專利名稱：變極性焊接電源二次逆變電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變極性焊接電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種變極性焊接電源二次 逆變電路及其控制方法。
背景技術(shù)：
鋁及其合金具有低溫特性好、比強(qiáng)度高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于 航空航天、汽車、高速列車、船舶制造等工業(yè)領(lǐng)域的金屬結(jié)構(gòu)中。變極性焊接
電源在鋁及其合金的GTAW (鎢極氬弧焊)焊接中具有去除氧化膜、減少鎢極 燒損、精確控制焊接熱輸入以及電弧穩(wěn)定等綜合優(yōu)勢，是一種焊接鋁及其合金 的理想電源。
變極性焊接電源的功率變換電路一般都采用兩級逆變電路的結(jié)構(gòu)(如附圖 l所示)。電網(wǎng)電壓經(jīng)整流濾波、 一次逆變以及高頻變壓器降壓之后，輸出低壓 高頻方波交流(20kHz)，再經(jīng)過次級整流、濾波以及二次逆變，輸出頻率較低 (s500Hz)的變極性交流焊接電流。二次逆變電路的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和控制方法 對于變極性焊接電源的輸出性能具有決定性的影響，而其中要解決的核心問題 就是在輸出電流的變極性過程中如何維持電弧的穩(wěn)定，穩(wěn)定的焊接電弧可以減 小焊接噪聲并且使焊縫成形美觀。
在鋁及其合金的交流(包括正弦波、方波以及變極性)GTAW焊接過程中， 電流過零時電弧將瞬時熄滅，需要重新引燃電弧。而重新引燃電弧的難易與再 引燃電弧瞬間電弧空間殘余電離度、陰極電子發(fā)射能力以及再加電壓的上升速 度有關(guān)。
在采用正弦波(工頻)交流進(jìn)行鋁及其合金的G1AW焊接時，由于電流過
零速度太慢，以致電弧在電流過零熄滅后，電弧空間電離度大幅度下降，若不 采取任何措施，電弧的再引燃相當(dāng)困難，從而造成電弧的穩(wěn)定性較差。因此， 通常需要通過疊加高壓脈沖來維持電弧的穩(wěn)定。這不僅增加了設(shè)備的復(fù)雜性， 還會給電源系統(tǒng)帶來高頻、高壓干擾。
變極性焊接電源是一種特殊的方波交流電源，其焊接電流的正負(fù)半波時間 和幅值4個參數(shù)均獨(dú)立可調(diào)。由于其極性切換速度很快，在電流過零電弧熄滅 的瞬間，電弧空間仍然保持很高的溫度和殘余電離度，因此電弧的再引燃與正 弦波交流相比就容易得多，電弧的穩(wěn)定也就相對容易。但是，即使采用變極性
焊接電源，在進(jìn)行鋁合金的GTAW焯接時，仍然需要采取一定的措施來維持電 弧的穩(wěn)定。尤其是在小電流焊接時，此時電弧空間的溫度較低，殘余電離度較 小，電弧的再引燃還是會存在一定的困難。
總的來說，維持變極性焊接電源焊接電弧穩(wěn)定的關(guān)鍵有兩個其一，盡量
加快電流的極性切換速度，維持電弧空間在電流過零瞬間的殘余電離度，降低
電弧再引燃的難度；其二，在電弧熄滅的瞬間，采取有效措施給電弧空間施加 一定的再燃弧電壓，重新引燃電弧，尤其是在小電流焊接的情況下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了-浙變極性焊接電源二次逆變電路及其控制方法，旨在克服 全橋式二次逆變電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高以及系統(tǒng)效率低的缺點(diǎn)，并解決目前所 采用的半橋式二次逆變電路在電流過零速度不夠快、再燃弧電壓不足等方面存 在的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種變極性焊接電源二次逆變電路，其特征在于
所述電路包括第一續(xù)流電感L"第二續(xù)流電感L2、 IGBT半橋電路以及IGBT 的RC緩沖電路；其中，L,和L2構(gòu)成耦合電感，k的1端和L2的1端構(gòu)成同 名端，L,的2端和L2的2端也構(gòu)成同名端；L,的1端連接到次級整流電路的
