一种新型的高频逆变焊机功率变换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种新型的高频逆变焊机功率变换电路，包括分压电容C1、分压电容C2、隔离驱动变压器T3、第一功率开关元器件、第二功率开关元器件、第三功率开关元器件、第四功率开关元器件、变压器T1、电流互感器T2初级绕组、整流桥、整流二极管D2和整流二极管D3。本发明专利技术提供的新型高频焊机功率变换电路，由于去除了寿命短并且昂贵的大容量高压储能电解电容以及去除了发热量大的整流桥和预充电继电器等很大程度降低了高频逆变焊机的生产成本，并提高25％的电源效率，PFC(功率因数)也提高了35％。

A New Power Conversion Circuit for High Frequency Inverter Welder

【技术实现步骤摘要】
一种新型的高频逆变焊机功率变换电路
本专利技术涉及焊机功率变换电路领域，具体涉及一种新型的高频逆变焊机功率变换电路。
技术介绍
随着新型电力电子半导体的技术发展，逆变焊机的技术突飞猛进。但是由于逆变焊机内部使用的功率变换器件成本居高不下，生产厂家一般都会舍去PFC(功率因数校正)电路达到降低逆变焊机的元器件成本的目的，现有技术中高频逆变焊机的主要功率变换电路结构如附图3所示。现有高频逆变焊机的功率变换电路中，交流电流输入L与交流电输入N经保险丝F1，整流桥D1整流成100HZ的脉动直流电向储能电解电容CD1充电、储能电解电容CD1上得到稳定的直流电源供给后级功率开关元器件电路工作。先给隔离驱动变压器T3输入脉宽调制正半周波形，隔离驱动变压器T3输出同相端打开开关管Q1、隔离驱动变压器T3输出反相端关断开关管Q2，电流由CD1的正极输出依次经过开关管Q1、变压器T1、电流互感器T2初级绕组、分压电容C2、储能电解电容CD1的负极形成PWM正极回路；再给隔离驱动变压器T3输入脉宽调制负半周波形，经过隔离驱动变压器T3输出同相端关断开关管Q1、隔离驱动变压器T3输出反相端打开开关管Q2，电流由CD1的正极输出依次经过依C1、电流互感器T2初级绕组、变压器T1、开关管Q2、储能电解电容CD1的负极形成PWM负极回路。以50KHZ的高速频率交替向变压器T1输送能量，变压器T1次级绕组通过整流二极管D2、D3等推挽整流成100KHZ的高频直流电输出到焊枪正极夹电焊条焊接工件使用。电流采样用于前级控制信号的输入以调制PWM占空比的输出。由于现有的高频逆变焊机省去了昂贵的PFC(功率因数校正)电路，电路功率因数只能达到60的PF值，整流桥没有连续导通。只有交流当电网电压高于储能电解电容CD1上的电压时才导通整流桥D1使交流电网电压波形失真并使交流电网承担着巨大的无功功率损失。交流电网通过整流桥D1对储能电解电容CD1进行充电波形如附图4所示。如附图4所示，正弦波的交流电压和导通时间很短，畸变的电流波形伤害了公共的交流电网，使公共的交流电网电压波形失真干扰用电安全。为了解决上述问题，亟需专利技术一种新型的高频逆变焊机功率变换电路，以解决目前高频逆变焊机功率变换电路中正弦波的交流电压和导通时间很短而导致的畸变的电流波形伤害公共的交流电网，使公共的交流电网电压波形失真干扰用电安全的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型的高频逆变焊机功率变换电路，有效的解决了目前高频逆变焊机功率变换电路中正弦波的交流电压和导通时间很短的问题，防止了畸变的电流波形伤害公共交流电网的情况发生。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种新型的高频逆变焊机功率变换电路，包括分压电容C1、分压电容C2、隔离驱动变压器T3、第一功率开关元器件、第二功率开关元器件、第三功率开关元器件、第四功率开关元器件、变压器T1、电流互感器T2初级绕组、整流桥、整流二极管D2和整流二极管D3；所述分压电容C1一端连接交流电输入L，所述分压电容C1另一端连接分压电容C2，所述分压电容C2另一端连接交流电输入N，所述交流电输入L进入分压电容C1和分压电容C2回到交流电输入N形成回路，组成上正下负的电源供给；所述隔离驱动变压器T3输出同相端连接第一功率开关元器件和第二功率开关元器件，所述隔离驱动变压器T3输出反相端连接第三功率开关元器件和第四功率开关元器件；所述第二功率开关元器件和第三功率开关元器件电性连接变压器T1输入端，所述分压电容C1和分压电容C2电性连接电流互感器T2初级绕组输入端，所述变压器T1输入端和电流互感器T2初级绕组输入端电性连接；所述电流互感器T2初级绕组输出端电性连接整流桥，所述变压器T1输出端电性连接整流二极管D2和整流二极管D3。进一步的，所述交流电输入L经保险丝F1进入分压电容C1和分压电容C2(2)回到交流电输入N形成回路，组成上正下负的电源供给。进一步的，所述第一功率开关元器件包括开关管Q1和旁二极管D1，所述第二功率开关元器件包括开关管Q’1和旁二极管D’1。进一步的，所述第三功率开关元器件包括开关管Q2和旁二极管D、第四功率开关元器件包括开关管Q’2和旁二极管D’。进一步的，所述变压器T1(8)输出端设置三个接线柱，其中两个接线柱分别电性连接整流二极管D2和整流二极管D3，另外一个接线柱电性连接焊机负极搭铁。进一步的，所述整流二极管D2的阴极和整流二极管D3的阴极电性连接焊枪正极。进一步的，所述整流桥的两个自由接线端分别电性连接电阻R1和电阻R2，所述电阻R1(和电阻R2的自由端均电性连接电流采样。进一步的，所述电阻R1和电阻R2之间设置电容C3。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的新型高频焊机功率变换电路，由于减去了整流桥与大容量储能电解电容后后级电路呈阻性负载，电压与电流同频不畸变失真，并且经测试再同等输出功率下，电源效率从60％提高到了85％，PFC(功率因数)也从PF值60提高到了PF值95以上。2、本专利技术提供的新型高频焊机功率变换电路，由于去除了寿命短并且昂贵的大容量高压储能电解电容以及去除了发热量大的整流桥和预充电继电器等很大程度降低了高频逆变焊机的生产成本，并提高25％的电源效率，PFC(功率因数)也提高了35％。显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明；但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例；凡基于本专利技术的构思所实现的技术均属于本专利技术的范围。附图说明图1为本专利技术一种新型的高频逆变焊机功率变换电路原理示意图；图2为本专利技术一种新型的高频逆变焊机功率变换电路电流波形图；图3为本专利技术现有技术中高频逆变焊机的主要功率变换电路原理示意图；图4为本专利技术现有技术中高频逆变焊机的主要功率变换电路充电波形示意图；图中：1-分压电容C1；2-分压电容C2；3-隔离驱动变压器T3；4-第一功率开关元器件；5-第二功率开关元器件；6-第三功率开关元器件；7-第四功率开关元器件；8-变压器T1；9-电流互感器T2初级绕组；10-整流桥；11-整流二极管D2；12-整流二极管D3；13-保险丝F1；14-焊机负极搭铁；15-焊枪正极；16-电阻R1；17-电阻R2；18-电容C3；41-开关管Q1；42-旁二极管；51-开关管Q’1；52-旁二极管D’1；61-开关管Q2；62-旁二极管D；71-开关管Q’2；72-旁二极管D’。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术一种新型的高频逆变焊机功率变换电路，包括分压电容C1(1)、分压电容C2(2)、隔离驱动变压器T3(3)、第一功率开关元器件(4)、第二功率开关元器件(5)、第三功率开关元器件(6)、第四功率开关元器件(7)、变压器T1(8)、电流互感器T2初级绕组(9)、整流桥(10)、整流二极管D2(11)和整流二极管D3(12)；所述分压电容C1(1)一端连接交流电输入L，所述分压电容C1(1)另一端连接分压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型的高频逆变焊机功率变换电路，其特征在于：包括分压电容C1(1)、分压电容C2(2)、隔离驱动变压器T3(3)、第一功率开关元器件(4)、第二功率开关元器件(5)、第三功率开关元器件(6)、第四功率开关元器件(7)、变压器T1(8)、电流互感器T2初级绕组(9)、整流桥(10)、整流二极管D2(11)和整流二极管D3(12)；所述分压电容C1(1)一端连接交流电输入L，所述分压电容C1(1)另一端连接分压电容C2(2)，所述分压电容C2(2)另一端连接交流电输入N，所述交流电输入L进入分压电容C1(1)和分压电容C2(2)回到交流电输入N形成回路，组成上正下负的电源供给；所述隔离驱动变压器T3(3)输出同相端连接第一功率开关元器件(4)和第二功率开关元器件(5)，所述隔离驱动变压器T3(3)输出反相端连接第三功率开关元器件(6)和第四功率开关元器件(7)；所述第二功率开关元器件(5)和第三功率开关元器件(6)电性连接变压器T1(8)输入端，所述分压电容C1(1)和分压电容C2(2)电性连接电流互感器T2初级绕组(9)输入端，所述变压器T1(8)输入端和电流互感器T2初级绕组(9)输入端电性连接；所述电流互感器T2初级绕组(9)输出端电性连接整流桥(10)，所述变压器T1(8)输出端电性连接整流二极管D2(11)和整流二极管D3(12)。...

