一种可实现移相谐振软开关工作方式的逆变器控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可实现移相谐振软开关工作方式的逆变器控制电路，包括主开关电路、电容吸收电路、饱和电感、阻断电容及主变压器,所述主开关电路包括超前臂IGBT和滞后臂IGBT，两支IGBT模块组成桥式逆变电路，所述主开关电路输出分别接饱和电感和主变压器，所述电容吸收电路分别接直流+、直流—和滞后臂IGBT的中间点，所述饱和电感一端接主开关电路的输出，一端接所述阻断电容的一端，阻断电容的另一端接所述主变压器的一端，主变压器的另一端接主开关电路的输出端，本实用新型专利技术提供的控制电路使开关应力几乎消除，可靠性显著提高，并且逆变频率提高，通过提高频率，可以减轻焊机的重量和主变压器的体积，同时更加节能，相对可控硅逆变焊机节能达30％。

Inverter control circuit capable of realizing phase shift resonant soft switch operation mode

The utility model relates to a phase shift resonant soft switching inverter can be realized working mode control circuit comprises a main switch capacitor circuit, snubber circuit, saturable inductor and blocking capacitor and the main transformer, the main switch circuit comprises a super forearm IGBT and lag arm of IGBT, the two IGBT module bridge inverter circuit, the output of the main the switch circuit is respectively connected with a saturable inductor and transformer, the capacitor snubber circuit are respectively connected with DC, DC + - and lag arm of IGBT in the middle, the saturated output end is connected with the main circuit inductance switch, is connected with one end of the blocking capacitor, blocking the other end is connected with the main transformer at one end of the capacitor and the other end is connected with the output end of the main switch circuit of the main transformer, the control circuit provided by the utility model makes the switch stress almost eliminated, significantly improve the reliability, and inverse conversion By increasing the frequency, the weight of the welding machine and the volume of the main transformer can be reduced, and the energy saving of the relative controllable silicon inverter welder is 30%.

【技术实现步骤摘要】
一种可实现移相谐振软开关工作方式的逆变器控制电路
本技术涉逆变焊机逆变器控制电路
，具体涉及一种可实现移相谐振软开关工作方式的逆变器控制电路。
技术介绍
