動(dòng)器PWM2驅(qū)動(dòng)與其連接的開關(guān)元件S2、S3實(shí)現(xiàn)負(fù)半周AM2 閉環(huán)調(diào)節(jié)輸出。交流正半周AMl維持時(shí)間為T1,交流負(fù)半周維持時(shí)間為T2, 即為 i 丄 + i 2 驅(qū)動(dòng)器PWMl和PWM2交替輸出頻率,也就是S1、S4和與S2、S3組成全橋電路的逆變頻率,通 過調(diào)節(jié)TI、T2時(shí)間即可改變交流輸出的頻率。
[0051 ] 實(shí)施例2,采用全橋逆變方案;
[0052] 如圖Ib所示,本實(shí)施例2的電路結(jié)構(gòu)以及工作原理與實(shí)施例1基本相同,區(qū)別在 于本實(shí)施例2的全橋電路中未串聯(lián)耦合電感Ll和L2,開關(guān)元件SI、S2、S3、S4未并聯(lián)電容 C2-C5 ;可以實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例1同樣的功能。
[0053] 實(shí)施例3,采用全橋逆變方案;
[0054] 如圖Ic所示,本實(shí)施例3的主電路結(jié)構(gòu)以及工作原理與實(shí)施例1基本相同,區(qū)別 在于本實(shí)施例3的全橋電路中四路開關(guān)元件采用四路PWM驅(qū)動(dòng)器分別進(jìn)行獨(dú)立的時(shí)序控 制。
[0055] 本系統(tǒng)中,AC/DC控制開關(guān)S5設(shè)定為DC輸出時(shí),如圖2b所示,可單獨(dú)設(shè)定驅(qū)動(dòng)器 PWM1、PWM4用于實(shí)現(xiàn)斬波恒流,同時(shí)確??刂破鱌WM2、PWM3輸出0電平。PWM1、PWM4可同 時(shí)以2KHz以上任意固定且相同頻率工作在斬波方式下,也可以只使用其中一路進(jìn)行斬波 控制,而另一路輸出高電平,如PWMl用于斬波,PWM4用于持續(xù)輸出高電平。此時(shí),控制器根 據(jù)設(shè)定值Set及輸出采樣元件Hall的采樣反饋量計(jì)算PWMl占空比,通過PWMl驅(qū)動(dòng)與其連 接的開關(guān)元件S1,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)輸出。
[0056] 上述控制方法中,也可以使用驅(qū)動(dòng)器PWM2、PWM3用于實(shí)現(xiàn)斬波恒流,同時(shí)確???制器PWM1、PWM4輸出0電平。而在斬波控制的兩路驅(qū)動(dòng)中,也可選擇任意其中一路驅(qū)動(dòng)器 以2KHz以上任意固定頻率工作在斬波方式下,但要求另一路持續(xù)輸出高電平,該高電平輸 出持續(xù)時(shí)間與用于斬波的那一路驅(qū)動(dòng)器工作的時(shí)間相同。
[0057] 本系統(tǒng)中,AC/DC控制開關(guān)S5設(shè)定為AC輸出時(shí),如圖3b所示,兩路驅(qū)動(dòng)器PWM1、 PWM4與另兩路驅(qū)動(dòng)器PWM2、PWM3交替輸出,交替頻率根據(jù)焊接需要可設(shè)定在0.1 Hz到IKHz 之間任意頻率,驅(qū)動(dòng)器PWM1、PWM4與PWM2、PWM3的交替頻率即為全橋電路的逆變頻率。在 驅(qū)動(dòng)器PWMl、PWM4輸出時(shí),驅(qū)動(dòng)器PWMl、PWM4以相同固定頻率、占空比可變方式輸出,頻率 范圍可為2KHz以上任意定值,同時(shí)驅(qū)動(dòng)器PWM2、PWM3輸出0電平;,在驅(qū)動(dòng)器PWM2、PWM3 輸出時(shí),驅(qū)動(dòng)器PWM2、PWM3以相同固定頻率、占空比可變方式輸出,頻率范圍可為2KHz以上 任意定值,同時(shí)驅(qū)動(dòng)器PWM1、PWM4輸出0電平。
