IGBT焊机电路图
IGBT逆变电焊机工作原理及输出特性
IGBT逆变电焊机工作原理及输出特性本机采用三相交流380V电压经三相桥式整流、滤波后供给以新型IGBT为功率开关器件的逆变器进行变频(20KC)处理后,由中频变压器降压,再经整流输出可供焊接所需的电源,通过集成电路构成的逻辑控制电路对电压、电流信号的反馈进行处理,实现整机闭环控制,采用脉宽调制PWM为核心的控制技术,从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊接工艺效果。
ZX7—200/315/400 电原理图NBC系列CO2气体保护焊机NBC・630逆变式NBC系列C0:气体保护焊机分为普通型和数字化两种类型,包括250A、350A、500A、630A几种,用于焊接低碳钢、合金钢等。
主要特点采用波形控制技术,改善成形,降低飞溅;电流电压连续可调,调节范围宽;负载持续率高,可长时间连续焊接;焊接变形小,焊缝成形好;慢送丝引弧,引弧容易,成功率高;收弧时具有消球功能;焊接熔敷率髙;软开关变换,整机效率高;无源功率因数校正技术,功率因数高;高频逆变,体积小,重量轻;数显表头,焊接参数可精确预置;适用实芯/药芯焊丝;提供常规电流值、电压值匹配方案,方便操作人员调节;X型机具有下降特性,兼具手弧焊、碳弧气刨功能;z型机具有下降特性,兼具手弧焊、碳弧气刨功能,且电弧稳定性强, 特别适用于全位置自动焊接(此焊机需另配全自动焊送丝、行走控制系统)。
慢送丝引弧,引弧容易,成功率高;收弧时具有消球功能;焊接熔敷率髙;软开关变换,整机效率高;无源功率因数校正技术,刀架转盘回转角度- ±90°刀杆截面尺寸(四方刀架刀杆截面)mm 25X25主轴中心线至刀具支承面距离mm 26床尾主轴直径(尾座套筒直径)mm 75床尾主轴孔锥度(尾座套筒锥孔锥度)- 莫氏圆锥5号床尾主轴最大行程mm 150机床丝杠螺距mm 12加】丄公制螺纹范碉及种数mm 44 种:1-192加山英制螺纹范碉及种数牙/寸(tpi)21 种:2-24加工模数螺纹范碉及种数mm 39种:加丄径节螺纹范困及种数DP 37^: 1-96床身导轨宽度(导轨跨度)mm 400床身导轨硕度RC RC52主电机功率kW机床净重kg 2570机床毛重kg 3410机床轮廉尺寸(长X宽X高)mm 3668X1000X1267 机床包装尺寸(长X宽X商)mm 3850X1520X2010 加工精度- IT7表面光洁度u m产品名称普通午床木系列午床适用于牟削内外圆柱面,内锥血及其它旋转面°车削各种公制、英制、模数和 径节螺纹,并能进行钻孔和拉油槽等工作。
逆变电焊机原理及图纸
逆变触发电路图:脉冲及时序板原理图:IGBT逆变电焊机工作原理及输出特性本机采用三相交流380V电压经三相桥式整流、滤波后供给以新型IGBT为功率开关器件的逆变器进行变频(20KC)处理后,由中频变压器降压,再经整流输出可供焊接所需的电源,通过集成电路构成的逻辑控制电路对电压、电流信号的反馈进行处理,实现整机闭环控制,采用脉宽调制PWM为核心的控制技术,从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊接工艺效果。
DC/AC逆变器的制作-------------------------------------------------------------------------------- 江苏电子网QQ:99296827这里介绍的逆变器(见图)主要由MOS 场效应管,普通电源变压器构成。
其输出功率取决于MOS 场效应管和电源变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,适合电子爱好者业余制作中采用。
下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。
--拓普电子1.电路图2.工作原理这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。
方波信号发生器(见图3)图3这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。
电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。
电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。
其振荡频率为f=1/2.2RC。
图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。
由于元件的误差,实际值会略有差异。
其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。
场效应管驱动电路。
