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一种实用软开关拓扑在弧焊逆变电源中的应用 电气传动 2007年 第37卷 第5期 一种实用软开关拓扑在弧焊 逆变电源中的应用 ‘ 朱伟建， 陈国呈，尤志春2 韩天军“ 1.上海大学 2.上海威特力焊接设备制造股份奋司 摘要:分析了传统移相全桥软开关电路的不足，介绍了一种实用新型移相全桥零电压软开关拓扑，采用初 级饱和电感和次级折射电感相结合的方法，克服了传统移相软开关模式下的滞后臂零电压开通负载范围小 的缺陷，给出了实际工作电路和理论电路分析，通过实际负载实验比较硬开关模式和软开关模式证明了拓扑 的实用性和可靠性。 关健词:移相全桥 软开关 零电压 弧焊电源 APPIicationofPracticalSoft-switchTOPoIogyinArcWeldingInverterPowerSuPPly ZhuWeijian ChenGuocheng YouZhichun HanTianjun A加扮act:BasedonanalyzingtheshortagesofconventionalfulLbridgephase一shiftPWMsoft-switchtypol- ogycircuits，anovelze价volt昭e-switchingpu1se--width--modulation(ZVS一PWM)ful卜bridgetopologywas presented.Thisnewtopologywithbothasaturableinductorandatransformeroutputinductorwasproposed thatnotonlyextendedtheallowableoperatingdutycyclebuta1somakedtheZVSoperationlessstringent.Its operatingprincipleanduniquefeaturesweredescribed.Theoperatingperformanceswasdiscussedandevalua- tedonthebasisofanalysisandexperimentalresults. Keywords:phase--shiftingfulLbridge soft-switch zero--voltage一switching arcweldingpowersupply 源经常工作在输出开路、短路以及重载等工作状 1 引言 态，工作环境恶劣，负载范围宽。 弧焊逆变电源由于其体积小、控制性能好、易 本文在实际应用中针对弧焊电源特殊应用场 于焊接过程的实时控制等优良的特性已成为当今 合，提出一种实用的新型软开关弧焊逆变电源的 焊接电源领域的发展主流。 设计实现方案。 而弧焊逆变电源目前采用的仍然是传统的恒 2 传统移相全桥ZVS拓扑的不足 频脉宽调制(PWM)控制方式，由于其不可避免地 工作在硬开关模式下，开关损耗非常大，使得功率 作为中大功率逆变电源理想控制方式的移相 开关器件的电压电流应力处于很高的临界值，给 全桥控制方式成为首选的方案。文献[1，2〕对于 电源的稳定性和可靠性带来很大隐患。 移相全桥软开关逆变电源的电路拓扑设计已经作 软开关技术的控制思想是使开关器件的开关 了详尽的分析。 时刻工作在零电压或零电流的条件下，大大降低 移相全桥控制的工作原理是同一桥臂的两个 功率开关器件的开关损耗。到 目前为止，随着研 开关管都是以略小于1800的最大导通角(除去死 究的不断深入，已提出了多种不同的软开关拓扑 区时间)互补导通，两个桥臂的导通相差一定角