现有的逆变焊机相比传统可控硅整流焊机，在控制精度、动态响应速度方面有很大提高，但现有的逆变焊机是硬开关工作方式，存在开关应力高，开关损耗大的缺点，限制了逆变焊机频率的提高，即动特性的提高。将软开关技术应用于逆变焊接电源中是解决逆变焊机开关损耗大的有效方法。
技术实现思路
本技术的目的就是为克服以上缺陷，提供了一种应用于逆变焊机逆变器的可实现移相谐振软开关工作方式的控制电路，该控制电路使开关器件上的开关应力几乎消除，可靠性显著提高。本技术采用如下技术方案：一种可实现移相谐振软开关工作方式的逆变器控制电路，包括主开关电路、电容吸收电路、饱和电感、阻断电容及主变压器，所述主开关电路包括超前臂IGBT和滞后臂IGBT，超前臂IGBT和滞后臂IGBT组成桥式逆变电路，所述主开关电路的输出分别接饱和电感和主变压器，所述电容吸收电路分别接直流+、直流—和滞后臂IGBT的中间点，所述饱和电感一端接主开关电路的输出，一端接所述阻断电容的一端，所述阻断电容的另一端接所述主变压器的一端，所述主变压器的另一端接主开关电路的输出端。进一步的，所述超前臂IGBT包括Q1和Q2两个IGBT模块，Q1和Q2的结电容分别为C1’和C2’，Q1和Q2并联二极管D1和D2，所述滞后臂IGBT包括Q3和Q4两个IGBT模块，Q3和Q4的结电容分别为C3’和C4’，Q3和Q4并联二极管D3和D4。进一步的，所述Q1的C1极接直流+，E1极接所述Q2的C2极，所述Q1的G1、E1两极接驱动脉冲，所述Q2的E2极接直流－，所述Q2的G2、E2两极接驱动脉冲；所述Q1的E1极和所述Q2的C2极同时接所述饱和电感的一端；所述Q3的C3极接直流+，E3极接所述Q4的C4极，所述Q3的G3、E3两极接驱动脉冲；所述Q4的E4极接直流－，所述Q4的G4、E4两极接驱动脉冲；所述Q3的E3极和所述Q4的C4极同时接所述主变器原边的一端。进一步的，所述电容吸收电路包括电容C01、电容C02。所述电容C01一端接直流+，另一端接所述电容C02的一端；所述电容C02一端接所述电容C01的一端，另一端接直流－；所述电容C01和所述电容C02的公共端接所述主开关电路中Q3的E3极和Q4的C4极的连接点。进一步的，所述饱和电感一端接所述主开关电路中Q1的E1极和Q2的C2极的连接点，另一端接所述阻断电容的一端。进一步的，所述阻断电容一端接所述饱和电感，另一端接所述主变压器的一端。进一步的，所述主变压器的一端接所述阻断电容的一端，另一端接所述主开关电路中Q3的E3极和Q4的C4极的连接点。本技术的有益效果：(1)本技术采用实现移相谐振软开关工作方式的控制电路，开关器件上的开关应力几乎消除，可靠性显著提高。(2)本技术采用实现移相谐振软开关工作方式的控制电路，使逆变器逆变频率大大提高，通过提高逆变频率，采用此控制方式的逆变焊机，大大减轻了焊机的重量和主变压器的体积，相对可控硅逆变焊机节能达30％。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。图1是本技术电路原理图；图2是本技术第一工作阶段电流通路图；图3是本技术第二工作阶段电流通路图；图4是本技术第三工作阶段电流通路图；图5是本技术第四工作阶段电流通路图；其中，1.超前臂IGBT，2.电容吸收电路，3.滞后臂IGBT，4.主变压器，5.阻断电容，6.饱和电感。具体实施方式下面结合附图对技术做进一步说明：一种可实现移相谐振软开关工作方式的逆变器控制电路，包括主开关电路、电容吸收电路2、饱和电感6、阻断电容5及主变压器4，所述主开关电路包括超前臂IGBT1和滞后臂IGBT2，超前臂IGBT和滞后臂IGBT组成桥式逆变电路，所述主开关电路的输出分别接饱和电感和主变压器，所述电容吸收电路分别接直流+、直流—和滞后臂IGBT模块的中间点，所述饱和电感一端接主开关电路的输出，一端接所述阻断电容的一端，所述阻断电容的另一端接所述主变压器的一端，所述主变压器的另一端接主开关电路的输出端。进一步的，所述超前臂IGBT包括Q1和Q2两个IGBT模块，Q1和Q2的结电容分别为C1’和C2’，Q1和Q2并联二极管D1和D2，所述滞后臂IGBT包括Q3和Q4两个IGBT模块，Q3和Q4的结电容分别为C3’和C4’，Q3和Q4并联二极管D3和D4。进一步的，所述Q1的C1极接直流+，E1极接所述Q2的C2极，所述Q1的G1、E1两极接驱动脉冲，所述Q2的E2极接直流－，所述Q2的G2、E2两极接驱动脉冲；所述Q1的E1极和所述Q2的C2极同时接所述饱和电感6的一端；所述Q3的C3极接直流+，E3极接所述Q4的C4极，所述Q3的G3、E3两极接驱动脉冲；所述Q4的E4极接直流－，所述Q4的G4、E4两极接驱动脉冲；所述Q3的E3极和所述Q4的C4极同时接所述主变器4原边的一端。