图4由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V,为充分驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V。
如图4所示。
IGBT系列焊机工作原理
IGBT系列焊机工作原理IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)系列焊机是一种电力电子元件,可以在高电压和高电流的条件下进行开关操作。
它结合了金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)和双极晶体管(Bipolar Transistor)的优点,具有高输入阻抗、低输出阻抗、低开通电流和低饱和电压的特点。
IGBT系列焊机广泛应用于工业制造、电力系统和交通运输等领域。
在运行过程中,当输入信号与控制信号匹配时,IGBT芯片的通道会打开,高电压和高电流可以通过IGBT芯片。
与此同时,当输入信号和控制信号不匹配时,IGBT芯片的通道会关闭,最小电流只能流过。
IGBT芯片的主要功能是控制电流的流动和电压的变化。
当控制信号为高电平时,IGBT芯片的通道将打开,电流可以流过。
当控制信号为低电平时,IGBT芯片的通道将关闭,电流流动被阻断。
门极驱动电路的作用是将控制信号转换为能够控制IGBT芯片的驱动信号。
它可以提供足够的电压和电流来打开和关闭IGBT芯片的通道。
同时,门极驱动电路还负责保护IGBT芯片免受过电压和过电流的损害,以确保焊机的稳定运行。
电源电路为焊机提供电源能量,使得焊机能够正常工作。
电源电路将来自电网的变压器产生的低压交流电转换为高压直流电,以满足焊接过程中的能量需求。
控制电路是焊机的核心部分,负责生成控制信号并控制整个焊机的工作过程。
它可以根据焊接材料和焊接需求的不同,调整电流和电压的大小,以实现焊接过程中的自动控制和调节。
总之,IGBT系列焊机通过IGBT芯片、门极驱动电路、电源电路和控制电路的协同工作,实现对电流和电压的精确控制和调节,确保焊机稳定、高效地运行。
它具有体积小、重量轻、能耗低、效率高、可靠性强等优点,被广泛应用于各个行业的焊接工程中。
IGBT模块电路结构
IGBT模块电路结构2.1 单管模块一般说来,单管IGBT模块其额定电流比较大,是由多个IGBT芯片和快恢复二极管(FRD)芯片在模块内部并联而成,其电路结构如图1所示。
表1给出了美国IR公司在中国的合资公司西安爱帕克公司生产的单管IGBT模块型号及电性能参数。
图1 单管电路结构图2 半桥电路结构2.2 半桥模块半桥IGBT模块也称为2单元模块,是一个桥臂,其内部电路结构如图2所示。
表2给出了西安爱帕克公司生产的半桥IGBT模块型号及电性能参数。
两只半桥IGBT模块可组成全桥(H桥)逆变电路。
2.3 高端模块高端IGBT模块其内部电路结构如图3(a)和图3(b)所示。
图3(a)为斩波器应用电路结构,图3(b)为感应加热应用电路结构。
表2给出了西安爱帕克公司生产的高端IGBT 模块型号及电性能参数。
图3(a) 高端电路结构图3(b) 高端电路结构2.4 低端模块低端IGBT模块其内部电路结构如图4(a)图4(b)所示。
图4(a)为斩波器应用电路结构,图4(b)为感应加热应用电路结构。
表2给出了西安爱帕克公司生产的低端IGBT 模块型号及电性能参数。
3 IGBT模块驱动保护要点3.1 IGBT栅极驱动电压Uge理论上Uge≥Uge(th),即栅极驱动电压大于阈值电压时IGBT即可开通,一般情况下阈值电压Uge(th)=5~6V。
为了使IGBT开通时完全饱和,并使通态损耗最小,又具有限制短路电流能力,栅极驱动电压Uge需要选择一个合适的值。
当栅极驱动电压Uge增加时,通态压降减小,通态损耗减小,但IGBT承受短路电流能力减小;当Uge太大时,可能引起栅极电压振荡,损坏栅极。
当栅极驱动电压Uge减小时,通态压降增加,通态损耗增加,但IGBT承受短路电流能力提高。
为获得通态损耗最小,同时IGBT又具有较好的承受短路电流能力,通常选取栅极驱动电压Uge≥D*Uge(th),系数D=1.5、2、2.5、3。
当阈值电压Uge(th)为6V时,栅极驱动电压Uge则分别为9V、12V、15V、18V;栅极驱动电压Uge折中取12V~15V为宜,12V最佳。
IGBT在电焊机中的应用
IGBT在电焊机中的应用
IGBT的应用特点- 硬开关、软开关
•硬开关开通过程
•硬开关关断过程
•软开关开通过程
•软开关关断过程
• 从图中可以看出,在硬开关时,IGBT开关时电流与电压有交点,
IGBT损耗交大,软开关时,IGBT的电流与电压没有交点,损耗为零。
• 零电流(ZCS):指IGBT开关时电流为零。
并联二极管Vf(V)
1.8V
1.65V
RT4反并联二极管通态性能更好
•结论:用RT4代替DN2只需更改驱动电路,替代容易!