【技术特征摘要】
1.一种新型的高频逆变焊机功率变换电路，其特征在于：包括分压电容C1(1)、分压电容C2(2)、隔离驱动变压器T3(3)、第一功率开关元器件(4)、第二功率开关元器件(5)、第三功率开关元器件(6)、第四功率开关元器件(7)、变压器T1(8)、电流互感器T2初级绕组(9)、整流桥(10)、整流二极管D2(11)和整流二极管D3(12)；所述分压电容C1(1)一端连接交流电输入L，所述分压电容C1(1)另一端连接分压电容C2(2)，所述分压电容C2(2)另一端连接交流电输入N，所述交流电输入L进入分压电容C1(1)和分压电容C2(2)回到交流电输入N形成回路，组成上正下负的电源供给；所述隔离驱动变压器T3(3)输出同相端连接第一功率开关元器件(4)和第二功率开关元器件(5)，所述隔离驱动变压器T3(3)输出反相端连接第三功率开关元器件(6)和第四功率开关元器件(7)；所述第二功率开关元器件(5)和第三功率开关元器件(6)电性连接变压器T1(8)输入端，所述分压电容C1(1)和分压电容C2(2)电性连接电流互感器T2初级绕组(9)输入端，所述变压器T1(8)输入端和电流互感器T2初级绕组(9)输入端电性连接；所述电流互感器T2初级绕组(9)输出端电性连接整流桥(10)，所述变压器T1(8)输出端电性连接整流二极管D2(11)和整流二极管D3(12)。2.根据权利要求1所述的一种新型的高频逆变焊机功率变换电路，其特征在于：所述交流电输入L经保险丝F1(13)进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭智民，
申请(专利权)人：彭智民，
类型：发明
国别省市：浙江,33