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IGBT焊接電源方案及炸管對(duì)策

作者: 時(shí)間:2011-03-14 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

實(shí)用及炸管!逆變電焊機(jī)=逆變+裝置.只要做好逆變焊接,那么系列產(chǎn)品就迎刃而解.影響逆變焊接電源可靠性的主要問(wèn)題是“炸管”!

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/179489.htm

  為了研究“炸管“!

  首先分析逆變焊接電源的構(gòu)成原理:

  可以概括為:一個(gè)“橋路 “,和二個(gè)“回路“.

  1.1一個(gè)“橋路 “;選取的有硬開(kāi)關(guān)及軟開(kāi)關(guān)電路,目前比較有實(shí)用價(jià)值的軟開(kāi)關(guān)電路叫有限雙極性,但本人認(rèn)為其電路有一臂是軟開(kāi)關(guān),而另一臂是更加硬的硬開(kāi)關(guān),更易“炸管“!商品機(jī)當(dāng)前不易采用!

  1.2“橋路 “有H型全橋“----時(shí)代、奧太、威特力、瑞凌等品牌采用.

  “半橋“----威特力、瑞凌等品牌采用.

  “單端”----以前一烘而上時(shí)期流行過(guò),現(xiàn)今很少采用.

  1.3“橋路 “的吸收電路----繁雜的R.C.D吸收電路,往往是“炸管“的重要誘因!

  二個(gè)回路,1.是主電流回路----從整流瀘波、逆變橋路、主變壓器、二次整流、輸出電感、負(fù)載電弧.

  2. 是控制回路----從輸出取樣、運(yùn)放(PI)、脈寬調(diào)節(jié)器(PWM)、驅(qū)動(dòng)電路、控制功率開(kāi)關(guān)元件.

  在選擇焊接電源首先要防止炸管,讓工作得更好!

  我個(gè)人的觀點(diǎn);主電流回路引發(fā)“炸管“----是回路雜散電感與快速開(kāi)關(guān)電流引發(fā)的”過(guò)壓”。

  控制回路引發(fā)“炸管“----是控制不良使IGBT運(yùn)行軌跡超出它的安全工作區(qū)而損壞.

  主回路的分布電感Ls及快速變化的電流di/dt引起鈴振產(chǎn)生高壓.主變壓器的漏感也會(huì)引起極大沖擊電流.實(shí)際上主要解決結(jié)構(gòu)及主變的工藝,以及直流供電源(535V)有良好的高頻通路.

  電源的濾波電路:以往用電解電容,但電解電容在高頻下阻抗有毫歐級(jí),發(fā)熱老化,應(yīng)是“炸管“重大原因!并聯(lián)CBB電容可提供高頻電流通路,但許多焊機(jī)并聯(lián)的電容只有100n或474,幾乎杯水車(chē)薪 不起作用!實(shí)用應(yīng)并CBB61.10- 70微法~450V,有良好效果.

  濾波良好的電流波形頂端線條較細(xì)(照片用閃光燈變粗,)

  主變壓器的方案:

  S1-初級(jí)導(dǎo)線總截面積,S2-次級(jí)導(dǎo)線總截面積,對(duì)次級(jí)全波整流電路,則S2=1.41S1為最好方案.磁芯用EE128,窗口柱長(zhǎng),漏感小,是WS315機(jī)型最合理選擇.ZX7-400則首選非晶環(huán)!用UF66這類(lèi)磁芯比較適宜于半橋電路!實(shí)際上主變壓器是整機(jī)可靠性關(guān)鍵,大多數(shù)波形不良的機(jī)器調(diào)正線路上元件毫無(wú)意義!所以節(jié)省別處也決不要省主變壓器.

  

這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放

  

  上圖為典型不良驅(qū)動(dòng)波形!驅(qū)動(dòng)前沿不快!

  上沖尖角表示驅(qū)動(dòng)有漏感(脈沖變壓器差)!

  頂降為能量不足.

  IGBT有效安全工作電流大打折扣!(估計(jì)5折)很易炸管.

  開(kāi)關(guān)頻率高,耐沖擊電流大,但穩(wěn)態(tài)總損耗也大.這是矛盾!

  由于IGBT關(guān)斷拖尾電流造成開(kāi)關(guān)過(guò)程的最重?fù)p耗,所以工作頻率在20-30KHz合適.

  目前,IGBT的技術(shù)進(jìn)步很快,據(jù)報(bào)導(dǎo);無(wú)拖尾的IGBT己試制成功.

  將來(lái)會(huì)有更加安全工作的IGBT供焊機(jī)應(yīng)用.

  早年我們使用IGBT炸管極多,很多老型號(hào)的60-100有時(shí)關(guān)機(jī)就壞!

  幾乎不能測(cè)耐壓,圖示儀打耐壓一到拐點(diǎn)就永久失效.選新型號(hào)的IGBT要選Ices大一些.列幾個(gè)供參考;

  BSM50GB120DN2------Ices=0.8---3.5mA

  SKM75GB128D------Ices=0.1---0.3mA

  FGL60N100BNTD-----Ices=1mA

  一般二手的igbt最好別用!!

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