12轉(zhuǎn)移到送絲機(jī)14。送絲機(jī)本身包括調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)組件34的操作的驅(qū)動(dòng)控制電路32。驅(qū)動(dòng)組件34接觸焊絲電極36并將其供給用于焊接操作。焊絲電極通常存儲(chǔ)在送絲機(jī)內(nèi)的線軸38上。送絲機(jī)也可以包括用于提供焊接操作中使用的保護(hù)氣體的一個(gè)或多個(gè)氣閥。最后，操作界面42可以允許選擇送絲機(jī)的某些參數(shù)(例如，送絲速度)。電源和送絲機(jī)可以協(xié)調(diào)工作，使得在焊接操作員(例如，通過(guò)焊炬上的操作裝置)的啟動(dòng)下電力被提供用于焊接時(shí)，焊絲和氣體資源供給用于焊接操作。在一些實(shí)施例中，電源和送絲機(jī)可以一體化為單個(gè)封裝(single package)。經(jīng)由耦接至焊炬的焊接電纜44提供焊絲和氣體資源。第二或工作電纜46通常以某一方式夾持或耦接在工件48上以完成電路。在焊接操作期間，通過(guò)由附圖標(biāo)記50表示的電弧來(lái)完成整個(gè)電路。
[0020]圖2圖示了用于電力轉(zhuǎn)換電路20的示例性功能部件。如圖2所示，此電路可以包括電磁干擾濾波器52。這種電路將通常提供電感-電容濾波器，并且可以包括防護(hù)裝置(例如，變阻器)。輸入整流器54將交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力，并且通常包括全橋整流器。直流電力加在直流總線上，并且電路可以包括總線電容器以消除直流總線上的直流波形的波紋。功率因數(shù)校正(PFC)升壓電路56可以允許對(duì)輸入電力進(jìn)行功率因數(shù)校正。一些系統(tǒng)可以不包括此升壓電路。在包括此升壓電路的情況下，其可以是將直流總線電壓增加到所需水平(例如，440V)的開關(guān)電路。以下更詳細(xì)討論的單獨(dú)的轉(zhuǎn)換器58在當(dāng)前設(shè)想的實(shí)施例中包括雙重兩開關(guān)交錯(cuò)正向轉(zhuǎn)換器(dual two-switch interleaved forward converter),其本身包括輸出整流器和輸出電感器。用于此電路的示例性電子部件連同它們的操作及控制在以下進(jìn)行描述。轉(zhuǎn)換器58的輸出可以提供用于焊接(或其他)應(yīng)用。在當(dāng)前設(shè)想的實(shí)施例中，PFC升壓電路56和電力轉(zhuǎn)換器58設(shè)置有控制電路62和64以調(diào)節(jié)它們的操作。這種控制電路通常用于根據(jù)具體的焊接(或切割)狀況、電力輸出需求等提供柵極信號(hào)到電力轉(zhuǎn)換器內(nèi)的固態(tài)開關(guān)。
[0021]圖3圖示了上述類型的示例性交錯(cuò)正向轉(zhuǎn)換器。此實(shí)施例中的正向轉(zhuǎn)換器66是雙重兩開關(guān)交錯(cuò)正向轉(zhuǎn)換器，其包括總體上并聯(lián)耦接但是以交錯(cuò)方式受控的第一和第二逆變電路68和70。兩個(gè)電路的輸出按照?qǐng)D示方式連接，其中兩個(gè)電路共用使輸出波形平滑的輸出電感器72。應(yīng)該指出的是，在一些系統(tǒng)中，特別是在焊接系統(tǒng)中，焊接電纜可以提供足夠的寄生電感(尤其是在輸出波形的頻率足夠高的情況下)使得可以不需要該單獨(dú)的電感器。更具體地講，第一逆變電路68包括兩個(gè)固態(tài)開關(guān)74和76，其通?？梢苑謩e是具有續(xù)流二極管78和80的絕緣柵雙極晶體管。在這些器件的柵極上施加脈沖控制信號(hào)允許產(chǎn)生施加在變壓器82上的輸出波形。在第二逆變電路70中提供開關(guān)84和86、二極管88和90以及變壓器92的形式的類似部件。每個(gè)逆變電路包括形成輸出整流電路的二極管94和96，其分別起到整流和續(xù)流的功能。
[0022]在操作中，兩個(gè)逆變器由脈寬調(diào)制信號(hào)控制，脈寬調(diào)制信號(hào)引起電路交替產(chǎn)生有效疊加的輸出。為了確保兩個(gè)電路產(chǎn)生相等的輸出并且負(fù)載均分，電流控制方案有效地產(chǎn)生并提供脈寬調(diào)制柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)到第一逆變電路，監(jiān)測(cè)第一電路的“開啟”狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間(電路被控制成產(chǎn)生輸出電力的時(shí)間段)，然后脈沖第二逆變電路使其“開啟”類似的時(shí)間段以確保相同的占空比。
