雙管復(fù)位單端正激逆變焊機(jī)電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了雙管復(fù)位單端正激逆變焊機(jī)電源系統(tǒng)，包括第一晶體管V1、第二晶體管V2、第三晶體管V3及第四晶體管V4；其中，第一晶體管V1與第二晶體管V2并聯(lián)，第三晶體管V3與第四晶體管V4并聯(lián)；第二晶體管V2的集電極與發(fā)射級(jí)之間并聯(lián)有第一RCD吸收緩沖電路，第四晶體管V4的集電極與發(fā)射級(jí)之間并聯(lián)有第二RCD吸收緩沖電路；輸出部分采用單相半波整流；有益效果，本系統(tǒng)提出的焊機(jī)電源系統(tǒng)，通過新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)變壓器磁通復(fù)位，無(wú)需外加復(fù)位電路，從而簡(jiǎn)化電路，有效降低成本，提高焊機(jī)電源電路的可靠性。
【專利說明】雙管復(fù)位單端正激逆變焊機(jī)電源系統(tǒng) 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型具體設(shè)及一種雙管復(fù)位單端正激逆變焊機(jī)電源系統(tǒng)。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 逆變焊機(jī)電源在節(jié)能、環(huán)保、控制性能和動(dòng)態(tài)特性方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。尤其是隨 著電力電子技術(shù)的發(fā)展，逆變焊機(jī)的動(dòng)態(tài)特性、可控性和智能化程度不斷提高。逆變焊機(jī)的 發(fā)展經(jīng)歷了SCR、GTR、M0S陽(yáng)T等時(shí)期，目前已進(jìn)入I GBT主導(dǎo)的時(shí)代，其逆變電路拓?fù)湟矊映?不窮。單端正激逆變電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、所用元件少、成本低，在中小功率場(chǎng)合應(yīng)用廣泛。然其存 在變壓器磁忍飽和的問題，必須通過額外設(shè)計(jì)磁通復(fù)位電路解決問題。 【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0003] 本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)問題而提供一種新型的雙管復(fù)位單端正激逆變焊機(jī) 電源系統(tǒng)。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：雙管復(fù)位單端正激逆變焊機(jī)電源系統(tǒng)，包括第一晶 體管VI、第二晶體管V2、第Ξ晶體管V3及第四晶體管V4;其中，第一晶體管VI與第二晶體管 V2并聯(lián)，第Ξ晶體管V3與第四晶體管V4并聯(lián);第一晶體管VI與第二晶體管V2的集電極連接 二極管VD1后連接第Ξ晶體管V3與第四晶體管V4的集電極;第Ξ晶體管V3與第四晶體管V4 的發(fā)射極連接二極管VD2后連接第一晶體管VI與第二晶體管V2的發(fā)射極;所述第一晶體管 VI、第二晶體管V2、第Ξ晶體管V3及第四晶體管V4的輸出部分通過變壓器連接單相半波整 流電路。
[0005] 優(yōu)選方案，第二晶體管V2的集電極與發(fā)射級(jí)之間并聯(lián)有第一 RCD吸收緩沖電路，第 四晶體管V4的集電極與發(fā)射級(jí)之間并聯(lián)有第二RCD吸收緩沖電路。
[0006] 優(yōu)選方案，所述單相半波整流電路輸入端至輸出端依次連接有二極管D1、二極管 D2、電阻R2、電感線圈Lf、電阻Cf及電阻化，還包括電阻R1與電容C1，所述電阻R1連接二極管 D1兩端，電容C1連接電阻R2。
[0007] 優(yōu)選方案，所述第一晶體管VI、第二晶體管V2、第Ξ晶體管V3及第四晶體管V4為相 同批次、相同型號(hào)的IGBT管。
[000引本實(shí)用新型的有益效果為:使用上述方案的電源系統(tǒng)，通過新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)變 壓器磁通復(fù)位，無(wú)需外加復(fù)位電路，從而簡(jiǎn)化電路，有效降低成本，提高電路的可靠性。 【【附圖說明】】
[0009] 圖1為本實(shí)用新型電源系統(tǒng)的電路圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0010] W下各實(shí)施例的說明是參考附加的圖式，用W例示本實(shí)用新型可用W實(shí)施的特定 實(shí)施例。本實(shí)用新型所提到的方向用語(yǔ)，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「 夕Η、「?jìng)?cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用W說明及理解本實(shí)用 新型，而非用W限制本實(shí)用新型。在圖中，結(jié)構(gòu)相似的單元是W相同標(biāo)號(hào)表示。
[0011] 如圖1所示，本實(shí)用新型的雙管復(fù)位單端正激逆變焊機(jī)電源系統(tǒng)，電路中包括第一 晶體管VI、第二晶體管V2、第Ξ晶體管V3及第四晶體管V4;上述的晶體管作為主開關(guān)元件， 構(gòu)成逆變電路;其中，第一晶體管VI與第二晶體管V2并聯(lián)，第Ξ晶體管V3與第四晶體管V4并 聯(lián)；由于IGBT管具有自動(dòng)均流能力，無(wú)需額外增加均流電流，并且通過IGBT管并聯(lián)，一方面 可W提高系統(tǒng)的電流密度，降低模塊的熱集中，另一方面，通過并聯(lián)冗余連接，可提高系統(tǒng) 可靠性;第一晶體管VI與第二晶體管V2的集電極連接二極管VD1后連接第Ξ晶體管V3與第 四晶體管V4的集電極;第Ξ晶體管V3與第四晶體管V4的發(fā)射極連接二極管VD2后連接第一 晶體管VI與第二晶體管V2的發(fā)射極;所述第一晶體管VI、第二晶體管V2、第Ξ晶體管V3及第 四晶體管V4的輸出部分通過變壓器連接單相半波整流電路。
