實用ＩＧＢＴ焊接電源方案及炸管對策

實用ＩＧＢＴ焊接電源方案及炸管對策！
逆變電焊機=逆變焊接電源+焊接裝置。
只要做好逆變焊接電源，那么系列產品就迎刃而解。
影響逆變焊接電源可靠性的主要問題是“炸管“！
為了研究“炸管“！首先分析逆變焊接電源的構成原理：
可以概括為：一個“橋路 “，和二個“回路“。
1.1一個“橋路 “；選取的方案有硬開關及軟開關電路，目前比較有實用價值的軟開關電路叫有限雙極性，但本人認為其電路有一臂是軟開關，而另一臂是更加硬的硬開關，更易“炸管“！商品機當前不易采用！
1.2“橋路 “有Ｈ型全橋“----時代、奧太、威特力、瑞凌等品牌采用。
“半橋“----威特力、瑞凌等品牌采用。
“單端”----以前一烘而上時期流行過，現今很少采用。
1.3“橋路 “的吸收電路----繁雜的Ｒ.Ｃ.Ｄ吸收電路，往往是“炸管“的重要誘因！
二個回路，1.是主電流回路----從整流瀘波、逆變橋路、主變壓器、二次整流、輸出電感、負載電弧。
2. 是控制回路----從輸出取樣、運放（ＰＩ）、脈寬調節器（ＰＷＭ）、驅動電路、控制功率開關元件ＩＧＢＴ。
在選擇焊接電源方案首先要防止炸管，讓ＩＧＢＴ工作得更好！
我個人的觀點；主電流回路引發“炸管“----是回路雜散電感與快速開關電流引發的”過壓”
控制回路引發“炸管“----是控制不良使ＩＧＢＴ運行軌跡超出它的安全工作區而損壞。

主回路的分布電感Ｌｓ及快速變化的電流ｄｉ／ｄｔ引起鈴振產生高壓。主變壓器的漏感也會引起極大沖擊電流。實際上主要解決結構及主變的工藝，以及直流供電源（535Ｖ）有良好的高頻通路。
電源的濾波電路：以往用電解電容，但電解電容在高頻下阻抗有毫歐級，發熱老化，應是“炸管“重大原因！并聯CBB電容可提供高頻電流通路，但許多焊機并聯的電容只有100ｎ或474，幾乎杯水車薪 不起作用！實用應并ＣＢＢ61.10- 70微法~450Ｖ，有良好效果。

濾波良好的電流波形頂端線條較細（照片用閃光燈變粗，）

主變壓器的方案：
Ｓ1-初級導線總截面積，Ｓ2-次級導線總截面積，對次級全波整流電路，則Ｓ2=1.41Ｓ1為最好方案。
磁芯用ＥＥ128，窗口柱長，漏感小，是ＷＳ315機型最合理選擇。ＺＸ7-400則首選非晶環！
用ＵＦ66這類磁芯比較適宜于半橋電路！
實際上主變壓器是整機可靠性關鍵，大多數波形不良的機器調正線路上元件毫無意義！所以節省別處也決不要省主變壓器。

上圖為典型不良驅動波形！驅動前沿不快!
上沖尖角表示驅動有漏感（脈沖變壓器差）!
頂降為能量不足。
ＩＧＢＴ有效安全工作電流大打折扣！
（估計5折）很易炸管。

6.pdf

上傳介詔安全工作區參考材料。
開關頻率高，耐沖擊電流大，但穩態總損耗也大。這是矛盾！
由于ＩＧＢＴ關斷拖尾電流造成開關過程的最重損耗，所以工作頻率在20-30ＫＨｚ合適。
目前，ＩＧＢＴ的技術進步很快，據報導；無拖尾的ＩＧＢＴ己試制成功。
將來會有更加安全工作的ＩＧＢＴ供焊機應用。