[0023]在圖4中總體上總結(jié)了此過(guò)程?？刂七壿?8可以表示成從激活第一正向轉(zhuǎn)換電路(與圖3中的逆變電路68對(duì)應(yīng))開始，如步驟100所示。根據(jù)焊接(或其他)操作的需要，第一正向轉(zhuǎn)換器被激活以提供所需時(shí)間段的輸出。在此基本控制場(chǎng)景中，允許每個(gè)正向轉(zhuǎn)換器在一半的時(shí)間中處于“開啟”輸出狀態(tài)。因此，如步驟102所示，例如通過(guò)增加用于時(shí)鐘周期(在時(shí)鐘周期期間，第一轉(zhuǎn)換器為“開啟”)的計(jì)數(shù)器來(lái)監(jiān)測(cè)或累計(jì)第一轉(zhuǎn)換器的“開啟”時(shí)間段。當(dāng)然，為此目的可以采用其他技術(shù)，包括其他測(cè)量時(shí)間的方法，存儲(chǔ)柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間的方法，等等。如步驟104所示，然后確定是否已經(jīng)達(dá)到激活第一轉(zhuǎn)換器的最大允許時(shí)間段。在許多實(shí)施例中，此時(shí)間段可以等于50%的占空比或更小，盡管如以下所述可以使用大于50%的時(shí)間段。一旦達(dá)到激活第一轉(zhuǎn)換器的最大時(shí)間段，則激活第二正向轉(zhuǎn)換器(如步驟106所示)。第二正向轉(zhuǎn)換器被激活(例如，將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給固態(tài)開關(guān))一時(shí)間段，該時(shí)間段等于第一正向轉(zhuǎn)換器“開啟”的時(shí)間段。圖4中的詢問(wèn)框108圖示了第二正向轉(zhuǎn)換器的激活持續(xù)，直到時(shí)間段相等(例如，第二正向轉(zhuǎn)換器經(jīng)過(guò)的時(shí)鐘周期的數(shù)量與為第一轉(zhuǎn)換器所統(tǒng)計(jì)的時(shí)鐘周期的數(shù)量相同)。在步驟110，確定是否達(dá)到第二轉(zhuǎn)換器的最大激活時(shí)間。一旦兩個(gè)框108和110的結(jié)果都是肯定的，停用第二正向轉(zhuǎn)換器并且重新激活第一正向轉(zhuǎn)換器。
[0024]圖5-10是可以施加在轉(zhuǎn)換器68和70的每一個(gè)的開關(guān)上的脈寬調(diào)制(PWM)控制信號(hào)以及每個(gè)轉(zhuǎn)換器的電流輸出波形的圖示。如圖5所示，用于第一轉(zhuǎn)換器68的控制信號(hào)118以脈沖形式施加，該脈沖可以接近50%占空比(如參照?qǐng)D11至圖14所示，此占空比事實(shí)上可以超過(guò)50)。因此，“開啟”時(shí)間段120是固態(tài)開關(guān)74和76接收柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)以使其(交替地)處于導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)間段，并且“關(guān)閉”時(shí)間段122是開關(guān)上的信號(hào)將其維持在非導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)間段。分別由附圖標(biāo)記124和126表示的“開啟”時(shí)間與“關(guān)閉”時(shí)間的比值對(duì)應(yīng)于第一轉(zhuǎn)換器68的占空比。類似地，如圖6所示，第二轉(zhuǎn)換器上的總體由附圖標(biāo)記128表示的PWM控制信號(hào)包括“開啟”時(shí)間段130和“關(guān)閉”時(shí)間段132，在時(shí)間段130和“關(guān)閉”時(shí)間段132期間，開關(guān)84和86 (交替地)分別處于導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài)。再次地，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，由于逆變電路的設(shè)計(jì)，逆變開關(guān)通常交替地開關(guān)。所得的“開啟”時(shí)間134和“關(guān)閉”時(shí)間136提供用于第二轉(zhuǎn)換器170的占空比。理想地，這些占空比將完全相同。在結(jié)合時(shí)，則如圖7所示，轉(zhuǎn)換器168和170的交錯(cuò)開關(guān)提供了結(jié)合的占空比，而“關(guān)閉”時(shí)間段140位于對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換器所提供的交替輸出之間。
[0025]在本實(shí)施例中，如參照?qǐng)D4所述，每個(gè)轉(zhuǎn)換器可在特定時(shí)間點(diǎn)處于導(dǎo)通狀態(tài)以提供輸出電力。因此，在圖5中第一轉(zhuǎn)換器的“開啟”狀態(tài)120在圖5的左軸線開始，而使第一轉(zhuǎn)換器處于“開啟”狀態(tài)的下一個(gè)可用的啟動(dòng)點(diǎn)在為時(shí)間段124和126的總和(即，開關(guān)時(shí)間段)的時(shí)間段處開始。第二轉(zhuǎn)換器類似地可在與第一轉(zhuǎn)換器的特定時(shí)間相距180°的特定時(shí)間(即，在開關(guān)時(shí)間段的一半的點(diǎn)處)處于“開啟”狀態(tài)。也就是說(shuō)，給定總的時(shí)間段(時(shí)間段124+126，對(duì)于兩個(gè)轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō)該總的時(shí)間段是相等的)，第二轉(zhuǎn)換器可在總的開關(guān)時(shí)間段的一半處切換到“開啟”或輸出狀態(tài)。
[0026]圖8圖示了第一轉(zhuǎn)換器的電流波形形式的輸出。如圖所示，只要轉(zhuǎn)換器被脈寬調(diào)制為輸出，電流142就會(huì)上升(如附圖標(biāo)記144所示)，并且在關(guān)閉第