[0012] 優(yōu)選的，第二晶體管V2的集電極與發(fā)射級(jí)之間并聯(lián)有第一RCD吸收緩沖電路，第四 晶體管V4的集電極與發(fā)射級(jí)之間并聯(lián)有第二RCD吸收緩沖電路;RCD吸收緩沖電路可W吸收 開關(guān)過程中差生的尖峰電壓和電流，減小開關(guān)損耗。
[0013] 優(yōu)選的，輸出部分采用單相半波整流，在二極管兩端并聯(lián)了阻容吸收保護(hù)電路，W 確保二極管可靠運(yùn)行，例如，所述單相半波整流電路輸入端至輸出端依次連接有二極管D1、 二極管D2、電阻R2、電感線圈Lf、電阻Cf及電阻化，還包括電阻R1與電容C1，所述電阻R1連接 二極管D1兩端，電容C1連接電阻R2。
[0014] 該電路中核屯、元件為第一晶體管VI、第二晶體管V2、第Ξ晶體管V3、第四晶體管V4 四個(gè)開關(guān)管，實(shí)際應(yīng)用中最好選擇同一批次、同型號(hào)的IGBT管。下面給出IGBT管參數(shù)選擇的 具體方法，W輸入電網(wǎng)電壓220V為例，經(jīng)整流濾波，直流輸出電壓峰值計(jì)算為：
[0015]
[0016] 按照ku = l.l電壓波動(dòng)系數(shù)和裕量系數(shù)a = l.l考慮，其電壓峰值可達(dá)376V。由于 IGBT關(guān)斷時(shí)承受更大的電壓，則IGBT所承受的電壓可按下式計(jì)算：
[0017] Uceps=(UdXku+化）Xa
[001引其中取過壓系數(shù)為ku = l. 15,尖峰電壓取化= 150V，考慮裕量系數(shù)a= 1.1，得到最 大關(guān)斷峰值電壓為650V，實(shí)際使用中可選1000V的IGBT。按照額定輸出電流200A計(jì)算，流過 IGBT的平均電流約為40A，考慮1.5倍的過載容量系數(shù)和浪涌電流，可W選擇額定電流為 100A的IGBT。
[0019] 變壓器的參數(shù)選擇如下。采用邸160磁忍，有效截面為A=16cm2,磁通變化為A B = 0.32T。
[0020] 加在變壓器一次側(cè)繞組上的電壓按下式計(jì)算：
[0021]
[0022] 220V交流輸入時(shí)，取電網(wǎng)電壓波動(dòng)系數(shù)為kb=l.l，其電壓為343V，變壓器一次側(cè) 應(yīng)數(shù)可W按下式計(jì)算：
[0023]
[0024] W IGBT管開關(guān)頻率為25K化計(jì)算，周期為40US，此處選擇通態(tài)時(shí)間為16US，則可得 出應(yīng)數(shù)為，實(shí)際中可選取12應(yīng)。變壓器二次側(cè)空載電壓設(shè)計(jì)為lOOV，根據(jù)電壓變比關(guān)系，考 慮一定余量，可選擇4應(yīng)。
[0025] 電路整流輸出二極管參數(shù)選擇如下。其額定電流按照下式計(jì)算：
[0026] In=(1.5 ~2)X0.45l2
[0027] 此處采用1.5倍安全裕量，計(jì)算得出電流為135A，二極管承受最大反壓可按下式計(jì) 算：
[002引:二(1.5 ~2)x 加:！
[00巧]考慮1.5倍安全裕量，可選擇212V電壓。
[0030] 輸出直流電抗器選擇如下。電抗器鐵忍材料選用娃鋼片，為保證輸出電流連續(xù)，采 用下式計(jì)算：
[0031]
[0032] 本系統(tǒng)電抗器可選電感量為50地。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 雙管復(fù)位單端正激逆變焊機(jī)電源系統(tǒng)，其特征在于，包括第一晶體管VI、第二晶體管 V2、第三晶體管V3及第四晶體管V4;其中，第一晶體管VI與第二晶體管V2并聯(lián)，第三晶體管 V3與第四晶體管V4并聯(lián);第一晶體管VI與第二晶體管V2的集電極連接二極管VD1后連接第 三晶體管V3與第四晶體管V4的集電極;第三晶體管V3與第四晶體管V4的發(fā)射極連接二極管 VD2后連接第一晶體管VI與第二晶體管V2的發(fā)射極;所述第一晶體管VI、第二晶體管V2、第 三晶體管V3及第四晶體管V4的輸出部分通過變壓器連接單相半波整流電路。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管復(fù)位單端正激逆變焊機(jī)電源系統(tǒng)，其特征在于，第二晶體 管V2的集電極與發(fā)射級(jí)之間并聯(lián)有第一 RCD吸收緩沖電路，第四晶體管V4的集電極與發(fā)射 級(jí)之間并聯(lián)有第二RCD吸收緩沖電路。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管復(fù)位單端正激逆變焊機(jī)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述單相 半波整流電路輸入端至輸出端依次連接有二極管D1、二極管D2、電阻R2、電感線圈Lf、電阻 Cf及電阻RL，還包括電阻R1與電容C1，所述電阻R1連接二極管D1兩端，電容C1連接電阻R2。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管復(fù)位單端正激逆變焊機(jī)電源系統(tǒng)，所述第一晶體管VI、第 二晶體管V2、第三晶體管V3及第四晶體管V4為相同批次、相同型號(hào)的IGBT管。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK205430062SQ201620225830
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】王紅玲
【申請(qǐng)人】許昌學(xué)院