專(zhuān)利名稱(chēng)：等離子電源斬波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子切割機(jī)，尤其涉及用于等離子切割機(jī)的斬波器。
背景技術(shù)：
空氣等離子切割機(jī)是一種新型的熱切割設(shè)備，它的工作原理是以壓縮空氣為工作 氣體，以高溫高速的等離子弧為熱源，將被切割的金屬局部熔化，并同時(shí)用高速氣流將已熔 化的金屬吹走，形成狹窄切縫。該設(shè)備可用于不銹鋼、鋁、銅、鑄鐵、碳鋼等各種金屬材料切 割，不僅切割速度快、切縫狹窄、切口平整、熱影響區(qū)小、工件變形度低、操作簡(jiǎn)單，而且具有 顯著的節(jié)能效果。斬波器是連接在恒定直流電源與負(fù)載電路之間用以改變加在負(fù)載電路上的直流 電壓平均值和直流電流平均值的一種裝置。最早使用的斬波器裝置有硅整流器、可控硅整 流器，由于這類(lèi)整流器具有工作頻率只限于50Hz、電抗器尺寸大、響應(yīng)慢等缺點(diǎn)，又發(fā)展了 普通晶體管斬波器和場(chǎng)效應(yīng)管整流器。這類(lèi)斬波器克服了上述斬波器的缺點(diǎn)，但隨之而來(lái) 的問(wèn)題是普通晶體管斬波器是電流驅(qū)動(dòng)，所以驅(qū)動(dòng)功率大；而場(chǎng)效應(yīng)管雖然是電壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū) 動(dòng)效率小，但是其導(dǎo)通損耗較大，在高耐壓下控制電流的能力較低，即單只功率較低，在大 功率應(yīng)用場(chǎng)合需要并聯(lián)使用，而并聯(lián)引起的動(dòng)態(tài)均流和管體積較大的問(wèn)題會(huì)給斬波器的物 理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)以及維修帶來(lái)麻煩，大大降低了工作可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有斬波器的上述不足，申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)研究改進(jìn)，提供一種驅(qū)動(dòng)功率小、導(dǎo)通損 耗小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高的等離子電源斬波器。本發(fā)明的技術(shù)方案如下等離子電源斬波器，連接在電源與負(fù)載之間，由三相整流器、開(kāi)關(guān)管、控制電路以 及電抗器組成，所述三相整流器、開(kāi)關(guān)管與電抗器順序連接，電抗器連接負(fù)載，控制電路連 接在開(kāi)關(guān)管與負(fù)載之間。其進(jìn)一步的技術(shù)方案為所述開(kāi)關(guān)管為絕緣柵極雙極晶體管。以及，其進(jìn)一步的技術(shù)方案為所述控制電路由驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制器、給定電路 以及反饋電路組成，所述開(kāi)關(guān)管連接驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制器、給定電路順序連接， 反饋電路連接脈寬調(diào)制器以及負(fù)載。所述反饋電路為分流器或電流傳感器。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是本發(fā)明具有驅(qū)動(dòng)功率小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便控制、響應(yīng)快、易維修、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。 與可控硅相比，具有驅(qū)動(dòng)功率小、工作頻率范圍寬、電抗器尺寸小和響應(yīng)速度高的優(yōu)點(diǎn)。與 普通晶體管斬波器相比，具有驅(qū)動(dòng)功率小，抗二次擊穿性能好的優(yōu)點(diǎn)。與場(chǎng)效應(yīng)管斬波器相 比，不僅導(dǎo)通損耗小，而且由于開(kāi)關(guān)管控制電流能力強(qiáng)，單只管的功耗大，在高電壓輸入，大 功率輸出的斬波器中只需用一只管子；而不像場(chǎng)效應(yīng)斬波器要用多只管并聯(lián)，因此，就可以 避免因并聯(lián)引起的動(dòng)態(tài)均流，管組體積大等問(wèn)題而給斬波器結(jié)構(gòu)、電路的設(shè)計(jì)和維修增加困難。