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IGBT在电焊机中的应用
•RT4模块-与INFINEON DN2系列模块的比
较
75A的RT4和DN2模块的性能比较(如无特殊FF75R12RT4
1200V。
•电流:
• 500A焊机在满负荷工作条件下,输出滤波电感的电流的平均值为 500A,主变压器变比K=513V/70V=7.3。
• 变压器原边平均电流为500A/7.3=68.5A,在选用耗散功率足够 的散热器和良好的风道设计的条件,选在 IGBT 的IC=100A。
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IGBT在电焊机中的应用
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IGBT在电焊机中的应用
•17
•主要参数选择-推荐表
焊机规格 315A 400A 500A 630A
软开关 硬开关 软开关 硬开关 软开关 硬开关 软开关 硬开关
裕能达推荐表
全桥电路 FF50R12RT4 F4-50R12MS4/ F4-50R12KS4 FF75R12RT4 F4-75R12MS4/ F4-75R12KS4 FF100R12RT4 FF100R12KS4/FF150R12RT4 FF150R12RT4 FF150R12KS4
电焊机用场效应管还是用IGBT好,常用型号有哪些?
电焊机用场效应管还是用IGBT好,常用型号有哪些?场效应管属于上世纪90年代的技术,场效应管具有多管并联耐压低、线路板简单、故障率高、性能不稳定等特点,且成本价格相对较高。
而近年来发展起来的IGBT技术,相较于场效应管,IGBT管的故障率低,单管大电流耐压高、线路保护措施多,同时成本更低,技术比场效应管成熟,使用IGBT的电焊机性能更加稳定,因此本文主要着重介绍IGBT在电焊机的应用以及IGBT电焊机的特点。
场效应管逆变焊机的特点由于场效应管的突出优点,用场效应管作逆变器的开关器件时,可以把开关频率设计得很高,以提高转换效率和节省成本,使用高频率变压器以减小焊机的体积,使焊机向小型化,微型化方便使用。
但一个场效应管并不能满足电焊机对电流的需求,因此一般采用多只并联的形式来提高焊机电源的输出电流。
这样既增加了成本,又降低了电路的稳定性和可靠性。
IGBT电焊机的特点及工作原理I GBT电焊机指的是使用IGBT作为逆变器开关器件的电焊机。
由于IGBT的开关频率较低,电流大,焊机使用的主变压器、滤波、储能电容、电抗器等电子器件都较场效应管焊机有很大不同,不但体积增大,各类技术参数也改变了。
半桥逆变电路示意图工作原理①电源供给:和场效应管作逆变开关的焊机一样,焊机电源由市电供给,经整流、滤波后供给逆变器。
②逆变:由于IGBT的工作电流大,可采用半桥逆变的形式,以IGBT作为开关,其开通与关闭由驱动信号控制。
③驱动信号的产生:驱动信号仍然采用处理脉宽调制器输出信号的形式。
使得两路驱动信号的相位错开(有死区),以防止两个开关管同时导通而产生过大电流损坏开关管。
驱动信号的中点同样下沉一定幅度,以防干扰使开关管误导通④保护电路:IGBT焊机也设置了过流、过压、过热保护等,有些机型也有截流,以保证焊机及人身安全,其工作原理与场效应管焊机相似。
场效应管与IGBT应用区别1、场效应管的应用,在中小功率中比较占优势,用于小功率的民用系列焊机,特别是高的开关频率。
IGBT模块电路结构
IGBT模块电路结构2.1 单管模块一般说来,单管IGBT模块其额定电流比较大,是由多个IGBT芯片和快恢复二极管(FRD)芯片在模块内部并联而成,其电路结构如图1所示。
表1给出了美国IR公司在中国的合资公司西安爱帕克公司生产的单管IGBT模块型号及电性能参数。
图1 单管电路结构图2 半桥电路结构2.2 半桥模块半桥IGBT模块也称为2单元模块,是一个桥臂,其内部电路结构如图2所示。
表2给出了西安爱帕克公司生产的半桥IGBT模块型号及电性能参数。
两只半桥IGBT模块可组成全桥(H桥)逆变电路。
2.3 高端模块高端IGBT模块其内部电路结构如图3(a)和图3(b)所示。
图3(a)为斩波器应用电路结构,图3(b)为感应加热应用电路结构。
表2给出了西安爱帕克公司生产的高端IGBT 模块型号及电性能参数。
图3(a) 高端电路结构图3(b) 高端电路结构2.4 低端模块低端IGBT模块其内部电路结构如图4(a)图4(b)所示。
图4(a)为斩波器应用电路结构,图4(b)为感应加热应用电路结构。