[0058] 上述控制方法中,在驅(qū)動(dòng)器PWM1、PWM4為輸出且驅(qū)動(dòng)器PWM2、PWM3輸出0電平時(shí), 兩路驅(qū)動(dòng)器PWM1、PWM4可選擇任何一路以固定頻率、占空比可變方式輸出,頻率范圍可為 2KHz以上任意定值,而另一路則持續(xù)輸出高電平,該高電平持續(xù)的時(shí)間與用于斬波的那一 路驅(qū)動(dòng)器工作的時(shí)間相同。
[0059] AC輸出時(shí),驅(qū)動(dòng)器PWM1、PWM4分別控制的開關(guān)元件Sl、S4為交流的正半周AM1, 驅(qū)動(dòng)器PWM2、PWM3分別控制的開關(guān)元件S2、S3為交流的負(fù)半周AM2, AMl的幅值可以通過 改變驅(qū)動(dòng)器PWM1、PWM4的占空比進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整,AM2幅值可以通過改變驅(qū)動(dòng)器PWM2、PWM3 的占空比進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整。交流正半周AMl輸出時(shí),控制器M根據(jù)交流正半周設(shè)定信號(hào)Setl 與輸出采樣元件Hall的反饋采樣信號(hào)計(jì)算驅(qū)動(dòng)器PWM1、PWM4信號(hào)的占空比,通過驅(qū)動(dòng)器 PWM1、PWM4驅(qū)動(dòng)與其連接的開關(guān)元件S1、S4實(shí)現(xiàn)正半周AMl閉環(huán)調(diào)節(jié)輸出;交流負(fù)半周AM2 輸出時(shí),控制器M根據(jù)交流負(fù)半周設(shè)定信號(hào)Set2與輸出采樣元件Hall的反饋采樣信號(hào)計(jì) 算驅(qū)動(dòng)器PWM2、PWM3信號(hào)的占空比,通過驅(qū)動(dòng)器PWM2、PWM3驅(qū)動(dòng)與其連接的開關(guān)元件S2、 S3實(shí)現(xiàn)負(fù)半周AM2閉環(huán)調(diào)節(jié)輸出。交流正半周AMl維持時(shí)間為T1,交流負(fù)半周維持時(shí)間為 T2, n^ 即為驅(qū)動(dòng)器PWMl、PWM4和PWM2、PWM3交替輸出頻率,也就是Sl、S4和與S2、S3 組成全橋電路的逆變頻率,通過調(diào)節(jié)TI、T2時(shí)間即可改變交流輸出的頻率。
[0060] 實(shí)施例4,采用半橋逆變方案;
[0061] 如圖Id所示,所述低壓電源A,從市電網(wǎng)絡(luò)隔離;
[0062] 所述橋式整流電路,由二極管D1、D2、D3、D4組成,輸出端并聯(lián)濾波電容器C1,輸入 端與上述低壓電源的輸出端連接;
[0063] 所述橋式變換電路,包括開關(guān)元件Sl、S2組成的半橋電路,開關(guān)元件Sl并聯(lián)有電 容C3,開關(guān)元件S2并聯(lián)有電容C2,所述開關(guān)元件Sl與電容Cl之間串聯(lián)有耦合電感L1,開 關(guān)元件S2與電容Cl之間串聯(lián)有耦合電感L2 ;所述橋式變換電路中,電容Cl與耦合電感Ll 之間、電容Cl與耦合電感L2之間分別引出橋式變換電路輸入端的兩條支路,這兩條支路連 接上述橋式整流電路的輸出端;開關(guān)元件Sl、S2之間引出橋式變換電路的輸出端的一條支 路,該條支路串聯(lián)有平波電抗器L ;橋式變換電路的輸出端的另一條支路由低壓電源引出, 該條支路上串聯(lián)有輸出采樣元件Hall,平波電抗器L的后端、輸出采樣元件Hall的后端之 間并聯(lián)電容C之后對(duì)外輸出焊接電流;
