实用IGBT焊接电源方案及炸管对策
发布时间：2011-10-18 11:19
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实用IGBT焊接电源方案及炸管对策！逆变电焊机=逆变焊接电源+焊接装置。只要做好逆变焊接电源，那么系列产品就迎刃而解。影响逆变焊接电源可靠性的主要问题是“炸管。为了研究“炸管“！ 首先分析逆变焊接电源的构成原理： 可以概括为：一个“桥路 “，和二个“回路“。 1.1一个“桥路 “;选取的方案有硬开关及软开关电路，目前比较有实用价值的软开关电路叫有限双极性，但本人认为其电路有一臂是软开关，而另一臂是更加硬的硬开关，更易“炸管“！商品机当前不易采用！ 1.2“桥路 “有H型全桥“----时代、奥太、威特力、瑞凌等品牌采用。 “半桥“----威特力、瑞凌等品牌采用。 “单端”----以前一烘而上时期流行过，现今很少采用。 1.3“桥路 “的吸收电路----繁杂的R.C.D吸收电路，往往是“炸管“的重要诱因！ 二个回路，1.是主电流回路----从整流泸波、逆变桥路、主变压器、二次整流、输出电感、负载电弧。 2. 是控制回路----从输出取样、运放（PI）、脉宽调节器（PWM）、驱动电路、控制功率开关元件IGBT. 在选择焊接电源方案首先要防止炸管，让IGBT工作得更好！ 我个人的观点;主电流回路引发“炸管“----是回路杂散电感与快速开关电流引发的”过压”。 控制回路引发“炸管“----是控制不良使IGBT运行轨迹超出它的安全工作区而损坏。 主回路的分布电感Ls及快速变化的电流di/dt引起铃振产生高压。主变压器的漏感也会引起极大冲击电流。实际上主要解决结构及主变的工艺，以及直流供电源（535V）有良好的高频通路。 电源的滤波电路：以往用电解电容，但电解电容在高频下阻抗有毫欧级，发热老化，应是“炸管“重大原因！并联CBB电容可提供高频电流通路，但许多焊机并联的电容只有100n或474，几乎杯水车薪 不起作用！实用应并CBB61.10- 70微法~450V，有良好效果。 滤波良好的电流波形顶端线条较细（照片用闪光灯变粗） 主变压器的方案： S1-初级导线总截面积，S2-次级导线总截面积，对次级全波整流电路，则S2=1.41S1为最好方案。磁芯用EE128，窗口柱长，漏感小，是WS315机型最合理选择.ZX7-400则首选非晶环！用UF66这类磁芯比较适宜于半桥电路！实际上主变压器是整机可靠性关键，大多数波形不良的机器调正线路上元件毫无意义！所以节省别处也决不要省主变压器。 .jpg) 
上冲尖角表示驱动有漏感（脉冲变压器差）！ 顶降为能量不足。 IGBT有效安全工作电流大打折扣！（估计5折）很易炸管。 开关频率高，耐冲击电流大，但稳态总损耗也大。这是矛盾！ 由于IGBT关断拖尾电流造成开关过程的最重损耗，所以工作频率在20-30KHz合适。 目前，IGBT的技术进步很快，据报导;无拖尾的IGBT己试制成功。 将来会有更加安全工作的IGBT供焊机应用。 早年我们使用IGBT炸管极多，很多老型号的60-100有时关机就坏！ 几乎不能测耐压，图示仪打耐压一到拐点就永久失效。选新型号的IGBT要选Ices大一些。列几个供参考; BSM50GB120DN2------Ices=0.8---3.5mA SKM75GB128D------Ices=0.1---0.3mA FGL60N100BNTD-----Ices=1mA 一般二手的igbt最好别用！！ 其它内容参见：IGBT 系统设计攻略 |
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