表2给出了西安爱帕克公司生产的低端IGBT 模块型号及电性能参数。
3 IGBT模块驱动保护要点3.1 IGBT栅极驱动电压Uge理论上Uge≥Uge(th),即栅极驱动电压大于阈值电压时IGBT即可开通,一般情况下阈值电压Uge(th)=5~6V。
为了使IGBT开通时完全饱和,并使通态损耗最小,又具有限制短路电流能力,栅极驱动电压Uge需要选择一个合适的值。
当栅极驱动电压Uge增加时,通态压降减小,通态损耗减小,但IGBT承受短路电流能力减小;当Uge太大时,可能引起栅极电压振荡,损坏栅极。
当栅极驱动电压Uge减小时,通态压降增加,通态损耗增加,但IGBT承受短路电流能力提高。
为获得通态损耗最小,同时IGBT又具有较好的承受短路电流能力,通常选取栅极驱动电压Uge≥D*Uge(th),系数D=1.5、2、2.5、3。
当阈值电压Uge(th)为6V时,栅极驱动电压Uge则分别为9V、12V、15V、18V;栅极驱动电压Uge折中取12V~15V为宜,12V最佳。
igbt电焊机原理
igbt电焊机原理
IGBT电焊机原理是通过使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为功率开关器件来实现电弧焊接的过程。
IGBT是一种功能强大
的半导体器件,结合了MOSFET和双极晶体管(BJT)的优点,能够提供高电压、高电流和快速开关速度。
IGBT电焊机的工作原理可以分为三个主要的阶段:起弧、焊
接和熄弧。
在起弧阶段,电焊机通过提供足够的电压和电流来点燃电弧。
在这个阶段,控制电路会将低电压高频信号转换成高电压、高频率的信号,并通过高压发生器将其提供给电极,使电弧形成。
同时,IGBT作为功率开关器件,将电流传递给电弧,并保持
电焊机的工作状态。
在焊接阶段,通过加大电压和电流来提供所需的焊接功率。
控制电路会根据焊接需要调整输出电流和电压,以确保焊接质量。
IGBT作为高功率开关器件,能够在不同的电压和电流条件下
准确地控制焊接过程,使焊接效果达到最佳状态。
在熄弧阶段,电焊机会在焊接完成后断开电弧。
控制电路会减小输出电流和电压,并逐渐减小至零。
IGBT作为功率开关器件,能够迅速关闭电焊机的电路,实现熄灭电弧的目的。
总体上,IGBT电焊机利用IGBT作为功率开关器件,通过控
制电路提供合适的电压和电流来实现电焊过程。
这种原理使得电焊机具有高效、稳定和可靠的性能,适用于各种焊接应用。
逆变电焊机原理及图纸
逆变触发电路图:脉冲及时序板原理图:IGBT逆变电焊机工作原理及输出特性本机采用三相交流380V电压经三相桥式整流、滤波后供给以新型IGBT为功率开关器件的逆变器进行变频(20KC)处理后,由中频变压器降压,再经整流输出可供焊接所需的电源,通过集成电路构成的逻辑控制电路对电压、电流信号的反馈进行处理,实现整机闭环控制,采用脉宽调制PWM为核心的控制技术,从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊接工艺效果。
DC/AC逆变器的制作这里介绍的逆变器(见图)主要由MOS 场效应管,普通电源变压器构成。
其输出功率取决于MOS 场效应管和电源变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,适合电子爱好者业余制作中采用。
下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。
--拓普电子1.电路图2.工作原理这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。
方波信号发生器(见图3)图3这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。
电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。
电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。
其振荡频率为f=1/2.2RC。
图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。
由于元件的误差,实际值会略有差异。
其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。
场效应管驱动电路。
