实用ＩＧＢＴ焊接电源方案及炸管对策

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。

上图为典型不良驱动波形！驱动前沿不快!
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。

6.pdf

上传介诏安全工作区参考材料。
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。