一種逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，包括整流橋D1、IGBT模塊和主變壓器T1，其中，所述IGBT模塊中第一IGBT管G1、第三IGBT管G3的漏極和整流橋D1的正極輸出端相連，第二IGBT管G2、第四IGBT管G4的源極和整流橋D1的負(fù)極輸出端相連，所述第一IGBT管G1的源極和第二IGBT管G2的漏極相連形成第一逆變電源輸出端，所述第三IGBT管G3的源極和第四IGBT管G4的漏極相連形成第二逆變電源輸出端。本實(shí)用新型提供的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，能夠提高逆變頻率，并且保持較低的開關(guān)損耗，滿足對(duì)電弧的高精度控制。
【專利說(shuō)明】—種逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種電源驅(qū)動(dòng)電路，尤其涉及一種逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)逆變技術(shù)越來(lái)越成熟、頻率越來(lái)越高、功率越來(lái)越大，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于逆變焊接電源中，目前逆變?nèi)珮蜍涢_關(guān)技術(shù)比較穩(wěn)定、成熟的主要還是在逆變頻率約為20kHz左右，這樣的響應(yīng)速度很難滿足對(duì)電弧的高精度控制，而且輸出功率和焊機(jī)可靠性受到很大影響。逆變頻率高于20kHz的一般用IGBT硬開關(guān)技術(shù)(單端正激式、半橋逆變式、全橋(硬開關(guān))逆變式等)，且對(duì)IGBT的使用一般為單管，造成IGBT的開關(guān)損耗大、大功率輸出時(shí)可靠性較低、同時(shí)主變壓器體積大、效率低。
[0003]常規(guī)的40kHz焊接電源受IGBT芯片技術(shù)制約，一般只能采用IGBT單管，如圖1所示，由整流橋D1、IGBT、主變壓器Tl和濾波電容等組成。其中IGBT的工作頻率提高到40kHz以后開關(guān)損耗是比較大的，這對(duì)IGBT的散熱條件有很高的要求。另外主變壓器Tl鐵芯的使用效率低，同等條件下鐵芯截面約為逆變?nèi)珮蜍涢_關(guān)焊接電源變壓器的I倍，整機(jī)體積明顯受限制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，能夠提高逆變頻率，并且保持較低的開關(guān)損耗，滿足對(duì)電弧的高精度控制。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，包括整流橋Dl、IGBT模塊和主變壓器Tl，其中，所述IGBT模塊包括第一 IGBT管Gl、第二 IGBT管G2、第三IGBT管G3和第四IGBT管G4 ;所述第一 IGBT管G1、第三IGBT管G3的漏極和整流橋Dl的正極輸出端相連，所述第二 IGBT管G2、第四IGBT管G4的源極和整流橋Dl的負(fù)極輸出端相連，所述第一 IGBT管Gl的源極和第二 IGBT管G2的漏極相連形成第一逆變電源輸出端，所述第三IGBT管G3的源極和第四IGBT管G4的漏極相連形成第二逆變電源輸出端；所述第一逆變電源輸出端、第二逆變電源輸出端和諧振電感L2、諧振電容C7串聯(lián)后和主變壓器Tl的輸入回路相連。
[0006]上述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述整流橋Dl的正極輸出端、負(fù)極輸出端兩端并聯(lián)有壓敏電阻RYl和濾波電路，所述濾波電路包括電容Cl、電容C2和電容C3，所述電容Cl和電容C2串聯(lián)后再和電容C3并聯(lián)。
[0007]上述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述壓敏電阻RYl為氧化鋅壓敏電阻器。
[0008]上述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述第二逆變電源輸出端和第三IGBT管G3的源極之間連接有吸收電容C5，所述第二逆變電源輸出端和第四IGBT管G4的漏極之間連接有吸收電容C6，所述吸收電容C5、吸收電容C6、諧振電感L2和諧振電容C7 —起形成諧振電路。[0009]上述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述第一逆變電源輸出端和第二逆變電源輸出端之間串聯(lián)有電流取樣互感器HG1，所述電流取樣互感器HGl的原邊線圈匝數(shù)和副邊線圈匝數(shù)之比為150?250:1。
[0010]上述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述電流取樣互感器HGl的原邊線圈匝數(shù)和副邊線圈匝數(shù)之比為200:1。
[0011]上述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述主變壓器Tl的一路輸出回路和換向電感LI相連形成負(fù)載回路。
[0012]上述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述第一 IGBT管G1、第二 IGBT管G2、第三IGBT管G3和第四IGBT管G4的柵極和頻率為20kHz?40kHz的開關(guān)脈沖電路相連。
[0013]本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本實(shí)用新型提供的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)四個(gè)IGBT管形成的兩路雙管IGBT模塊代替單管正激，從而提高逆變頻率，并且保持較低的開關(guān)損耗，滿足對(duì)電弧的高精度控制。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為現(xiàn)有逆變單端正激式焊接電源驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0017]圖2為本實(shí)用新型逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型提供的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路包括整流橋Dl、IGBT模塊和主變壓器Tl，其中，所述IGBT模塊包括第一 IGBT管Gl、第二 IGBT管G2、第三IGBT管G3和第四IGBT管G4 ;所述第一 IGBT管G1、第二 IGBT管G2、第三IGBT管G3和第四IGBT管G4的柵極和頻率為20kHz?40kHz的開關(guān)脈沖電路相連；第一 IGBT管Gl和第二 IGBT管G2可以采用一個(gè)集成的雙管高速IGBT模塊，第三IGBT管G3和第四IGBT管G4也可以采用一個(gè)集成的雙管高速IGBT模塊；
