[实用新型]场效应管逆变弧焊整流器

说明书

本实用新型属于一种高频逆变弧焊整流器。

凡是逆变功率放大级采用半桥双臂交替导通设计的，都存在防止双臂直通的技术难点。尤其采用高频大功率管（如VDMOS管）的高频焊机。因未找到妥宜的解决办法，均未进入实用阶段。

本实用新型的目的是要为高频逆变弧焊整流器找到防止双臂直通的有效解决方法，以保证整流器工作可靠性。

本实用新型采用以下二种技术来达到上述目的：

1.用于传输开关信号的脉冲变压器采用高频阻尼设计；

2.控制开关前后沿斜率采用双积分电路。

说明如下：

图1是场效应管逆变弧焊整流器的电路原理图；

图2是逆变功放电路的电走向图；

图3是功放电路板布线图。

图1中的脉冲变压器B₂是控制电路（图1中的1－4电路）与驱动电路（图1中的1－2与1－3电路）的耦合器件。用来传输开关信号并隔离三者电源。当逆变功放电路工作时，随着半桥双臂交替导通关闭，会在脉冲变压器的三绕组之间，出现近似逆变功放电路供电电压的跳变，激发高频振荡，破坏工作开关的稳定性。为抑制高频振荡，对该脉冲变压器，本实用新型作以下的设计：三绕组的几何排列采用以初级为中心的电磁耦合对称结构。结构形式有两种。其一是两次级居内，初级居外。其二是初级居中。两次级居两侧，以保证各次级与初级有一致耦合度；各绕组的相互间隔在1mm以上，隔离层采用一种或多种低介高绝缘材料，以降低绕组间的耦合电容；脉冲变压器铁芯应选用高频损耗大的磁性材料。如硅钢片、低频软铁氧体。以增加高频阻尼。

对于逆变功放元件即高频大功率管开关斜率的控制，传统设计是在其栅极加RC单积分电路。本实用新型的斜率控制，采用双积分电路，可分别调整开关前后沿斜率。位置安排在功率放大电路V₆（V₁₁）及V₇（V₁₂）与前置放大电路V₄（V₉）及V₅（V₁₀）之间，以降低驱动功放输出内阻（见图1）。双积分电路有两种，它们等效：一种是由两支异向单导通电路并接后与一电容C₁₇串联而成，异向单导通电路是由二只反相开关二极管D₁₀及D₁₁各与一只电阻（（D₁₀与R₁₇，D₁₁与R₁₈）串联而成；另一种是由一开关二极管D₆与一电阻R₁₃并接后与另一电阻R₁₂及一电容C₁₀串联而成。调整各电阻的阻值，或调整与之串联的电容，可分别有效地控制开关前后沿斜率，保证逆变功放元件有一个最佳的开启与关断脉宽。

上述二个设计技术互相配合，相辅相成，有效地抑制了高频振荡，高频干扰，使电路工作稳定可靠。有效地消除了引起功放元件双臂直通的诸多因素。

其实例如下，见图1。