正極性輸出端，L,的2端連接到半橋電路的IGBTQs的集電極CQ5; L2的2 端連接到次級整流電路的負(fù)極性輸出端，k的1端連接到半橋電路的IGBTQ6
的發(fā)射極EQ6;作為RC緩沖電路的電阻R5、電容Cs和電阻R6、電容C6分別
跨接半橋電路的IGBT Q5和Q6的發(fā)射極和集電極上。
一種變極性焊接電源二次逆變電路控制方法，其特征在于所述方法包括 針對半橋電路中兩個IGBT控制所采用的開關(guān)切換控制方法，以及在輸出電流 極性切換之前小于等于500|is的時間內(nèi)，設(shè)定換向電流值控制輸出電流的控制 方法；
所述針對半橋電路中兩個IGBT控制所采用的開關(guān)切換控制方法，通過共 同導(dǎo)通開關(guān)切換控制方法或者共同截止開關(guān)切換控制方法實現(xiàn)；共同導(dǎo)通開關(guān) 切換控制方法，是在兩個IGBT開關(guān)切換之前，讓Q5和Q6共同導(dǎo)通l-5ps的 時間，形成直通；共同截止開關(guān)切換控制方法，是在兩個IGBT開關(guān)切換之前， 讓Qs和Q6同時關(guān)斷，截止l-5ps的時間；
所述設(shè)定換向電流值控制輸出電流的控制方法，是當(dāng)以超過設(shè)定換向電流 值的電流焊接時，在極性切換之前小于等于50(^s的時間內(nèi)，將輸出電流值減 小為設(shè)定換向電流值，極性切換之后又將輸出電流值設(shè)置為正常的焊接電流 值；當(dāng)以小于設(shè)定換向電流值的電流焊接時，在極性切換之前小于等于500|is 的時間內(nèi)，將輸出電流值增大為設(shè)定換向電流值，極性切換之后又將輸出電流 值設(shè)置為正常的焊接電流值。
所述在輸出電流極性切換之前小于等于50(^s的時間內(nèi)，設(shè)定換向電流值 既要確保在電流極性切換過程中Qs和Q6兩者集電極和發(fā)射極之間所承受的最 大電壓不會造成IGBT的擊穿，又要使IGBT的RC緩沖電路提供足夠大的再 燃弧電壓，確保變極性焊接過程電弧的穩(wěn)定。
本發(fā)明提出的變極性焊接電源二次逆變電路及其控制方法，利用耦合電感 的能量轉(zhuǎn)移特性，在進(jìn)行變極性焊接的時候，可以使焊接電流在過零后能夠以
相對應(yīng)的續(xù)流電感(請參照附圖2， L,或者L2)中的剩余電流值快速上升到換 向后所要求的正常焊接電流值，從而可以獲得較快的電流過零速度，有利于維 持電弧的穩(wěn)定。另一方面，電弧熄滅瞬間的再燃弧電壓由換向前的焊接電流值
以及IGBT的RC緩沖電路中的電阻R (請參照附圖2，電阻Rs或者決定， 通過匹配兩者的參數(shù)可以獲得滿足燃弧要求的再燃弧電壓。


圖1是變極性焊接電源主電路結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是變極性焊接電源二次逆變電路圖。
圖3是電弧熄滅瞬間，變極性焊接電源二次逆變電路等效電路示意圖。 圖4是變極性焊接電源二次逆變電路共同導(dǎo)通開關(guān)切換控制方法的IGBT 控制信號示意圖。
圖5是變極性焊接電源二次逆變電路共同截止開關(guān)切換控制方法的IGBT 控制信號示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施方案，換向電流為50A時，變極性焊接電流波形 示意圖。
圖7是雙DSP數(shù)字化控制變極性焊接電源系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8是輸出電流閉環(huán)控制方塊圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對實施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是 示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
