IGBT 逆变焊机的三种基本的拓扑结构

IGBT 逆变焊机的三种基本的拓扑结构 Ws300a 【双管正激电路】 优点是电路具有软过度，在开通与关断时不存在直通问题并且在关断时 IGBT VCE 电压被 D1，D2 的钳位在 VCCVF. 缺点在于占空比小于 50，大大降低了变压器的利用率，并且由于占空比小使得输出必须 需要接输出电感，并且输出功率受限。在同开关频率下输出稳定性较其他两种结构要差。 【全桥电路】 优点是占空比高可达 90以上，变压器双向导通利用率高.输出功率高。 缺点在于 IGBT 两端没有钳位电路电压尖峰高需要加吸收电路，受 Miller效应的影响上下管 存在直通风险，需要加隔直电路防止变压器偏磁。 【半桥电路】 相对于全桥节省了两只功率管，驱动电路也较简单，尤其是它具有较好的抗不平衡能力。这 些优点使得半桥式逆变电路应用较为广泛， 它的缺点是变压器初级绕组所得的电压总是一个 电容上的电压，近于电源电压的一半，为了获得与全桥式电路同样的输出功率，功率管和变 压器初级必须通过全桥式电路两倍的电流，所以半桥式电路的输出功率不宜太大。 【半桥全桥选型】 相对半桥逆变器而言， 全桥逆变器的开关电流减小了一半， 因而在大功率场合得到了广泛应 用。 在全桥逆变器中， 为实现输入输出之间的电气隔离和得到合适的输出电压幅值， 一般在输出 端接有交流变压器。 在全桥逆变器中，因各种不可预见的因素，会导致输出变压器存在直流分量，引起单向偏磁 现象。偏磁可以说是全桥逆变器中的一种通病，只是在不同的场合严重程度不同而已。 变压器的偏磁，轻则会使变压器和功率半导体模块的功耗增加，温升加剧，变压器机械噪音 大（变换器开关频率或调制频率在音频范围内时） ，严重时还会损坏功率模块，直接威胁到 系统的正常运行。 上 海 通 用 zx7 - i 系 列 220v 电 焊 机 电 器 原 理 图 . 双 管 正 激 上海通用 WSM -i 系列 氩弧焊机电器原理图部分双管正激 上海通用 NB-200i 气保焊机 电器原理图部分 全桥 双管正激 带输出电抗 全桥无电抗, 都是四个 IGBT 的. 第一种.双激的,可靠性较高,但是输出功率,相对于同频率的.全桥电路的功率低,稳定性稍差 第二种全桥的,可靠性存在直通风险，变压器机械噪音大 ******************************************************************** 瑞凌 电焊机大多数都是 mos 管的. 全桥的.造价都比较高. 1、 效应管的特点 MOS-FET 是其中一种 场效应管的突出优点在于其极高的开关频率，其每秒钟可开关 50 万次以上，耐压一般 在 500V 以上，耐温 150℃（管芯） ，而且导通电阻，管子损耗低，是理想的开关器件， 尤其适合在高频电路中作开关器件使用。 但是场效应管的工作电流较小，高的约 20A 低的一般在 9A 左右，限制了电路中的最大 电流，而且由于场效应管的封装形式，使得其引脚的爬电距离（导电体到另一导电体间 的表面距离）较小，在环境高压下容易被击穿，使得引脚间导电而损坏机器或危害人身 安全。 绝缘等级上,可以做到 F 级别 2、IGBT 的特点 IGBT 即双极型绝缘效应管， 符号及等效电路图见图 11.1， 其开关频率在 20KHZ30KHZ 之间。但它可以通过大电流（100A 以上） ，而且由于外封装引脚间距大，爬电距离大， 能抵御环境高压的影响，安全可靠。 【两种不同管型 焊机的特性】 一、场效应管逆变焊机的特点 由于场效应管的突出优点， 用场效应管作逆变器的开关器件时， 可以把开关频率设计得很高， 以提高转换效率和节省成本（使用高频率变压器以减小焊机的体积，使焊机向小型化，微型 化方便使用。 但无论弧焊机还是切割机， 它们的工作电流都很大。 使用一个场效应管满足不了焊机对电流 的需求，一般采用多只并联的形式来提高焊机电源的输出电流。这样既增加了成本，又降低 了电路的稳定性和可靠性。 二、IGBT 焊机的特点 IGBT 焊机指的是使用 IGBT 作为逆变器开关器件的弧焊机。由于 IGBT 的开关频率较低， 电流大，焊机使用的主变压器、滤波、储能电容、电抗器等电子器件都较场效应管焊机有很 大不同，不但体积增大，各类技术参数也改变了。