图4由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V,为充分驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V。
如图4所示。
MOS场效应管电源开关电路。
这是该装置的核心,在介绍该部分工作原理之前,先简单解释一下MOS 场效应管的工作原理。
图5MOS 场效应管也被称为MOS FET,既Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor(金属氧化物半导体场效应管)的缩写。
(完整word版)逆变焊机主电路的设计
4.1逆变焊机的工作原理与特点逆变焊机原理框图如图4。
1所示。
该系统采用双闭环控制系统,图中If为反馈电流,Uf为反馈电压,19为给定电流,Ug为给定电压,UO为实际输出电压。
内环为电流反馈闭环控制,反馈信号由电流霍尔传感器得到。
外环为电压反馈闭环控制,反馈信号由电压霍尔传感器得到。
具体控制过程后做分析。
逆变焊机工作时,先将单相220V/50Hz电压整流并滤波后,变为逆变主回路所需的310V左右平滑直流电压。
然后将该直流电压送入逆变主回路,经过大功率电子元件IGBT的交替逆变作用转变成为ZOK左右的中频交流电压,再经过中频降压变压器降压至适合于焊接的几十伏电压,最后经过整流滤波后得到直流焊接输出.借助于控制电路及反馈回路,以及焊接回路的阻抗,可以得到焊接工艺所需的外特性和动特性。
其交流变换顺序为:工频交流一直流一中频交流一降压一直流。
焊机在“交流一直流一交流”阶段的电压频率发生了改变,所以逆变焊也成为变频焊机。
交流和直流反复转换的目的是为了提高该电压的工作频率。
我们知道,按照正弦波分析时变压器输出有如下公式[60]:式中,变压器的体积、重量与Ns有关,而NS与变压器的工作频率f又有直接关系。
当凡一定时,若变压器工作频率从工频(SOHz)提高到20KHz,则绕组匝数与铁心截面积的乘积NS就减少到原来的l/400,而主变压器在逆变焊机中通常所占重量为1/3到2/3,因此提高变压器的工作频率可以使逆变焊机的体积和重量显著的减少。
同时,钢和铁的电能损耗将随所需材料的明显减少而大大降低,焊接质量也有进一步改善.由于上述原因,逆变焊机与传统的晶闸管式焊机和晶体管式焊机相比,具有众多优点:l)高效节能.逆变焊机材料的减少使焊机整体损耗大大降低,其效率可达80%到95%,功率因数可提高到0.9以上,空载损耗极小,只有几十瓦,这一点在能源紧张的今天尤为可贵.2)体积小,重量轻。
这是逆变焊机最明显的优点,主变压器的重量仅为传统弧焊电源工频变压器的几十分之一.3)动态响应时间短,控制速度提高。
IGBT逆变焊机的驱动和保护技术
I GBT逆变焊机的驱动和保护技术潘岱灿(长沙矿山研究院,湖南长沙410012)摘要:介绍了I GBT逆变弧焊机的工作原理,着重论述了I GBT的特性及驱动、保护技术。
对逆变焊机正常安全工作的关键作用,提出了设计,装配工艺和实际操作中所应注意的问题。
关键词:I GBT驱动电路;保护技术;逆变焊机1前言I GBT逆变弧焊机已日益受到各逆变焊机厂家的重视,然而,“烧管子”的问题一直困扰着人们,这严重影响了I GBT的推广使用。
研究结果表明,要保证I GBT的可靠使用,其驱动和保护电路的设计非常关键。
2I GBT逆变弧焊机的驱动和保护2.1I GBT逆变弧焊机原理及特性I GBT逆变弧焊机原理见图1。
图1I G B T逆变弧焊机原理框图1—输入整流器2—滤波器3—I GBT逆变器4—中频变压器5—输出整流器6—滤波器7—欠压检测8—欠压保护9—短路检测10—P WM11—短路保护12—空载判别13—弧推力控制14—自动引弧15—电压检测16—过热检测17—过热保护18—电流P I D调节19—电流检测20—电流给定I GBT(绝缘栅双极晶体管)是整个电路中最关键的元件,它具有MO SFET的输入阻抗高、驱动容易、开关速度快、无二次击穿和GTR的通态压降低、高压大电流化容易等特点,其等效电路图见图2。
I GBT由四层PNP组成,形成了一个寄生晶闸管,此寄生晶闸管一旦导通,I GBT的栅极便失去控制作用,而产生所谓“擎住现象”,从而损坏I GBT。
“擎住现象”有静态擎住和动态擎住两种。
流过I G-BT的稳态电流过大或开关速度过快均会产生擎住现象,应尽可能避免焊机工作时过热、过流,并抑制开关时的浪涌电压等,从而减少擎住现象。
图2I G B T等效电路2.2I GBT对驱动电路的要求I GBT对驱动电路的要求包括:(1)提供适当的正、反向驱动输出电压;(2)有足够的瞬时功率或瞬时电流输出能力;(3)尽可能短的输入输出信号传输延时;(4)很强的输入输出隔离能力;(5)具有可靠的过流或保护能力。