圖1是本發(fā)明的電路框圖。圖2脈寬調(diào)制器的外部線(xiàn)路圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明連接在電源與負(fù)載5之間，由三相整流器1、開(kāi)關(guān)管2、控制電 路3以及電抗器4組成。三相整流器1、開(kāi)關(guān)管2與電抗器4順序連接，電抗器4連接負(fù)載 5，控制電路3連接在開(kāi)關(guān)管2與負(fù)載5之間。其中開(kāi)關(guān)管2為絕緣柵極雙極晶體管?？刂?電路3由驅(qū)動(dòng)電路6、脈寬調(diào)制器7、給定電路8以及反饋電路9組成。開(kāi)關(guān)管2連接驅(qū)動(dòng) 電路6，由驅(qū)動(dòng)電路6驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電路6、脈寬調(diào)制器7、給定電路8順序連接，驅(qū)動(dòng)電路6的 輸入由脈寬調(diào)制器7供給。反饋電路9連接脈寬調(diào)制器7以及負(fù)載5，用于提供反饋電流信 號(hào)。反饋電路9可以是分流器或電流傳感器。本實(shí)施例中各元器件為已有技術(shù)，可以采用 市售商品，例如可采用SG3526BN脈寬調(diào)制器，脈寬調(diào)制器SG3526BN的外部線(xiàn)路圖見(jiàn)2。本發(fā)明的工作過(guò)程如下正常工作時(shí)，接通50Hz的三相交流電至斬波器輸入端， 經(jīng)三相整流器1整流濾波后得到恒定不變的直流電壓，同時(shí)從控制電路3中的脈寬調(diào)制器 7中發(fā)出10-25KHZ的方波訊號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路6之后驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管2，使其不斷導(dǎo)通和關(guān)斷，從而 使電源輸出和控制電路訊號(hào)相同，頻率相同的矩形波。電抗器4可使電流平滑，電弧不致熄 滅。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫?，本 領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的前提下，可以做出其他改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
一種等離子電源斬波器，連接在電源與負(fù)載之間，其特征在于由三相整流器(1)、開(kāi)關(guān)管(2)、控制電路(3)以及電抗器(4)組成，所述三相整流器(1)、開(kāi)關(guān)管(2)與電抗器(4)順序連接，電抗器(4)連接負(fù)載(5)，控制電路(3)連接在開(kāi)關(guān)管(2)與負(fù)載(5)之間。
2.按照權(quán)利要求1所述等離子電源斬波器，其特征在于所述開(kāi)關(guān)管(2)為絕緣柵極雙 極晶體管。
3.按照權(quán)利要求1所述等離子電源斬波器，其特征在于所述控制電路(3)由驅(qū)動(dòng)電路 (6)、脈寬調(diào)制器(7)、給定電路(8)以及反饋電路(9)組成，所述開(kāi)關(guān)管(2)連接驅(qū)動(dòng)電路(6)，驅(qū)動(dòng)電路(6)、脈寬調(diào)制器(7)、給定電路⑶順序連接，反饋電路(9)連接脈寬調(diào)制器(7)以及負(fù)載(5)。
4.按照權(quán)利要求3所述等離子電源斬波器，其特征在于所述反饋電路(9)為分流器或 電流傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種等離子電源斬波器，連接在電源與負(fù)載之間，由三相整流器、開(kāi)關(guān)管、控制電路以及電抗器組成，所述三相整流器、開(kāi)關(guān)管與電抗器順序連接，電抗器連接負(fù)載，控制電路連接在開(kāi)關(guān)管與負(fù)載之間。所述開(kāi)關(guān)管為絕緣柵極雙極晶體管。所述控制電路由驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制器、給定電路以及反饋電路組成，所述開(kāi)關(guān)管連接驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制器、給定電路順序連接，反饋電路連接脈寬調(diào)制器以及負(fù)載。所述反饋電路為分流器或電流傳感器。本發(fā)明具有驅(qū)動(dòng)功率小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便控制、響應(yīng)快、易維修、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M7/217GK101951176SQ20101026633
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者周云海, 周宏根, 府勇成, 曹益明, 蔣建新 申請(qǐng)人:無(wú)錫華聯(lián)科技集團(tuán)有限公司