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电源的自然输出特性探析

【摘要】:电源自然输出特性是指在无负反馈控制以及电子功率开关通断时间比率保持不变的条件下电源的输出特性。图6-28所示是电源的一组自然输出特性曲线,其中a、b、c、d分别对应不同的脉冲占空比,它们分别对应电源的一条自然输出特性曲线。脉冲占空比越大,相应的自然输出特性曲线位置越靠上,其积分∫UdI就越大,电源能够输出的功率和能量就越大。脉冲占空比越小,电流波动越大,电源内部的压降越大,输出电压减小得越多。

电源自然输出特性是指在无负反馈控制以及电子功率开关通断时间比率保持不变的条件下电源的输出特性。电子功率开关的通断时间比率通常用脉冲占空比来表示,即脉冲峰值时间在整个脉冲周期中所占的比例,也就是电子功率开关的导通时间在开关通断周期中所占的比例。图6-28所示是电源的一组自然输出特性曲线,其中abcd分别对应不同的脉冲占空比,它们分别对应电源的一条自然输出特性曲线。脉冲占空比越大,相应的自然输出特性曲线位置越靠上,其积分∫UdI就越大,电源能够输出的功率和能量就越大。

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图6-28 电源的自然输出特性

自然输出特性是逆变式弧焊电源的基本特性,它取决于电源内部的阻抗条件和电源的制作水平等,电源内部器件的性能越好,设计制作水平越高,电源内部的损耗就越小,等效内阻抗越小,自然输出特性曲线就越趋于水平直线。

图6-28中,在电流较小的Ⅰ区,随电流增加,电压下降较快,而且脉冲占空比越小,电压随电流增大而下降得越快,这主要是由于电流较小时,电流波动较大,电源内部输出电抗器等器件上的压降较大,使输出电压减小。脉冲占空比越小,电流波动越大,电源内部的压降越大,输出电压减小得越多。由于在Ⅰ区电源本身的工作过程不稳定,在使用时,应避免选择在这一区域;在电流较大的Ⅱ区,电流较为平稳,波动小,电压下降较小,此时各曲线的斜率基本相等。输出电压下降的斜率取决于电源的内阻(等效内阻抗),一般情况下,电弧焊接过程中(包括引弧、燃弧、空载等)的电流、电压值都处在Ⅱ区。