逆变电焊机原理图的讲解_secret
逆变触发电路图:脉冲及时序板原理图:本机采用三相交流380V电压经三相桥式整流、滤波后供给以新型IGBT为功率开关器件的逆变器进行变频(20KC)处理后,由中频变压器降压,再经整流输出可供焊接所需的电源,通过集成电路构成的逻辑控制电路对电压、电流信号的反馈进行处理,实现整机闭环控制,采用脉宽调制PWM为核心的控制技术,从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊接工艺效果。
IGBT逆变电焊机工作原理及输出特性 这里介绍的逆变器(见图)主要由MOS 场效应管,普通电源变压器构成。
其输出功率取决于MOS 场效应管和电源变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,适合电子爱好者业余制作中采用。
下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。
--拓普电子 1.电路图2.工作原理这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。
方波信号发生器(见图3)图3 这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。
电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。
电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。
其振荡频率为f=1/2.2RC。
图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。
由于元件的误差,实际值会略有差异。
其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。
场效应管驱动电路。
图4 由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V,为充分驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V。
如图4所示。
MOS场效应管电源开关电路。
这是该装置的核心,在介绍该部分工作原理之前,先简单解释一下MOS 场效应管的工作原理。
图5 MOS 场效应管也被称为MOS FET,既Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor(金属氧化物半导体场效应管)的缩写。
逆变焊机IGBT驱动及保护电路的比较分析
沙 洲 职 业 工 学 院 学 报
J u n l f h z o r fsin l n tueo T c n lg o r a S a h uP o e so a si t f e h o o y o I t
Vo1 3. O. .1 N 4
I T导通 的 同时 ,( I B 、I T GB 设 G T1 GB 4导通 )激 励信 号 也使 O8截 止 , 1V 电源通 过 R5向 C 8 2充 电 ,E
载 电压 引弧 方 式 ,使得 引弧操 作 非常 困难 ,且焊 缝 易产 生气 孔夹 渣 等缺 陷 。电路形 式 上 , 由于驱 动 电路
采用 的是 变压 器 隔离 直接 驱动 I B G T方式 ,无 法对 I T实施全 面有 效 保护 ,使 得 I T经 常击 穿损坏 。 GB GB
笔者 通过对 电路进 行分 析 ,加 以改进 ,较好地 解 决 了这些 问题 。
I e t r W e di a h ne nv r e l ng M c i
XU i g ya Jn —
( o c o nvri , uh u in s 1 0 0 C ia S oh w U i st S z o a g u2 5 0 , hn ) e y J
Ab t a t W i n l ssa d mo i c t n o s r c : t a ay i n d f a i fI h i o GBT d i e a d p o e t g cr u ti h n e t r l i g m a h n , rv n r t ci ic i n t e i v r d n c i e n e we