[0064] 所述變換控制電路,包括驅(qū)動(dòng)器PWMl、PWM2控制器M以及電源模塊;驅(qū)動(dòng)器PWMl 連接開關(guān)元件Sl,驅(qū)動(dòng)器PWM2連接開關(guān)元件S2 ;控制器M分別連接上述輸出采樣元件Hall 以及驅(qū)動(dòng)器PWM1、PWM2 ;控制器M還連接有AC/DC選擇開關(guān)S5,控制驅(qū)動(dòng)器PWM1、PWM2單 路輸出或交替輸出;電源模塊的輸入端與橋式整流電路的輸出端連接,通過降壓或逆變后 為控制器M供電。
[0065] 本實(shí)施例4的工作原理與實(shí)施例1基本相同,可以實(shí)現(xiàn)同樣功能,不同點(diǎn)在于:實(shí) 施例1中,驅(qū)動(dòng)器PWMl輸出時(shí),與其連接的開關(guān)元件S1、S4作為斬波器件使用,驅(qū)動(dòng)器PWM2 輸出時(shí),與其連接的開關(guān)元件S2、S3作為斬波器件使用;而實(shí)施例4中,驅(qū)動(dòng)器PWMl輸出 時(shí),與其連接的開關(guān)元件Sl作為斬波器件使用,驅(qū)動(dòng)器PWM2輸出時(shí),與其連接的開關(guān)元件 S2作為斬波器件使用。
[0066] 尚需說明的是:
[0067] (1)實(shí)施例1中的低壓電源A以及實(shí)施例2中的變壓器可以使用其它與電網(wǎng)隔離 的供電裝置替換;
[0068] (2)開關(guān)元件31、52、53、54組成的全橋電路用于0(:焊接時(shí),對(duì)角的開關(guān)元件組成 的電路作為斬波器使用,并且只有一組對(duì)角的開關(guān)元件進(jìn)行斬波,另一組對(duì)角的開關(guān)元件 處于關(guān)斷狀態(tài);
[0069] (3)開關(guān)元件31、52、53、54組成的全橋電路用于八(:焊接時(shí),開關(guān)元件51、52、53、 S4作為逆變器使用,在AC輸出正半周Tl時(shí)段內(nèi)開關(guān)元件S1、S4以2KHz以上任意固定頻率 進(jìn)行斬波,在AC輸出負(fù)半周T2時(shí)段內(nèi)開關(guān)元件S2、S3以與Sl、S4相同的頻率進(jìn)行斬波;
[0070] (4)開關(guān)元件S1、S2、S3、S4組成的全橋電路除按照(2)、(3)描述方式工作之外還 可以按照對(duì)角元件中一只以斬波方式工作,另一只處于開通狀態(tài)方式進(jìn)行工作;
[0071] (5)驅(qū)動(dòng)器PWMl和PWM2的交替頻率即為AC焊接時(shí)輸出的AC波形頻率;
[0072] (6) DC輸出幅值由驅(qū)動(dòng)器PWMl的占空比決定;
[0073] (7) AC輸出正半周AMl幅值由驅(qū)動(dòng)器PWMl占空比決定,AC輸出負(fù)半周AM2幅值由 驅(qū)動(dòng)器PWM2占空比決定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型DC/AC弧焊裝置,其特征在于:包括低壓電源、橋式整流電路、橋式變換電 路及變換控制電路;所述低壓電源的輸出端與橋式整流電路的輸入端連接,橋式整流電路 的輸出端與橋式變換電路的輸入端連接;變換控制電路與橋式變換電路連接并控制橋式變 換電路,變換控制電路的輸出端對(duì)外輸出焊接電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型DC/AC弧焊裝置,其特征在于: 所述低壓電源A,從市電網(wǎng)絡(luò)隔離; 所述橋式整流電路,由二極管D1、D2、D3、D4組成,輸出端并聯(lián)濾波電容器C1,輸入端與 上述低壓電源的輸出端連接; 所述橋式變換電路,包括開關(guān)元件Sl、S2、S3、S4組成的全橋電路,其中,開關(guān)元件S1、 S4對(duì)角布置,開關(guān)元件S2、S3對(duì)角布置,開關(guān)元件S1并聯(lián)有電容C5,開關(guān)元件S2并聯(lián)有電 容C2,開關(guān)元件S3并聯(lián)有電容C3,開關(guān)元件S4并聯(lián)有電