目前，變極性焊接電源的二次逆變電路多采用全橋結(jié)構(gòu)，全橋式二次逆變 電路在電源的變極性輸出性能上有一定優(yōu)勢，但是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、系 統(tǒng)效率低。半橋式二次逆變電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、系統(tǒng)效率相對較高，但是目前常規(guī)的半橋式二次逆變電路，在電流快速過零以及再引燃電弧的關(guān)鍵問題 上存在不足。
附圖1是變極性焊接電源主電路結(jié)構(gòu)圖。變極性焊接電源的主電路一般都
采用兩級逆變的結(jié)構(gòu)，三相電網(wǎng)電壓經(jīng)輸入整流濾波101、 一次逆變102及高 頻變壓器降壓103之后，輸出低壓高頻方波交流(頻率一般為20kHz)，再經(jīng) 過次級整流、濾波以及二次逆變104，輸出頻率較低(500Hz以下)的變極性 方波交流焊接電流。
附圖2是本發(fā)明的變極性焊接電源二次逆變電路圖，它采取了附圖1所示 的變極性焊接電源主電路結(jié)構(gòu)。如附圖2所示，T,是高頻降壓變壓器，它將一 次逆變電路輸出的高壓、高頻方波交流電壓(幅值為500伏以上)降為低壓的 高頻方波交流電壓(幅值約為65V)?？旎謴?fù)功率二極管D,、 D2、 D3和D4構(gòu) 成次級整流電路，！^Q、 R2C2、 R3C3以及R4C4分別構(gòu)成4個快恢復(fù)功率二極 管的反向恢復(fù)吸收網(wǎng)絡(luò)。第一續(xù)流電感L"第二續(xù)流電感L2、 IGBT半橋電路 (Q5:內(nèi)含二極管Ds、 Q6:內(nèi)含二極管I)6)以及IGBT的RC緩沖電路(R5、 C5 和R6、 C6)構(gòu)成二次逆變主電路。焊接電弧負(fù)載R^通過焊接電纜連接在半橋 電路兩個IGBT的中點(diǎn)以及高頻變壓器的中心抽頭COM之間，具體來說，工 件與半橋電路兩個IGBT的中點(diǎn)相連，鎢極(焊槍)與變壓器的中心抽頭COM 相連。結(jié)合附圖2，在由正極性焊接向負(fù)極性焊接切換的過程中，本發(fā)明的變 極性焊接電源二次逆變電路工作過程為
① Qs導(dǎo)通、Q6關(guān)斷，正極性焊接階段，電流流向依次為電感L,—開關(guān) 管Q5—電弧負(fù)載Rarc~>變壓器中心抽頭COM,電感L,起到濾波續(xù)流的作用， L,儲存能量。
② Qs導(dǎo)通、Q6導(dǎo)通，二次逆變電路進(jìn)入"直通"階段。本發(fā)明的半橋電 路的兩個IGBT采取共同導(dǎo)通的開關(guān)切換控制方法，Qs和Q6在進(jìn)行開關(guān)切換 之前會共同導(dǎo)通一小段時間。這個階段存在的時間極短，大約1 5ps，基本不
會改變二次逆變電路的工作狀態(tài)，只是為接下來的極性切換過程做準(zhǔn)備。
③Qs關(guān)斷、Q6導(dǎo)通，進(jìn)入正極性焊接向負(fù)極性焊接的極性切換過程。假 設(shè)換向之前焊接電流值為IQ， Qs—關(guān)斷，由于通過電感L,中的電流不能突變，
電流Io將通過Qs的RC緩沖電路進(jìn)行續(xù)流。另外，由于耦合作用，電感L,中
的能量開始向電感L2中轉(zhuǎn)移，L2中也將通過電流(電流方向從右至左)，通過
電感L,的電流Io分為通過電弧負(fù)載的電流h以及通過電感L2的電流12兩部分， 此時的電流流向依次為電感L,—R5—C5—(電弧負(fù)載R^、 Q6—電感L2)，
通過電弧負(fù)載的電流Ii迅速減小，通過電感L2中的電流l2迅速增大。 一旦通
過電弧負(fù)載的電流I,減小為零，電弧瞬間熄滅。