Ke r s I y wo d : GBT d i i g cr u t P o e t n t c n l g ; h v re l i g ma h n r n ic i r tc i h o o y t ei e t r v ; o e n wed n c i e
逆变电焊机原理图地讲解
主电路电气原理图主控制板电器原理图:逆变触发电路图:脉冲及时序板原理图:本机采用三相交流380V电压经三相桥式整流、滤波后供给以新型IGBT为功率开关器件的逆变器进行变频(20KC)处理后,由中频变压器降压,再经整流输出可供焊接所需的电源,通过集成电路构成的逻辑控制电路对电压、电流信号的反馈进行处理,实现整机闭环控制,采用脉宽调制PWM为核心的控制技术,从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊接工艺效果。
IGBT逆变电焊机工作原理及输出特性这里介绍的逆变器(见图)主要由MOS 场效应管,普通电源变压器构成。
其输出功率取决于MOS 场效应管和电源变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,适合电子爱好者业余制作中采用。
下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。
--拓普电子1.电路图2.工作原理这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。
方波信号发生器(见图3)这里采用六反相器CD4069图3构成方波信号发生器。
电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。
电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。
其振荡频率为f=1/2.2RC。
图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。
由于元件的误差,实际值会略有差异。
其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。
场效应管驱动电路。
由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V ,为充分驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V 。
如图4所示。
MOS 场效应管电源开关电路。
这是该装置的核心,在介绍该部分工作原理之前,先简单解释一下MOS 场效应管的工作原理。
MOS 场效应管也被称为MOS FET , 既Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor (金属氧化物半导体场效应管)的缩写。
IGBT系列焊机工作原理
IGBT系列焊机工作原理IGBT系列焊机是一种采用混合集成技术的新型焊接设备。
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)是绝缘栅双极晶体管的英文缩写,是一种功率器件,它将MOSFET的控制特性和双极晶体管的低饱和压降特性结合在一起。
在焊机中,IGBT晶体管被用作开关,用于控制电压和电流以实现焊接过程。
IGBT系列焊机的工作原理如下:1.电源输入:将交流电信号输入到焊机中。
交流电通常通过整流电路进行整流,将其转换为直流电。
2.控制系统:焊机的控制系统会监测和控制焊接过程中的电流和电压。
这些参数的变化需要根据焊工的需求进行相应的调整。
3.逆变器:逆变器是焊机的关键组成部分,它将直流电转换为高频交流电。
逆变器通常由IGBT晶体管组成,逆变器的工作频率通常在20kHz到100kHz之间。
逆变器将直流电转化为高频交流电,通过变压器进行降压或升压。
4.变压器:变压器用于调整逆变器输出的电压和电流。
逆变器输出的高频交流电首先通过变压器升压,然后经过整流电路将其转换为直流电。
5.电极:电极将输出的直流电送到焊接部位。
电极的设计可以根据焊接需求进行调整,以保持适当的接触和压力。
当电极接触到焊接部位时,电流会通过工件流动,并且会产生热量。
6.焊接过程:焊接过程中,通过电流的流过和电阻的产生,将电能转化为热能。
工件的材料在高温下熔化,并形成焊点。
焊点的形成需要根据工件材料和焊接需求进行合理的控制。
7.保护系统:焊接过程中,IGBT系列焊机通常配备有多种保护系统,以确保设备和焊工的安全。
这些保护系统可以监测电流,电压,温度等参数,并在异常情况下自动切断电源。
