半桥逆变弧焊电源软开关电路的研究

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要逆变弧焊电源具有控制性能好、动态响应快、易于实现焊接过程的实时控制等优点，在性能上具有很大的潜在优势，因此在焊接领域得到越来越广泛的应用。从长远观点来看，弧焊逆变电源是焊接电源的发展方向。但传统的硬开关方式的逆变弧焊电源中，由于存在开关损耗大、效率低、电磁干扰(EMI)和射频干扰∞D大等一系列的问题，降低了其可靠性，制约了其进一步发展．为解决这些问题，软开关技术是目前应用的主要方法，但现在这方面的研究都是热衷于通过提出新的电路结构和控制方式来实现软开关的，而这些方

2、法很难应用于那些已经投入使用的硬开关的逆变弧焊电源中．为将软开关技术应用于那些已经投入使用的硬开关的逆变弧焊电源中，本论文做了以下几个方面的研究工作：①介绍了熔化极气体保护焊的工作原理及其对弧焊逆变电源的基本要求，并针对目前市场上已有的一种半桥弧焊逆变电源，分析了其主电路的工作方式，建立了主电路的小信号模型。②提出了一种不改变半桥电路工作方式的软开关电路。对其工作原理进行了详细分析，给出了其正常工作时的16个开关状态的电路图，并画出了电路的主要电气变量的理论波形图。并给出了其中几个重要参数的设计

3、原则。③对所提出的不改变原有电路工作方式的软开关电路，首先在固定负载的情况下，对其进行了仿真研究，仿真结果验证了其理论分析的正确性，然后在模拟的电焊机负载情况下，对其进行了仿真研究，仿真结果表明，该软开关电路，不需改变原有电路的工作方式，就能够保证逆变弧焊电源在燃弧与短路两种状态下，均能实现零电流导通与零电压关断。④在前面理论分析的基础上，对所提出的不改变原有半桥电路工作方式的软开关电路，进行了实验研究，给出了实验中，主电路、辅助电路、控制电路和驱动电路的设计原则．实验波形表明，本文所提出的不改

4、变原有半桥电路工作方式的软开关电路能够很好的实现半桥电路中，有源开关器件的零电流导通和零电压关断，从而验证了前面理论分析的正确性。关键词：逆交弧焊电源，软开关，控制方式，半桥电路重庆大学硕士学位论文英文摘要AbstractThearc-weldinginverterpowersupplyhastheadvantagesofwellcontrollability,fastdynamicr唧on辩andfacilityinreaJizingreal-timeconU'ol，whichhasgreat

5、potentialinperformance．Soithasbeenuscdmoreandmorewidelyintheweldingare．&mthelongterm,are-weldinginverterpowersupplyisthetrendofweldingpowersupply．Buttherea∞manyproblemsinthetraditionmethodsofhard-switchinginverterarc-weldingpowersupply,such鹅hi【ghswit

6、chinglosses，loweffieiencyandhighelectromagneticinterference㈣andradiofrequencyinterference(RFD,whichreduceitsreliabilityandrestrictthefurtherdevelopment．Soft-switchingisthemainmethodtosolvetheproblemsabove砒present．Howencca',theresearchinthisareaiskeen

7、onin,od．ingthellewcircuitslructureandcontrolmodetoachievethesoft-switching，whicharedifficulttobeusedinthehard-switchingarc-weldinginverterpowersupplyhavingbeenputintoused．Theresearchinthefollowingaremadeinordertoapplysoft-switchingtothehard-switching

8、arc-weldinginverterpowersupplyhavingbeenputintoused．Firstly,theoperatingprincipleofconsumable-electrodegasshieldedarc-weldingandthebasicrequirementsforarc-weldinginverterareintroduced．Theoperationmodeofahalf-bridgeare-weldinginverteralreadyonthemarke