在電弧熄滅瞬間，續(xù)流等效電路如附圖3所示。通過電弧負(fù)載的電流已 經(jīng)為零，因此，電感L2與電感L,中的電流相等。另一方面，從Qs開始關(guān)斷 到通過電弧負(fù)載的電流降為零，這---過程所經(jīng)歷的時間極短(約為幾個微秒)， 而且續(xù)流電感L,的電感量較大，齒此可以認(rèn)為在這個過程中，電感L,中的 能量基本沒有消耗在電阻R5上，也沒有轉(zhuǎn)移到電容Cs上，電感L,在換向之 前所儲存的能量此時分為電感L,本身剩余的能量、儲存到L,、 L2互感中的 能量以及轉(zhuǎn)移到電感L2中的能量三部分。根據(jù)這點(diǎn)假設(shè)，在電弧熄滅的瞬間， 電感L2與L,中通過大小相同的電流，其大小約為換向前焊接電流值的一半， 即10/2。
"在附圖2中，兩個直流脈沖電壓源等效于高頻變壓器T,副邊輸出經(jīng)過次 級整流后的直流脈沖電壓，其頻率為40kHz、幅值U約為65V (2倍的U約為 130V)，在電弧熄滅的瞬間，直流脈沖電壓源的輸出電壓可以是其幅值，也可 能是零。由于電感L2與Li此時是串聯(lián)連接，通過兩者的電流相同，因此，電 感L2與L,兩端的電壓大小相等，方向已在附圖3中標(biāo)出。于是，可以得到
<formula>formula see original document page 9</formula>
電感L2與L,兩端的電壓大小相等，即Ul^Uu;由于從Qs開始關(guān)斷到通過電 弧負(fù)載的電流降為零，這--過程所經(jīng)歷的時間極短(約為幾個微秒)，可以認(rèn) 為電容Q兩端電壓基本沒有上升，即UcfO; u為高頻變壓器T,副邊輸出經(jīng)過
次級整流后的直流脈沖電壓的瞬時值，即u-65V或i^0。因此，在電弧熄滅瞬
間，加在電弧空間的再燃弧電壓Ur為
r— 4
可見，通過選擇合適的電阻115 (或R6)，以及設(shè)置合適的換向電流值Io的
大小，就能夠提供足夠高的再燃弧電壓引燃電弧。 一旦電弧重新引燃，通過電
弧空間的電流將從I。/2 (在電弧熄滅瞬間通過電感L2中的電流大小)逐漸上升
到換向后的正常焊接電流值，從而獲得較快的電流極性切換速度。
在由負(fù)極性焊接向正極性焊接切換的過程中，二次逆變電路的工作過程與 上文的描述類似。
附圖4是本發(fā)明的針對半橋電路中兩個I(迅T所采用的共同導(dǎo)通開關(guān)切換 控制方法所對應(yīng)的IGBT控制信號示意圖，V5是開關(guān)管Qs的控制信號，V6是 開關(guān)管q6的控制信號，兩者的共同導(dǎo)通時間為At2。根據(jù)本發(fā)明的實施方案， 在開關(guān)管Qs、 q6可以形成直通的前提下，要求At2越小越好， 一般取l-5)is。 考慮到IGBT的導(dǎo)通時間小于其關(guān)斷時間，可以At2取為0。
附圖5是針對半橋電路中兩個IGBT所采用的共同截止開關(guān)切換控制方 法所對應(yīng)的IGBT控制信號示意圖，At,為開關(guān)管Qs、 q6控制信號的死區(qū)時 間，即Qs、 q6共同關(guān)斷的時間。本發(fā)明可以選擇共同截止作為開關(guān)切換控 制方法，共同截止時間大約為l-5ps。但共同導(dǎo)通開關(guān)切換控制方法所實現(xiàn) 的控制效果更好。
附圖6是本發(fā)明在輸出電流極性切換之前小于等于500iis的時間內(nèi)，設(shè)定 換向電流值為50A時，控制輸出電流所實現(xiàn)的實際變極性焊接電流波形示意圖。由于再燃弧電壓的大小近似與換向前的焊接電流值成正比，在電路磽件參 數(shù)確定的情況下，要提供足夠大的再燃弧電壓，要求換向前的焊接電流值達(dá)到 一定的值，這點(diǎn)在小電流焊接時難以保證。另外，根據(jù)附圖2所進(jìn)行的二次逆 變電路工作過程的分析，在極性切換過程中，Qs剛關(guān)斷時，其集射極兩端承受 的電壓最大，最大電壓約為
"匪=