IGBT系列焊机工作原理主要包括电源输入、控制系统、逆变器、变压器、电极、焊接过程和保护系统。
通过这些步骤,焊机能够将输入的电能转化为高温,实现焊接的过程。
IGBT晶体管的特性使得焊机在焊接过程中具有更高的效率和更稳定的性能。
同时,保护系统可以确保焊机在工作过程中不会对焊工和设备造成损害。
逆变焊机电路基础
逆变焊机电路基础.txt52每个人都一条抛物线,天赋决定其开口,而最高点则需后天的努力。
没有秋日落叶的飘零,何来新春绿芽的饿明丽?只有懂得失去,才会重新拥有。
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第一章逆变焊机的电路设计基础 2.1 逆变焊机的基本电路形式 2.1.1 单端正激2.1.2 半桥式 2.1.3 全桥式 2.1.3 基本电路的变形 2.1.3.1 双单端正激 2.1.3.2 单端正激加推挽式 2.1.3.3 全桥相移谐振式 2.1.3.4 功率单元的并联 2.2 控制方式 2.2.1 控制能量的方式 2.2.1.1 电压型方式 2.2.1.2 电流型方式 2.2.1.3 调频控制方式 2.2.2 集成的控制电路 2.3 驱动电路 2.3.1 驱动电路形式 2.3.2 驱动电路的电平隔离 2.3.3 集成的驱动电路 2.4 功率器件 2.4.1 IGBT MOSFET 的应用原则2.4.2 电压定额,电流定额 2.4.3 IGBT 的平均结温与动态结温 2.4.4 过流保护 2.4.5 过压保护 2.4.6 硬开关和软开关电路中 IGBT MOSFET 应用的区别 2.4.7 逆变焊机中常用的IGBT 2.4.8 快速整流管 2.4.9 快速整流管的开通 2.4.10 快速整流管的通态特性 2.4.11 快速整流管的关断 2.4.12 快速整流管的过压保护 2.4.13 快速整流管的并联 2.4.14 逆变焊机中常用的快速整流管 2.5 功率变压器的计算 2.5.1 铁氧体变压器 2.5.2 微晶铁心变压器 2.6 信号的取样 2.6.1 信号的直接取样 2.6.1.1 电压信号直接取样 2.6.1.2 电流信号分流器的直接取样 2.6.2 信号的间接取样 2.6.2.1 电压信号的霍尔传感取样 12.6.2.2 电流信号的霍尔传感取样第二章逆变焊机电路基础焊机是一种特殊电源,其输出端一般要接触到操作人的本身,故其基本的电路形式除满足焊接的基本功能外,对人身的安全至关重要,逆变焊机基本结构框图如图 2.1 所示。
瑞凌全套维修资料第12章IGBT系列焊机工作原理
第十二章IGBT系列焊机工作原理一、功率开关管的比较常用的功率开关有晶闸管、IGBT、场效应管等。
其中,晶闸管(可控硅)的开关频率最低约1000次/秒左右,一般不适用于高频工作的开关电路。
1、效应管的特点:场效应管的突出优点在于其极高的开关频率,其每秒钟可开关50万次以上,耐压一般在500V以上,耐温150℃(管芯),而且导通电阻,管子损耗低,是理想的开关器件,尤其适合在高频电路中作开关器件使用。
但是场效应管的工作电流较小,高的约20A低的一般在9A左右,限制了电路中的最大电流,而且由于场效应管的封装形式,使得其引脚的爬电距离(导电体到另一导电体间的表面距离)较小,在环境高压下容易被击穿,使得引脚间导电而损坏机器或危害人身安全。
2、IGBT的特点:IGBT即双极型绝缘效应管,符号及等效电路图见图12.1,其开关频率在20KHZ~30KHZ 之间。
但它可以通过大电流(100A以上),而且由于外封装引脚间距大,爬电距离大,能抵御环境高压的影响,安全可靠。
图12.1二、场效应管逆变焊机的特点由于场效应管的突出优点,用场效应管作逆变器的开关器件时,可以把开关频率设计得很高,以提高转换效率和节省成本(使用高频率变压器以减小焊机的体积,使焊机向小型化,微型化方便使用。
(高频变压器与低频变压器的比较见第三章《逆变弧焊电源整机方框图》。
但无论弧焊机还是切割机,它们的工作电流都很大。
使用一个场效应管满足不了焊机对电流的需求,一般采用多只并联的形式来提高焊机电源的输出电流。
这样既增加了成本,又降低了电路的稳定性和可靠性。
三、IGBT焊机的特点IGBT焊机指的是使用IGBT作为逆变器开关器件的弧焊机。
由于IGBT的开关频率较低,电流大,焊机使用的主变压器、滤波、储能电容、电抗器等电子器件都较场效应管焊机有很大不同,不但体积增大,各类技术参数也改变了。
四、IGBT焊机工作原理:1、半桥逆变电路工作原理如图12.2图12.2 图12.3工作原理:①tl时间:开关K1导通,K2截止,电流方向如图中①,电源给主变T供电,并给电容C2充电。