基于multisim逆变弧焊电源主电路仿真

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1、学兔兔www.xuetutu.com第6期(总第163期)机械工程与自动化No．62010年12月MECHANICALENGINEERING＆AUTOMAT10NDec．文章编号：1672—6413(2010)06—0015-03基于Multisim的逆变弧焊电源主电路仿真潘洪雷，张振松，吴志生，郭建业(1．太原科技大学材料学院，山西太原030024；2太原星云焊接设备有限公司，山西太原030024)摘要：在各种弧焊电源主电路中，逆变弧焊电源主电路的应用最为广泛，因此研究逆变弧焊电源电路的工作特性，对于保证电路的顺利设计有着重要意义

2、。以Multisim软件为仿真平台，设计了逆变弧焊电源主电路，包括三相桥式整流电路、逆变电路、单相输出整流电路，并对所设计电路进行仿真，得出输出电路波形。关键词：逆变电路；Multisim；电路仿真；弧焊电源中图分类号：TG434．1：TP391．9文献标识码：A0引言效率高；设计和试验成功的电路可以直接在产品中使Multisim是美国国家仪器公司(NI)下属的用。ElectronicsWorkbenchGroup发布的电子电路仿真1逆变弧焊电源主电路的原理软件。利用NIMultisiml0可以实现计算机仿真设计图l为逆变弧焊电源主

3、电路的原理图。三相与虚拟试验，与传统的电子电路设计试验方法相比，其380V交流电压经全桥整流滤波后，送到IGBT全桥式具有如下特点：设计与试验可以同步进行，可以边设逆变开关，逆变产生的高频(25kHz)交流电压经二次计边试验，修改调试方便；可方便地对电路参数进行绕组带有中间抽头的功率中频变压器降压，并经整流测试和分析；可直接打印输出试验数据、测试参数、曲滤波后送到电弧负载。本文将分别对三相桥式整流电线和电路原理图；试验中不消耗实际的元器件，所需路、逆变电路、单相整流电路进行设计并且仿真。元器件的种类和数量不受限制，试验成本低、速度快

4、、Jr：)．一l)—J—．一一＼—／厂．’{卜=：i1r早1lit±=：)一一}图1逆变弧焊电源主电路的原理图2三相桥式整流电路设计和仿真D11接a相，D8和D12接b相，D9和D1O接C相。电2．1三相桥式整流电路设计压源V10、V11、V12的有效值电压为220V，相位分三相桥式整流电路由一组共阴极电路和一组共阳别相差120。，频率设置为50Hz。负载R(200Q)的两极电路串联组成，如图2所示。其中D7、D8、D9三端增加一个滤波电容C(10mF)。个整流二极管按共阴极连接，DIO、D11、D12三个整三相桥式整流电路的工作原

5、理如下：①在任何时流二极管则按共阳极连接。此外，整流二极管D7和刻都必须有两个整流管导通，而且这两个整流管一个*太原市科技明星专项基金(09121013)收稿日期：2010-03—25；修回日期：2010-06—27作者简介：潘洪雷(t984一)，男，浙江台州人，在读硕士研究生，研究方向为弧焊电源电路仿真。学兔兔www.xuetutu.com·16·机械工程与自动化2010年第6期是共阴极组的，另一个是共阳极组的，只有它们能同方波，设定该交流方波的频率为25kHz，脉冲电压为时导通才能形成导电回路；②三相桥式整流电路每隔直流电压Rg

6、514V，增加串联谐振电感。(5．06H)、60。有一个整流管要换流，由上一号整流管换流到下电容C2(8／xF)和电阻R2(200mQ)。一号整流管，如由D7、D11换流到D7、DI2。相电压的交点与线电压的交点在同一角度位置上，故线电压{vsf占jv。J．的交点同样是自然换相点，三相桥式整流电路的整流电压在一个周期内脉动6次，脉动频率为6×50—(300Hz，比三相半波时大1倍L2]。-o2三79———、一(D7D8D9一一、／／一一Vl0—一j一l一!、](·j“一V1j二二二一，。_／l图3逆变电路——()+j——＼V12～／

7、，3．2IGBT全桥逆变电路的仿真启动仿真，点击示波器，可以看见IGBT全桥逆变D10D11D1l：电路负载R(20Q)的输出电压波形，如图4所示，输出波形是电压峰值为514V的交流方波，完成了直流图2三相桥式整流电路到交流的变换。。]。加了串联谐振电路后，全桥逆变电路2．2三相桥式整流电路仿真输出负载R(200mQ)的输出有效值为446V的正弦波。启动仿真，点击示波器，可以看到三相桥式整流1电路负载R的输出电压变化曲线，输出电压波形为1540V的恒压波形。：＼3逆变电路的设计和仿真3．1逆变电路设计一liIGBT全桥逆变电路如图3

8、所示，V9为输入直流O电源，电压为514V，电压控制电压源V1～V4和脉冲电压源V5～V8组成IGBT功率开关管驱动电路。图4逆变电路负载R的输出电压仿翼波形Q1～Q4为IGBT功率开关管，栅极受电压控制电压4单相整流输出电路设计和仿