[发明专利]等离子弧切焊电源

说明书

技术领域

本发明涉及等离子弧切焊领域，特别是涉及一种等离子弧切焊电源结构。

背景技术

等离子是一种特殊的物质状态，现代物理学上把它列为第四态。由于等离子具有较好的导电能力，可承受很大的电流密度和较强的电场与磁场作用，其被广泛应用于钢铁、化工及机械工程等工业领域。

等离子弧切焊便是等离子在以上领域的一种重要应用。通常，气体由电弧加热产生离解，在高速通过水冷喷嘴时受到压缩，增大能量密度和离解度，形成等离子弧。而等离子弧的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧，因而具有较大的熔透力和焊接速度，常常用来熔化金属和非金属，进而达到焊接和切割的目的。例如，采用焊嘴，使得熔化了的金属生成熔池，实现金属的焊接；采用割嘴，使得熔化了的金属和非金属在气流作用下形成割缝，达到切割的目的。

焊接电源作为等离子弧切焊设备的供电设备，其性能的好坏直接决定了焊接设备的性能。目前，焊接电源包括硅整流电源和逆变电源：其中硅整流电源存在体积大、耗材多、效率低以及可控性差等局限性；而逆变电源在硬开关控制方式下，功率开关器件在开关瞬间承受的电流应力和电压应力很大，同时也产生很大的开关损耗，且损耗随着功率的提高而增大。为了功率开关器的安全运行，不得不附加多种保护电路。这些电路的寄生电感和功率器件的寄生电容在高频时产生严重的电压尖峰和浪涌电流，一般需加缓冲电路，这样不仅使得电路复杂，降低整机的可靠性，同时将功率开关管上的开关损耗转移到缓冲电路，而缓冲电路也消耗能量，频率越高损耗越大，降低了整机的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是减少切弧焊设备电源整机的体积和重量，提高电源效率和功率因数，提高其节能效果。

为解决以上技术问题，本发明提供一种等离子弧切焊电源，包括：整流器，接收外界交流电，对其整流后输出；滤波器，对所述整流器的输出进行滤波，输出直流电；全桥逆变器，将滤波器输出的直流电转换为高频交流电；高频变压器，连接于所述全桥逆变器，将所述高频交流电转化为两路高频、高压交流电；第一全桥整流滤波电路与第二全桥整流滤波电路，分别对所述两路高频、高压交流电进行整流滤波，得到第一直流输出信号与第二直流输出信号；第一绝缘栅极型功率管开关与第二绝缘栅极型功率管开关，分别控制所述第一直流输出信号与第二直流输出信号的导通与截止。

进一步而言，所述第一绝缘栅极型功率管开关与第二绝缘栅极型功率管开关互补导通。

进一步而言，所述的等离子弧切焊电源还包括：微处理单元，对主回路的第一直流输出信号或第二直流输出信号进行采样，得到反馈值，并将该反馈值与一预定值进行运算，得到相应的第一绝缘栅极型功率管开关或第二绝缘栅极型功率管开关的导通时间，并根据该导通时间控制第一绝缘栅极型功率管开关或第二绝缘栅极型功率管开关的开闭。

进一步而言，所述微处理单元通过第一隔离驱动单元控制所述第一绝缘栅极型功率管开关或第二绝缘栅极型功率管开关的开闭。

进一步而言，所述全桥逆变器包括四个绝缘栅极型功率管开关，且其中两个组成超前桥臂，两外两个组成滞后桥臂。

进一步而言，所述的等离子弧切焊电源还包括：脉宽调制单元和第二隔离驱动单元，其中所述微处理单元控制所述脉宽调制单元产生脉冲信号，该脉冲信号通过第二隔离驱动单元提供给所述全桥逆变器，以控制所述四个绝缘栅极型功率管开关的导通与截止。

进一步而言，所述的等离子弧切焊电源还包括：用户界面，连接于所述微处理单元，供用户输入所述预定值。

进一步而言，所述用户界面显示焊接信息。

进一步而言，所述用户界面供用户选择焊接模式。