專利名稱：變極性亞弧焊機二次逆變主回路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業上用于焊接的變極性亞弧焊機，尤其是其中的的二次逆變主電路。
背景技術：
在現有技術中，公知的逆變式變極性亞弧焊機主回路采用的是雙逆變結構。在二次逆變回路中，為了提高過零點的速度，采用在逆變橋臂上串聯電感的拓撲形式或者采用RCD網絡的拓撲形式。在上述第一種拓撲形式中，電流過零的速度較慢，易斷弧，小電流不穩定。在上述第二種拓撲形式中，電阻消耗功率較大，特別當換流電流較大，工作頻率較高時，功耗達1000瓦以上。
發明內容
本發明針對現有技術的不足，提供一種換流速度快、小電流電弧穩定性好、功耗低的變極性亞弧焊機二次逆變主回路。
本發明采用的解決方案是該變極性亞弧焊機二次逆變主回路包括半橋逆變電路、高壓預充電回路及換相電路，高壓預充電回路給半橋逆變電路提供高電壓，換向電路在半橋逆變電路電流換向時提供續流通路。
半橋逆變電路由兩個大功率絕緣柵雙極性晶體管、濾波電容及吸收電容組成，一個晶體管的源極接另一個晶體管的漏極，兩個晶體管的兩端均并聯有吸收電容，濾波電容一端與一個晶體管的漏極相連，另一端與另一個晶體管的源極相連。
高壓預充電回路由兩個快恢復二極管、電感、次級輔助繞組構成，次級輔助繞組的中間抽頭接電感的一端，電感的另一端接半橋逆變電路中的一個晶體管源級，次級輔助繞組的另外兩端接兩個快恢復二極管的正極，兩個快恢復二極管的負極接半橋逆變電路中一個晶體管的漏極。次級輔助繞組是用導線在高頻變壓器上纏繞7-30匝而成。電感是在磁芯上纏繞10-30匝而成。
換相電路由兩個電容及電感組成，兩個電容串接到二次母線上，兩個電容的公共端接電感的一端，電感另一端接到次級繞組的中間抽頭上。電感是在U型鐵氧體鐵心上用導線纏繞9-30匝而成，具體匝數根據負載輸出電流的大小而定。
本發明由于在半橋逆變電路的基礎上增加了高壓預充電回路和換相電路，由于有預充電過程，電壓較高，因而產生電流過零的速度很快，且不易斷弧，大小電流都能保持電弧穩定。在整個逆變和換相過程中，沒有電阻等功耗器件參與，故損耗低。
圖1是本發明的電路原理圖。
圖2是本發明中高壓預充電回路的第一種變型形式的電路原理圖。
圖3是本發明中高壓預充電回路的第二種變型形式的電路原理圖。
圖4是本發明中高壓預充電回路的第三種變型形式的電路原理圖。
圖中1、半橋逆變電路，2、高壓預充電回路，3、換相電路具體實施例方式圖1給出了本發明的的電路原理圖。變極性亞弧焊機二次逆變主回路包括三部分半橋逆變電路1、高壓預充電電路2和換相電路3。本發明在二次逆變的半橋逆變電路1中，增加了高壓預充電回路2和換相電路3，預充電回路2給逆變電路1提供高電壓，保證輸出電流在過零時不易斷弧，大小電流都能保持電弧穩定；換向電路3則在逆變電路1電流換向時提供續流通路，保證輸出電流以較快的速度換向。半橋逆變電路1由大功率絕緣柵雙極性晶體管Q1和Q2、濾波電容C5、吸收電容C1和C2組成，Q1的源極接Q2的漏極，Q1兩端并聯有吸收電容C1，Q2兩端并聯有吸收電容C2，濾波電容C5一端與Q1漏極相連，另一端與Q2的源極相連。高壓預充電電路2由快恢復二極管D7和D8、電感L3、次級輔助繞組N2構成，二極管D7的正極接繞組N2的a端，二極管D8的正極接繞組N2的c端，二極管D7和D8的負極接在一起后與Q1的漏極連接，電感L3的一端接次級輔助繞組N2的b端，另一端接Q2的源極，次級輔助繞組N2是高頻變壓器T的次級輔助繞組，是用導線在高頻變壓器T上纏繞7-30匝而成，電感L3是在鐵粉芯或其它磁芯上纏繞10-30匝而成。圖2、圖3、圖4給出了高壓預充電電路的三種變型形式，均屬本發明的保護范圍。換相電路3由電容C3和C4、電感L1組成，電容C3和C4串接接到二次母線上，電容C3的一端接在Q1的漏極，另一端與電容C4一端連接，C4的另一端接Q2的源極，電感L1的一端接C3和C4的公共端，另一端接輸出濾波電感L2及高頻變壓器次級繞組N1的中間抽頭，電感L1是在U型鐵氧體鐵心上用導線纏繞9-30匝而成。
權利要求
1.一種變極性亞弧焊機二次逆變主回路，包括半橋逆變電路，其特征在于還包括高壓預充電回路及換相電路，高壓預充電回路給半橋逆變電路提供高電壓，換向電路在半橋逆變電路電流換向時提供續流通路。
2.根據權利要求1所述的變極性亞弧焊機二次逆變主回路，其特征在于所述半橋逆變電路由兩個大功率絕緣柵雙極性晶體管、濾波電容及吸收電容組成，一個晶體管的源極接另一個晶體管的漏極，兩個晶體管的兩端均并聯有吸收電容，濾波電容一端與一個晶體管的漏極相連，另一端與另一個晶體管的源極相連。
3.根據權利要求1所述的變極性亞弧焊機二次逆變主回路，其特征在于所述高壓預充電回路由兩個快恢復二極管、電感、次級輔助繞組構成，次級輔助繞組的中間抽頭接電感的一端，電感的另一端接半橋逆變電路中的一個晶體管源級，次級輔助繞組的另外兩端接兩個快恢復二極管的正極，兩個快恢復二極管的負極接半橋逆變電路中一個晶體管的漏極。
4.根據權利要求3所述的變極性亞弧焊機二次逆變主回路，其特征在于所述次級輔助繞組是用導線在高頻變壓器上纏繞7-30匝而成。
5.根據權利要求3所述的變極性亞弧焊機二次逆變主回路，其特征在于所述電感是在磁芯上纏繞10-30匝而成。
6.根據權利要求1所述的變極性亞弧焊機二次逆變主回路，其特征在于所述換相電路由兩個電容及電感組成，兩個電容串接到二次母線上，兩個電容的公共端接電感的一端，電感另一端接到次級繞組的中間抽頭上。
7.根據權利要求6所述的變極性亞弧焊機二次逆變主回路，其特征在于所述電感是在U型鐵氧體鐵心上用導線纏繞9-30匝而成。
全文摘要
本發明提供了一種變極性亞弧焊機二次逆變主電路，該變極性亞弧焊機二次逆變主回路包括半橋逆變電路、高壓預充電回路及換相電路，高壓預充電回路給半橋逆變電路提供高電壓，換向電路在半橋逆變電路電流換向時提供續流通路。本發明由于在半橋逆變電路的基礎上增加了高壓預充電回路和換相電路，由于有預充電過程，電壓較高，因而產生電流過零的速度很快，且不易斷弧，大小電流都能保持電弧穩定。在整個逆變和換相過程中，沒有電阻等功耗器件參與，故損耗低。
文檔編號B23K9/10GK1695867SQ200510043680
公開日2005年11月16日 申請日期2005年5月30日 優先權日2005年5月30日
發明者陳仁富 申請人:陳仁富