进一步的，所述电容吸收电路包括电容C01、电容C02。所述电容C01一端接直流+，另一端接所述电容C02的一端；所述电容C02一端接所述电容C01的一端，另一端接直流－；所述电容C01和所述电容C02的公共端接所述主开关电路中Q3的E3极和Q4的C4极的连接点。进一步的，所述饱和电感一端接所述主开关电路中Q1的E1极和Q2的C2极的连接点，另一端接所述阻断电容的一端。进一步的，所述阻断电容一端接所述饱和电感，另一端接所述主变压器的一端。进一步的，所述主变压器的一端接所述阻断电容的一端，另一端接所述主开关电路中Q3的E3极和Q4的C4极的连接点。其工作原理为：Q1(或Q2)的开通前，通过饱和电感、主变压器的原边与吸收电容C01、C02的谐振，使C01(或C02)上的电压降为零，为Q1(或Q2)创造零电压开通条件。当原边电流谐振到零时，由于阻断电容C03和饱和电感的作用使其在零状态保持一段时间,在此期间，Q3、Q4实现零开关，所述主开关电路通过控制IGBT开关，将直流电逆变成高频交流电，所述电容吸收电路实现Q1、Q2零电压开通条件，所述饱和电感和阻断电容实现Q3、Q4零电流开通条件，所述主变压器实现将高频交流电降压至合适的焊接电压。采用该控制电路的逆变器工作过程分为八个阶段，前四个阶段和后四个阶段是对称的。第一工作阶段：Q1和Q4导通，Q2和Q3截止，电流通路为：直流+→Q1→L1→C03→T→Q4→直流-如图2所示，此阶段饱和电感L1已饱和，可等效为恒流源，此阶段工作原理等效为恒流源给C03充电，C03上的电压线性上升。第二工作阶段：Q1、Q2、Q3截止，Q4导通，电流通路为：直流+→C1’→L1→C03→T→Q4→直流-Q1两端电压上升，如图3所示，电流由支路Q1转到支路C1’，当Q1截至时，L1仍作为恒流源折算至变压器原边，由于Q1的关断，电流通路转移至C1’支路上，给C1’充电，给C01放电，C1’、C01上电压线性变化，电压上升率与负载电流有关。第三工作阶段：当Q1两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现移相谐振软开关工作方式的逆变器控制电路，其特征在于，包括主开关电路、电容吸收电路、饱和电感、阻断电容及主变压器，所述主开关电路包括超前臂IGBT和滞后臂IGBT，两支IGBT模块组成桥式逆变电路，所述主开关电路的输出分别接饱和电感和主变压器，所述电容吸收电路分别接直流+、直流—和滞后臂IGBT的中间点，所述饱和电感一端接主开关电路的输出，一端接所述阻断电容的一端，所述阻断电容的另一端接所述主变压器的一端，所述主变压器的另一端接主开关电路的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种可实现移相谐振软开关工作方式的逆变器控制电路，其特征在于，包括主开关电路、电容吸收电路、饱和电感、阻断电容及主变压器，所述主开关电路包括超前臂IGBT和滞后臂IGBT，两支IGBT模块组成桥式逆变电路，所述主开关电路的输出分别接饱和电感和主变压器，所述电容吸收电路分别接直流+、直流—和滞后臂IGBT的中间点，所述饱和电感一端接主开关电路的输出，一端接所述阻断电容的一端，所述阻断电容的另一端接所述主变压器的一端，所述主变压器的另一端接主开关电路的输出端。2.如权利要求1所述的一种可实现移相谐振软开关工作方式的逆变器控制电路，其特征在于，所述超前臂IGBT包括Q1和Q2两个IGBT模块，Q1和Q2的结电容分别为C1’和C2’，Q1和Q2并联二极管D1和D2，所述滞后臂IGBT包括Q3和Q4两个IGBT模块，Q3和Q4的结电容分别为C3’和C4’，Q3和Q4并联二极管D3和D4。3.如权利要求2所述的一种可实现移相谐振软开关工作方式的逆变器控制电路，其特征在于，所述Q1的C1极接直流+，E1极接所述Q2的C2极，所述Q1的G1、E1两极接驱动脉冲，所述Q2的E2极接直流－，所述Q2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕金建，韩滨，张海林，
申请(专利权)人：济宁奥太电气有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37