因数校正电路与所述输入ＥＭＣ电路和所述逆变电路连接；所述有源功率因数校正电路包括：整流桥和控制电路，电感，变压器，绝缘栅场效应电力开关器件，两个快恢复二极管，两个滤波电容，两个电压采样分压电阻，电流采样电阻，以及两个电阻和三个电容；所述整流桥的一端分为两支路，一路通过第一电阻接入控制电路芯片的第七引脚，另一端接入变压器；变压器的二次侧绕组通过第一快恢复二极管接入控制电路芯片的第七引脚，变压器的一次侧绕组接入电感；电路在电感的另一端分两路，一路与绝缘栅场效应电力开关器件接入控制电路芯片的第六引脚，另一路接入第二快恢复二极管；电路在第二快恢复二极管的另一端分两路，一路接入滤波电容的一端，另一路接入第一电压采样分压电阻，电路在第一电压采样分压电阻的另一端分为三支路，第一路接入第二电压采样分压电阻的一端，第二路接入控制电路芯片的第一引脚，第三路通过第一电容接入控制电路芯片的第八引脚；整流桥的另一端分两支路，一路接入控制电路芯片的第二引脚，另一路接入电流采样电阻；电路在电流采样电阻的另一端分为七支路，第一支路通过第二电容接入控制电路芯片的第七引脚，第二支路通过第二电阻接入控制电路芯片的第三引脚，第三支路通过第三电容接入控制电路芯片的第四引脚，第四支路接入控制电路芯片的第五引脚，第五支路接入绝缘栅场效应电力开关器件的另一端，第六支路接入第二电压采样分压电阻的另一端，第七支路接入滤波电容的另一端，所述控制电路芯片的第五引脚接地。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振文，吴月涛，
申请(专利权)人：深圳华意隆电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94