電鍍電源改成100A鋁焊機的經(jīng)驗分享

主電路還是老一套，因為容量小，才用了4只IRF360（25A／400V）作為全橋四臂，反饋取樣都還是一樣，主變?nèi)DK／EI70磁心，整流管取IR的肖特基管400A／100V，全波整流。工作頻率110KHz。
所不同的是輸出濾波電感量很大，達(dá)120微亨。二次逆變采用全橋輸出，開關(guān)管選擇IXYS公司的場效應(yīng)管IXFN75N10，每臂6只。滿載壓降僅為1.3V,因此散熱器不太大。

控制采用UC3825，直接驅(qū)動脈沖變壓器的100A鋁焊機，是交直流方波輸出的，電壓為12V，電流為200A，調(diào)制頻率400－1500Hz。

為什么要使用低壓場效應(yīng)管全橋作為二次逆變？而不是通常的半橋IGBT逆變？
這是因為：

1. 從靜態(tài)功耗上計算，盡管低壓場效應(yīng)管全橋是兩管串聯(lián)導(dǎo)通，但是低壓場效應(yīng)管導(dǎo)通電阻極低，相比之下壓降還是比IGBT要低。另外，低壓場效應(yīng)管全橋只須全波整流即可，少了一個二極管壓降。不僅如此，還采用了比正常電壓高得多的驅(qū)動電壓，達(dá)18V，正常情況下，場效應(yīng)管只須7V左右就可以了。但是要知道低壓場效應(yīng)管和高壓場效應(yīng)管是有區(qū)別的，他們的導(dǎo)通電阻成分比例不一樣。低壓的主要是溝道電阻高壓的主要是體電阻，溝道電阻是會隨著VGS的升高而持續(xù)降低。

2.場效應(yīng)管的可靠性并非IGBT能比擬。

3.由于一次逆變輸出無濾波電容，所以二次逆變?nèi)绻捎肐GBT半橋?qū)闺姼须娏鳠o處釋放，換向時就會產(chǎn)生高壓，此高壓會擊穿整流管，為防止此類事情發(fā)生不得不采用容量很大的RC吸收回路，還必須限制電感量，整機效率顯著下降。低壓場效應(yīng)管全橋就不會有這種情況，他可以采用換向時四管同時瞬間導(dǎo)通的方法提供電流通道（延長驅(qū)動脈寬，使兩路脈沖短時間重疊），因此不會有高壓產(chǎn)生。同時保持了電流的連續(xù)性。這點對電鍍來說沒甚么特別好處，但是如果是用于焊接就不一樣了，換向瞬間將會在工件和焊槍之間產(chǎn)生高壓，此高壓會起到自動維弧的作用。

4.場效應(yīng)管驅(qū)動簡單，這里采用了四枚東芝的TLP250，拆機的才1.9/只。單電源供電即可。

5.低壓場效應(yīng)管全橋可使用無限制的濾波電感和無限長的焊接電纜。上貼說過，過小的電感，包括電感飽和將會發(fā)生斷弧，但是由于可以使用大電感和換向高壓維弧使得本電路在焊接電流僅6A的時候還是可以進(jìn)行完美的焊接。

使用100V耐壓的低壓場效應(yīng)管可以用于任何規(guī)格的方波鋁焊機，理論上講他可以承受200V的輸入，就算是630A鋁焊機空載電壓也不過70V左右，還有很大余量。全橋二次逆變只需要單電源而不是象IGBT半橋那樣必須使用正負(fù)電源。
諸位可以用400A手工焊機和低壓場效應(yīng)管全橋進(jìn)行組合，就可以輕松得到400A方波鋁焊機。

注意：方波調(diào)制電路的啟動必須由焊接電流來自動觸發(fā)和維持，一旦電流消失就必須立刻停止。也就是說，工作過程應(yīng)該為：輸出單向電壓－起?。{(diào)制開－方波焊接－全停止。
本機也有缺點，就是場效應(yīng)管過多增加了裝配難度（成本不見得高）。另外就是輸出必須采用四端子，他沒有公共端。四端子就可以跳開二次逆變直接輸出，效率較高。