[发明专利]电源装置以及电弧加工用电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备逆变器电路的电源装置以及电弧加工用电源装置，该逆变器电路在电源装置的输出电力的生成过程中，进行从直流电力向高频交流电力的电力变换。

背景技术

作为具备逆变器电路的电源装置，公知有例如专利文献1公开的电弧加工用电源装置。专利文献1的电源装置，其构成如下：将被输入的商用交流电力通过整流电路变换成直流电力，并将变换后的直流电力通过半桥式逆变器电路的开关动作变换成高频交流电力，并将变换后的高频交流电力经由变压器提供给二次侧，在该二次侧变换为适于电弧焊接等的电弧加工的直流输出电力。调整输出电力是通过控制逆变器电路的开关动作来进行的。

作为逆变器电路的一种开关控制，有例如专利文献2公开的相移控制(PSM控制)。另外，专利文献2的逆变器电路，采用全桥式逆变器电路。并且，在随时将输出电力变大的情况下，延长逆变器电路的成对的开关元件的同时接通期间，并将对开关元件输出的控制脉冲信号的相位差(相移角)设定得小。相对地，在减少输出电力的情况下，缩短逆变器电路的成对的开关元件的同时接通期间，并将对开关元件输出的控制脉冲信号的相位差(相移角)设定得大。在PSM控制中，由于能够将对逆变器电路的开关元件输出的控制脉冲信号的导通脉宽设定为足够大的宽度(例如最大宽度)，因此能够防止开关元件无法接通，能够实现防止输出不稳定、变压器磁场偏移等的发生。

然而，在专利文献1的半桥式逆变器电路中，具备与上桥臂以及下桥臂的各开关元件(第1、第2开关元件)分别串联连接且在电力传递中成对工作的开关元件(第1、第2电力开关用开关元件)。因此，如果对在电力传递中成对工作的开关元件进行专利文献2这样的PSM控制，则即使是采用半桥式逆变器电路的电源装置，也可进行基于PSM控制的输出调整。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-279774号公报

专利文献2：日本特开2006-280120号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，在低输出要求时成对的控制脉冲信号的相位差变得更大、且成对的开关元件的接通期间的偏离变得更大的条件下，对电力传递不产生作用的循环电流变大，其损失也变大。另外，PSM控制，由于是使成对的开关元件的接通期间错开的控制，因此在将相位差变大时，由于中性点电位变得不稳定，因此有些情况下变压器电流偏向于一方的极性从而变压器引起磁场偏移。尤其是相位差越大，则变压器的磁场偏移、循环电流的增大之类的问题就越显著。

本发明为解决上述课题而作出，其目的在于提供一种电源装置以及电弧加工用电源装置，其在相移控制(PSM控制)中，尤其能够实现成对的控制脉冲信号的相位差变大、成对的开关元件的接通期问的偏离变大的低输出要求时的动作改善。

用于解决课题的技术手段

解决上述课题的电源装置，具备逆变器电路，该逆变器电路在电源装置的输出电力的生成过程中进行从直流电力向高频交流电力的电力变换，该电源装置具备：半桥式逆变器电路，其在上桥臂以及下桥臂具备开关元件，并且还具备与各桥臂的开关元件分别串联连接、且在电力传递中成对地执行动作的开关元件；和控制电路，其对所述逆变器电路的各开关元件输出控制脉冲信号来对各开关元件的接通断开(ON/OFF)动作进行控制，并对电源装置的输出电力进行控制，所述控制电路被构成为能实施PSM控制和PDM控制，该PSM控制为对在电力传递中成对的所述开关元件的控制脉冲信号的相位差进行调整，该PDM控制为对所述控制脉冲信号的导通脉冲(ON pulse)的密度进行调整，所述控制电路具备控制切换部，该控制切换部在所述控制电路的控制中，在与规定输出要求相比位于高输出侧时进行所述PSM控制，在与规定输出要求相比位于低输出侧时切换至所述PDM控制。

根据该构成，在与规定输出要求相比位于高输出侧时，进行PSM控制，对在电力传递中成对的开关元件的控制脉冲信号的相位差进行调整；在与规定输出要求相比变成低输出侧时，切换至PDM控制，对控制脉冲信号的导通脉冲的密度进行调整。即，若在低输出要求时实施PSM控制，则成对的控制脉冲信号的相位差变大、成对的开关元件的接通期间的偏离变大，担心在电路内产生的循环电流增大之类的问题；在逆变器电路的后级具备变压器的构成的情况下，担心变压器的磁场偏移的问题发生，因此在该低输出要求时，切换至PDM控制，对控制脉冲信号的导通脉冲适当进行间隔剔除来停止开关元件(逆变器电路)的动作，从而能够既消除先前的问题，又满足低输出要求。