逆变式弧焊电源的下降特性

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：我国逆变式弧焊整流器编号的序号为7，ZX7系列电源是较常见的一个系列，适用于焊条电弧焊、TIG焊等。图6-37、图6-38所示是国内某生产厂家生产的ZX7-160逆变弧焊电源的结构框图和电气原理图。图6-37 ZX7-160逆变弧焊电源的结构框图1.主电路图6-38 ZX7-160逆变弧焊电源电气原理图如图6-38所示，主电路由输入整流滤波电路、半桥式逆变电路、中频变压器和输出整流滤波电路组成。调节RP2可改变外特性曲线的位置，即获得不同的焊接电流，进行外特性调节。

我国逆变式弧焊整流器编号的序号为7，ZX7系列电源是较常见的一个系列，适用于焊条电弧焊、TIG焊等。ZX7系列包括ZX7-160、250、315、400、500、630等多种规格。图6-37、图6-38所示是国内某生产厂家生产的ZX7-160逆变弧焊电源的结构框图和电气原理图。

该电源主要由主电路、反馈控制电路和驱动电路组成，电源具有陡降+外拖的外特性。

图6-37 ZX7-160逆变弧焊电源的结构框图

1.主电路

图6-38 ZX7-160逆变弧焊电源电气原理图

如图6-38所示，主电路由输入整流滤波电路、半桥式逆变电路、中频变压器和输出整流滤波电路组成。主电路输入为三相380V50Hz的工频交流电。在输入电路中，每两相之间都并联压敏电阻和电容，用于抑制电压尖峰，滤除干扰噪声。输入整流电路采用三相桥式整流，采用电容C₃滤波。为限制合闸浪涌电流，设置了以继电器K为中心的合闸浪涌电流抑制电路。电容C₁、C₂和IGBT功率开关管VT₁、VT₂组成半桥式逆变电路，VT₁、VT₂交替导通，完成DC-AC的逆变过程，逆变频率为20kHz。逆变器的输出经二极管VD₁、VD₂组成的全波整流电路及直流输出电感L滤波，再变为直流电，用于焊接。其中VD₁、VD₂是快恢复二极管。

2.控制电路

控制电路以SG3525PWM控制芯片为核心，通过电流、电压检测电路、反馈控制电路与脉冲触发电路对电源的特性进行控制。(https://www.chuimin.cn)

反馈控制电路由运算放大器N₄为主的误差放大电路构成。通过分流器FL取得电流反馈信号，经运放N₃构成的反相放大器放大后连接到误差放大器N₄的反相输入端，与N₄同相输入端的电流给定信号进行比较放大。N₄输出控制信号至SG3525的2脚，进行PWM控制。

N₄同相端的电流给定信号由U_g1、U_g2两部分构成。U_g2是由-15V电源通过电阻、电位器RP₂分压得到的；U_g1则是由电位器RP₁上获得的，该信号与电弧电压信号有一定关系。电弧引燃后稳定燃烧时，电弧电压大于15V，即A点电位大于15V，VD₁₁反向截止，+15V电源通过RP₁、R₁₂和R₁₃分压，经放大器N₁同相比例放大，输入到以N₂为中心的比例加法器，与由RP₂上获得的给定信号U_g2相加。因U_g2负电压信号，故两者实际上是相减的关系，N₂输出的信号为正，作为电流给定信号U_g输入到N₄同相端。该信号与N₄的反相端的电流信号经N₄的误差放大，N₄输出控制信号至SG3525的2脚，进行PWM控制，保持焊接电流稳定，得到陡降外特性（见图6-39）。调节RP₂可改变外特性曲线的位置，即获得不同的焊接电流，进行外特性调节。

当电弧电压小于15V时，A点电位小于15V，VD₁₁导通，RP₁处取得的信号U_g1减小，经N₁放大输入到N₂，与RP₂调节的信号U_g2相减后N₂输出的信号仍为正，但已增大。电弧电压越低，N₂输出的电流给定信号U_g越大。因电流给定信号增大，N₄输出控制信号也增大，故使得焊接电流增大，从而得到外拖特性，调节RP₁可改变外拖特性曲线斜率（见图6-38）。

N₅为电压比较器，当焊接电流超过设定的最大电流时，N₅输出高电平至SG3525的10脚，禁止PWM输出，关断主电路中的VT₁、VT₂，即关闭逆变器。最大电流由RP₃调节设定。

图6-39 外特性形状

3.其他电路

SG3525输出的PWM信号输入的IGBT驱动电路，该驱动电路由EXB841构成。

此外，该电源还包括由7815、7915、7820稳压器等组成稳压电路，分别获得±15V和+20V的稳定电压源，为控制电路和驱动电路供电。

逆变式弧焊电源的下降特性

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