大容量谐振软开关逆变弧焊电源的设计研究.pdfVIP

大容量谐振软开关逆变弧焊电源的设计 赵智江，段红海，李力，武佩轩 北京时代科技有限股份公司北京100085 摘要：采用必威体育精装版型移相谐振软开关技术控制芯片UCC3895，实现630A大容量逆变弧焊电源的软开关设 计。 关键词：移相谐振软开关逆变弧焊电源设计 0序言 谐振软开关技术是解决逆变弧焊电源可靠性的核心技术，可以提高产品的可靠性；减小逆变功 率器件的开关损耗，从而实现降低整机的成卒。目前的研究大多局限于小容量逆变弧焊电源(500A 以下)。在实际产品设计中大容量逆变弧焊电源(500A以上)采用移相谐振软开关技术，可以提高 逆变弧焊电源整机的可靠性，提高逆变弧焊电源的电磁兼容性，使产品更加小型化、轻型化。 1 移相谐振软开关电源主电路的拓扑设计 主电路采用全桥电路，移相控制选用TI公司的UCC3895，实现移相控制谐振软开关。 图I：主电路拓扑 I．I主电路的时序分析 1．1．1 t0时刻，IGBT_一A、IGBl’LD导通，TRI传递能量。 1．1．2 tl时刻，超前臂IGB瑚关断。 1．1．3 压开通做好准备。 1．1．4也时刻，C3电压为0伏，超前臂IGBl’_℃零压开通。 1．1．5 t3时刻，IGBT_．A关断，原边电流迅速减小。 1．1．6 备。 1．1．7 t4时刻IGBT-—B零压开通，TRl传递能量。 ‘74 口U丁A 口UTB 口UTC 口UTD 图2：主电路控制时序 1．2主电路关键点分析 UQ 图3：IGBH关断后的等效电路 1．2．1超前臂IGBlL．D的关断 IGBllLD关断后，由于漏感和副边反射电感的存在，谐振电感较大，原边电流基本与传递能量 时的电流相等，电流没有突变：因此超前臂IGBl’LD关断时没有电流应力。 l。2．2超前臂IGBB—C的零压开通 IGBl__D关断后，由于漏感和副边反射电感的存在，谐振电感较大，原边电流基本与传递能量 时的电流相等。 能够充分充放电，保证超前臂IGBT_—C零电压开通。 。 75 =Filter= 昌0ffset==Record Length= =Trigger= CHl： o．00V Main：5加 Bmoothir～g：ON Mode：刖TO BW：20MFIz CH2： 0v Zoom：100 CHl f Type：EDGE Delay： O．Ons i-lnld0什： MlMIMUM 1．2．3滞后臂IGBT_一A的小电流关断 路。 此时，令L=Lr+Lot，C=C6 U=L di／dt，i=Cdu／dt i=LCd2i／(1t2 可以解得谐振周期T-孙【(Lr+Lo’)C】人％，电流I=Asin(wt+13)， J℃ 图5：IGBW开通