專利名稱：輸出并聯(lián)雙正激交叉動(dòng)態(tài)磁平衡拓?fù)涞闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為了解決低VDSS MOS FET或低VCEO IGBT在三相逆變焊機(jī)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
由于中低耐壓(彡600V)的功率MOS FET器件的導(dǎo)通電阻相對(duì)較小，中低耐壓的 IGBT則比耐高壓器件(彡900V)有更大的導(dǎo)通電流與開關(guān)速度。所以，為了能采用600V左 右耐壓的大功率晶體管做三相380V供電的逆變電源，人們采用了三電平拓?fù)?，錯(cuò)相串聯(lián)拓 撲等方法來解決這個(gè)問題。然而在采用圖1串聯(lián)拓?fù)鋾r(shí)，原邊由兩個(gè)雙管單正激電路疊加 串聯(lián)而成，副邊則采用整流后并聯(lián)輸出方式，如A相主變與B相主變的性能參數(shù)的一致性偏 差較大，則1/2VCC+270V中點(diǎn)電壓的漂移會(huì)增大，從而導(dǎo)致A相單元與B相單元的主功率管 承受到的電壓不平衡，影響電路的可靠性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)主功率管擊穿炸毀的問題。而三電 平拓?fù)浯嬖诰€路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型采用輸出整流后并聯(lián)的雙正激交叉動(dòng)態(tài)磁平衡拓?fù)洌沟肁相與B相 兩個(gè)主變壓器的性能偏差減至最小，從而有效地保障了中點(diǎn)電壓的平衡性能，提高了電路 的工作可靠性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案輸出并聯(lián)雙正激交叉動(dòng)態(tài)磁平衡拓?fù)?，是三相逆變焊機(jī)中兩個(gè)錯(cuò)相串聯(lián)的變壓器 A相與B相的相位差是180°，A相與B相的輸出副邊繞組分別通過二極管DAI、DA2、電感 LoA及二極管DB1、DB2、電感LoB在電容Co上并聯(lián)，最后并聯(lián)輸出直流電壓給負(fù)載，其特征 在于將A相主變與B相主變的原邊驅(qū)動(dòng)繞組NP回路都先通過對(duì)方的去磁繞組NF回路再 溝通聯(lián)接，使A相主變與B相主變的正向驅(qū)動(dòng)電流互為鏡像反饋，從而使兩個(gè)變壓器的性能 差異被校正到允許的最低值?；竟ぷ髟泶笾屡c現(xiàn)有電路相同，唯一不同的是A相和B相主變的原邊繞組中 分別再串入了來自對(duì)方變壓器的“加速復(fù)位”繞組，而輸出端則與現(xiàn)有的整流后并聯(lián)方式完 全相同。具體接法描述(以A相為例)A相變壓器的上臂開關(guān)管的輸出(E或S)不直接接 A相變壓器的原邊同名端，而是先接對(duì)方變壓器(B相變壓器)的復(fù)位繞組(NF)的同名端， 通過對(duì)方變壓器的復(fù)位繞組后，從復(fù)位繞組的另一端輸出，再接至自己驅(qū)動(dòng)變壓器(A相變 壓器)的同名端輸入，而B相主變電路的接法則與A相完全類似，這樣每相主變?cè)诠β使艿?開通周期內(nèi)，除了給自身輸出提供能量之外，還分別給對(duì)方變壓器的磁復(fù)位提供了“加速復(fù) 位”的能量，從而使兩相主變之間互相形成“鏡像反饋”，使A相變壓器與B變壓器的性能差 異被校正到允許的最低值，提高了兩路變壓器的平衡特性。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是A相單元與B相單元的主功率管承受到的電壓平衡，不影響 電路的可靠性，不會(huì)出現(xiàn)主功率管因電壓分配不均而導(dǎo)致的擊穿炸毀的問題。
圖1為典型的錯(cuò)相串聯(lián)雙正激拓?fù)渚€路圖，圖2為本實(shí)用新型的并聯(lián)雙正激交叉動(dòng)態(tài)磁平衡拓?fù)渚€路圖。