[0019]所述第一 IGBT管Gl、第三IGBT管G3的漏極和整流橋Dl的正極輸出端相連，所述第二 IGBT管G2、第四IGBT管G4的源極和整流橋Dl的負(fù)極輸出端相連，所述第一 IGBT管Gl的源極和第二 IGBT管G2的漏極相連形成第一逆變電源輸出端，所述第三IGBT管G3的源極和第四IGBT管G4的漏極相連形成第二逆變電源輸出端；
[0020]所述第一逆變電源輸出端、第二逆變電源輸出端和諧振電感L2、諧振電容C7串聯(lián)后和主變壓器Tl的輸入回路相連。
[0021]本實(shí)用新型提供的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述整流橋Dl的正極輸出端、負(fù)極輸出端兩端并聯(lián)有壓敏電阻RYl和濾波電路，所述濾波電路包括電容Cl、電容C2和電容C3，所述電容Cl和電容C2串聯(lián)后再和電容C3并聯(lián)。所述第二逆變電源輸出端和第三IGBT管G3的源極之間連接有吸收電容C5，所述第二逆變電源輸出端和第四IGBT管G4的漏極之間連接有吸收電容C6，所述吸收電容C5、吸收電容C6、諧振電感L2和諧振電容C7 —起形成諧振電路。所述壓敏電阻RYl可選擇氧化鋅(ZnO)壓敏電阻器。
[0022]上述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，所述第一逆變電源輸出端和第二逆變電源輸出端之間串聯(lián)有電流取樣互感器HG1，所述電流取樣互感器HGl的原邊線圈匝數(shù)和副邊線圈匝數(shù)之比為150?250:1，優(yōu)選為200:1，具體根據(jù)實(shí)際電路需要進(jìn)行選擇。所述主變壓器Tl有多路輸出，其中一路輸出回路和換向電感LI相連形成負(fù)載回路。
[0023]綜上所述，本實(shí)用新型提供的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，改變常規(guī)40kHz逆變單端正激式焊接電源電路設(shè)計(jì)，通過(guò)四個(gè)IGBT管形成的兩路雙管IGBT模塊代替單管正激，從而提高逆變頻率，并且保持較低的開關(guān)損耗，滿足對(duì)電弧的高精度控制。具體優(yōu)點(diǎn)如下:1、采用先進(jìn)高速IGBT模塊確保性能穩(wěn)定可靠；2、采用合理的驅(qū)動(dòng)和諧振電路參數(shù)確保IGBT模塊工作在理想狀態(tài)，即實(shí)現(xiàn)O電壓、O電流開通和關(guān)斷。
[0024]雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，包括整流橋Dl、IGBT模塊和主變壓器Tl，其特征在于，所述IGBT模塊包括第一 IGBT管G1、第二 IGBT管G2、第三IGBT管G3和第四IGBT管G4 ； 所述第一 IGBT管Gl、第三IGBT管G3的漏極和整流橋Dl的正極輸出端相連，所述第二IGBT管G2、第四IGBT管G4的源極和整流橋Dl的負(fù)極輸出端相連，所述第一 IGBT管Gl的源極和第二 IGBT管G2的漏極相連形成第一逆變電源輸出端，所述第三IGBT管G3的源極和第四IGBT管G4的漏極相連形成第二逆變電源輸出端； 所述第一逆變電源輸出端、第二逆變電源輸出端和諧振電感L2、諧振電容C7串聯(lián)后和主變壓器Tl的輸入回路相連。
2.如權(quán)利要求1所述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述整流橋Dl的正極輸出端、負(fù)極輸出端兩端并聯(lián)有壓敏電阻RYl和濾波電路，所述濾波電路包括電容Cl、電容C2和電容C3，所述電容Cl和電容C2串聯(lián)后再和電容C3并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求2所述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述壓敏電阻RYl為氧化鋅壓敏電阻器。
4.如權(quán)利要求1所述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述第二逆變電源輸出端和第三IGBT管G3的源極之間連接有吸收電容C5，所述第二逆變電源輸出端和第四IGBT管G4的漏極之間連接有吸收電容C6，所述吸收電容C5、吸收電容C6、諧振電感L2和諧振電容C7 —起形成諧振電路。
5.如權(quán)利要求1所述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述第一逆變電源輸出端和第二逆變電源輸出端之間串聯(lián)有電流取樣互感器HG1，所述電流取樣互感器HGl的原邊線圈匝數(shù)和副邊線圈匝數(shù)之比為150?250:1。
6.如權(quán)利要求5所述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電流取樣互感器HGl的原邊線圈匝數(shù)和副邊線圈匝數(shù)之比為200:1。
7.如權(quán)利要求1所述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述主變壓器Tl的一路輸出回路和換向電感LI相連形成負(fù)載回路。
8.如權(quán)利要求1所述的逆變焊接電源驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述第一IGBT管G1、第二IGBT管G2、第三IGBT管G3和第四IGBT管G4的柵極和頻率為20kHz?40kHZ的開關(guān)脈沖電路相連。
【文檔編號(hào)】H02M1/08GK203504395SQ201320626887
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】舒振宇, 黃葉劍 申請(qǐng)人:上海滬工焊接集團(tuán)股份有限公司