可見，在電路硬件參數(shù)確定的情況下，換向前的焊接電流值不能過大，否則將 造成二次逆變電路中IGBT的過壓擊穿。因此，本發(fā)明提出在輸出電流極性切 換之前小于等于50(Vs的時間內(nèi)，設(shè)定換向電流值控制輸出電流的控制方法。 附圖6(a)為以設(shè)定換向電流值50A的電流焊接時，電流波形示意圖。當(dāng)以超過 設(shè)定換向電流值50A的電流100A焊接時，電流波形示意圖如附圖6(b)所示， 在極性切換之前小于等于50(^s的時間內(nèi)，將輸出電流值減小為設(shè)定換向電流 值50A，極性切換之后又將輸出電流值設(shè)置為正常的焊接電流值。當(dāng)以小于設(shè) 定換向電流值50A的電流20A焊接時，電流波形示意圖如附圖6(c)所示，在極 性切換之前小于等于500jis的時間內(nèi)，將輸出電流值增大為換向電流值50A， 極性切換之后又將輸出電流值設(shè)置為正常的焊接電流值。
附圖7所示為雙DSP數(shù)字化控制變極性焊接電源系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。其中， 功率變換電路包括輸入整流濾波、 一次逆變、高頻降壓變壓器以及二次逆變電 路部分； 一次逆變電路主要實現(xiàn)功率變換以及變壓器隔離，采用全橋式電路拓 撲，用于對電源的輸出特性(例如輸出電壓、電流的大小)進(jìn)行控制；二次逆 變電路主要實現(xiàn)輸出焊接電流的極性切換控制。數(shù)字化控制系統(tǒng)采用了基于雙 數(shù)字信號處理器(DSP-， Motorola公司的DSP芯片DSP56F805)的主從CPU 結(jié)構(gòu)。主控制芯片DSP1主要負(fù)責(zé)電源系統(tǒng)的事件管理與控制，包括人機(jī)交互 (鍵盤輸入和液晶顯示)、焊接外圍擴(kuò)展設(shè)備(高頻引弧電路、送絲機(jī)構(gòu)、電磁 氣閥和焊槍開關(guān))的管理控制、通過雙口RAM (DPRAM)與從控制芯片DSP2
進(jìn)行交互控制、焊接時序控制、電源輸入輸出狀態(tài)監(jiān)測、與上位機(jī)進(jìn)行通訊等;
DSP2主要對焊接電源的輸出特性和極性進(jìn)行數(shù)字化控制，并實時響應(yīng)功率變 換電路的直通、變壓器飽和、輸出過流和驅(qū)動電路故障等中斷事件。DSP1與 DSP2之間的通訊，包括數(shù)據(jù)交互、中斷交互以及信號量交互，完全由雙口 RAM 實現(xiàn)。
本發(fā)明的針對二次逆變半橋電路中兩個IGBT控制所采用的共同導(dǎo)通開關(guān) 切換控制方法，以及在輸出電流極性切換之前小于等于500^is的時間內(nèi)，設(shè)定 換向電流值(如50A)控制輸出電流的控制方法，均可以通過內(nèi)嵌于DSP2中 的軟件算法來實現(xiàn)。二次逆變半橋電路中兩個IGBT的PWM (脈寬調(diào)制)控 制信號由DSP2的PWM發(fā)生模塊直接輸出，這兩路PWM控制信號的脈寬、 周期以及時序都是通過內(nèi)嵌于DSP2中的程序進(jìn)行設(shè)置的。另外，如附圖8所 示，輸出電流的閉環(huán)控制是通過DSP2實現(xiàn)的。電流反饋通道805，將二次逆 變電路803輸出的電流i(t)，轉(zhuǎn)換為與之成正比的電壓信號x(t)，該電壓信號經(jīng) 過DSP2的A/D轉(zhuǎn)換模塊804轉(zhuǎn)換成數(shù)字量x(n)。輸出電流給定量r(n)是通過 軟件程序在DSP2中給定的數(shù)字量，DSP2計算出r(n)與x(n)之間的偏差量，從 而得出實際輸出電流與電流給定量之間存在的偏差e(n)。 DSP2通過內(nèi)嵌于其 中的控制算法801(PI或PID控制算法)，根據(jù)偏差量e(n)的大小，來調(diào)整一次 逆變電路中PWM控制信號802的脈寬，從而實現(xiàn)對輸出電流大小的調(diào)節(jié)，使 實際輸出電流的大小跟隨r(n)而改變。例如，要輸出50A的焊接電流，r(n)的 值給定為500即可。為了實現(xiàn)在輸出電流極性切換之前小于等于500p的時間 內(nèi)，設(shè)定換向電流值(例如50A)控制輸出電流的控制方法，本發(fā)明在內(nèi)嵌于 DSP2中的程序中，是通過修改電流給定量r(n)來實現(xiàn)的。