具體實(shí)施方案下面是對(duì)本發(fā)明作出的詳細(xì)說明圖1是常規(guī)的串聯(lián)雙正激拓?fù)淠Ｊ剑?dāng)A相與B相主變完全一致時(shí)，串聯(lián)中點(diǎn)的動(dòng) 態(tài)工作電壓將一直維持在1/2VA+540V、VB+270V中點(diǎn)電壓上。但實(shí)際批量生產(chǎn)時(shí)，即使采 用嚴(yán)格的質(zhì)量控制規(guī)范與制作工藝，兩個(gè)主變的性能仍然是有一定的差別的。如圖2所示， 同時(shí)在本實(shí)用新型中，A相與B相的相位差是180°，A相與B相的輸出副邊繞組分別通過 DAU DA2、LoA及DB1、DB2、LoB在Co上并聯(lián)，最后輸出直流電壓給負(fù)載。在實(shí)際工作過程 中由于DAl、DA2、LoA及DBl、DB2、LoB的不一致性，也將導(dǎo)致A相與B相主變的輸入性能差 別，從而引起VB+270V中點(diǎn)漂移。為此本發(fā)明采用全新的串聯(lián)雙正激交叉動(dòng)態(tài)磁平衡拓?fù)洌?見圖2，將A相主變與B相主變的原邊驅(qū)動(dòng)回路都通過對(duì)方的去磁繞組NF回路再溝通聯(lián)接， 這樣由于串聯(lián)回路的工作電流完全相等，在A相主變正常工作(正激輸出)時(shí)，通過B相的 NF繞組對(duì)B相主變也提供了一個(gè)加速磁復(fù)位的去磁電流；同樣在B相主變正常工作時(shí)，通 過A相的NF繞組也對(duì)A相主變提供一個(gè)加速復(fù)位的去磁電流，由于A組主變與B組主變互 相之間引入了對(duì)方提供的去磁信號(hào)而互為“鏡像反饋”，使A相主變與B相主變的磁能偏差 得到“抵消校正”，從而大大提高了 A組主變與B組主變輸出功率的平衡性能，使實(shí)際動(dòng)態(tài)工 作時(shí)，因A相與B相主變差異引起的中點(diǎn)電壓漂移獲得了較好的抑制，保障了中點(diǎn)電壓的穩(wěn) 定，從而使600V左右耐壓的功率晶體管在三相380V供電的逆變電源中成功可靠地應(yīng)用，取 代了傳統(tǒng)的三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求輸出并聯(lián)雙正激交叉動(dòng)態(tài)磁平衡拓?fù)?，是三相逆變焊機(jī)中兩個(gè)錯(cuò)相串聯(lián)的變壓器A相與B相的相位差是180°，A相與B相的輸出副邊繞組分別通過二極管DA1、DA2、電感LoA及二極管DB1、DB2、電感LoB在電容Co上并聯(lián)，最后并聯(lián)輸出直流電壓給負(fù)載，其特征在于將A相主變與B相主變的原邊驅(qū)動(dòng)繞組NP回路都先通過對(duì)方的去磁繞組NF回路再溝通聯(lián)接，使A相主變與B相主變的正向驅(qū)動(dòng)電流互為鏡像反饋，從而使兩個(gè)變壓器的性能差異被校正到允許的最低值。
專利摘要本實(shí)用新型涉及輸出并聯(lián)雙正激交叉動(dòng)態(tài)磁平衡拓?fù)?，是三相逆變焊機(jī)中兩個(gè)錯(cuò)相串聯(lián)的變壓器A相與B相的相位差是180°，A相與B相的輸出副邊繞組分別通過二極管DA1、DA2、電感LoA及二極管DB1、DB2、電感LoB在電容Co上并聯(lián)，最后并聯(lián)輸出直流電壓給負(fù)載，其特征在于將A相主變與B相主變的原邊驅(qū)動(dòng)繞組NP回路都先通過對(duì)方的去磁繞組NF回路再溝通聯(lián)接，使A相主變與B相主變的正向驅(qū)動(dòng)電流互為鏡像反饋，從而使兩個(gè)變壓器的性能差異被校正到允許的最低值。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是A相單元與B相單元的主功率管承受到的電壓平衡，不影響電路的可靠性，不會(huì)出現(xiàn)主功率管因電壓分配不均而導(dǎo)致的擊穿炸毀的問題。
文檔編號(hào)B23K9/10GK201677117SQ20102014829
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者焦云林 申請(qǐng)人:焦云林