具體來說，在輸出電 流極性切換之前的短時間內(nèi)(小于等于500(is)，將電流給定量r(n)設(shè)置為換向 電流對應(yīng)的數(shù)字量(例如，50A的換向電流對應(yīng)的數(shù)字量r(n)為500),極性切 換之后又將r(n)設(shè)置為換向后正常焊接電流值對應(yīng)的數(shù)字量。 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種變極性焊接電源二次逆變電路，其特征在于所述電路包括第一續(xù)流電感L1、第二續(xù)流電感L2、IGBT半橋電路以及IGBT的RC緩沖電路；其中，L1和L2構(gòu)成耦合電感，L1的1端和L2的1端構(gòu)成同名端，L1的2端和L2的2端也構(gòu)成同名端；L1的1端連接到次級整流電路的正極性輸出端，L1的2端連接到半橋電路的IGBT Q5的集電極CQ5；L2的2端連接到次級整流電路的負(fù)極性輸出端，L2的1端連接到半橋電路的IGBT Q6的發(fā)射極EQ6；作為RC緩沖電路的電阻R5、電容C5和電阻R6、電容C6分別跨接半橋電路的IGBT Q5和Q6的發(fā)射極和集電極上。
2. --種變極性焊接電源二次逆變電路控制方法，其特征在于所述方法包 括針對半橋電路中兩個IGBT控制所采用的開關(guān)切換控制方法，以及在輸出電流 極性切換之前小于等于500ns的時間內(nèi)，設(shè)定換向電流值控制輸出電流的控制方. 法；所述針對半橋電路中兩個IGBT控制所采用的開關(guān)切換控制方法，通過共同 導(dǎo)通開關(guān)切換控制方法或者共同截止開關(guān)切換控制方法實現(xiàn)；共同導(dǎo)通開關(guān)切換 控制方法，是在兩個IGBT開關(guān)切換之前，讓Qs和q6共同導(dǎo)通l-5MS的時間， 形成直通；共同截止開關(guān)切換控制方法，是在兩個IGBT開關(guān)切換之前，讓Q5 和q6同時關(guān)斷，截止l-5^s的時間；所述設(shè)定換向電流值控制輸出電流的控制方法，是當(dāng)以超過設(shè)定換向電流值 的電流焊接時，在極性切換之前小于等于500p的時間內(nèi)，將輸出電流值減小為 設(shè)定換向電流值，極性切換之后又將輸出電流值設(shè)置為正常的焊接電流值；當(dāng)以 小于設(shè)定換向電流值的電流焊接時，在極性切換之前小于等于500ms的時間內(nèi)， 將輸出電流值增大為設(shè)定換向電流值，極性切換之后又將輸出電流值設(shè)置為正常 的焊接電流值。
3.根據(jù)權(quán)力要求2所述的一種變極性焊接電源二次逆變電路控制方法，其 特征在于所述在輸出電流極性切換之前小于等于500W的時間內(nèi)，設(shè)定換向電 流值既要確保在電流極性切換過程中Qs和Q6兩者集電極和發(fā)射極之間所承受的最大電壓不會造成IGBT的擊穿，又要使IGBT的RC緩沖電路提供足夠大的再 燃弧電壓，確保變極性焊接過程電弧的穩(wěn)定。
全文摘要
本發(fā)明公開了變極性焊接電源技術(shù)領(lǐng)域中的一種變極性焊接電源二次逆變電路及其控制方法。其技術(shù)方案是，變極性焊接電源二次逆變電路包括第一續(xù)流電感L₁、第二續(xù)流電感L₂、IGBT半橋電路以及IGBT的RC緩沖電路。變極性焊接電源二次逆變電路控制方法，包括針對半橋電路中兩個IGBT控制所采用的開關(guān)切換控制方法，以及在輸出電流極性切換之前小于等于500μs的時間內(nèi)，設(shè)定換向電流值控制輸出電流的控制方法。利用本發(fā)明在進(jìn)行變極性焊接的時候，可以獲得較快的電流過零速度，維持電弧的穩(wěn)定；同時，通過匹配換向前的焊接電流值以及IGBT的RC緩沖電路中的電阻R的參數(shù)，可以獲得滿足燃弧要求的再燃弧電壓。
文檔編號B23K9/073GK101352776SQ20081022250
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者朱志明, 杰 陳 申請人:清華大學(xué)