全桥逆变与单端正激逆变切换式弧焊电源及其控制方法
前言：目前，逆变弧焊电源多采用全桥移相零电压开关(FB-ZVS-PWM)模式，以实现超前臂、滞后臂的大功率开关晶体管的零电压开关，全桥移相零电压开关技术(FB-ZVS-PWM) 兼有脉宽调制(PWM)控制和谐振开关优点，成为软开关逆变弧焊电源应用的热点。该控制方式是通过谐振电感的谐振，降低大功率开关晶体管开通时的电压。当负载越小，由于全桥移相电路内电容和电感的储能效应，大功率开关晶体管开通时的电压越高，大功率开关晶体管的开关损耗就越大，尤其是在轻载时，大功率开关晶体管的开关损耗更加明显。
01
现 状
由于逆变弧焊电源工况复杂，滞后臂的大功率开关晶体管的零电压开关条件是受负载和输入电压影响的，当弧焊电源主电路在较小焊接电流工作(轻载)时，高频变压器原边的电流很小，为维持恒流，输出电压将降低(即驱动脉冲的宽度变窄)，当驱动脉 冲的宽度变得很窄时，容易产生丢波现象，且电流精度和稳定性较差；滞后臂大功率开关晶体管难以实现零电压开关，将产生以下几个后果：(1)由于大功率开关晶体管损耗的存在，需要增加散热器的体积；(2)大功率开关晶体管开通时存在很大的di/dt，将会造成较大的EMI；(3)出现环流能量大、占空比丢失和开关噪声加大等问题。
02
研 发
江苏科技大学的研发团队本发明的目的是针对现有弧焊电源主电路在较小焊接电流工作(轻载)时存在的不足，提供了一种在重载和轻载条件下都能正常可靠工作的弧焊电源主电路，在一种控制方法和控制电路的作用下解决在较小焊接电流工作(轻载)时的大功率开关晶体管损耗过高、环流能量大、占空比丢失和开关噪声加大等问题，以及避免发生丢波现象，提高电路系统稳定性和电流精度，降低EMI。
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技术支持
本发明公布了一种全桥逆变与单端正激逆变切换式弧焊电源及其控制方法，本发明电源包括弧焊电源主电路，还包括电流传感器和控制电路。该控制方法包括：201、设置基准电压；202，电流采样信号与基准电压信号进行比较；203、当负载为重载时，主电路工作于全桥移相工作模式；204、当负载为轻载时，主电路工作于双管单端正激工作模式。该控制电路包括采样比较单元，还包括电子开关单元根据采样比较单元1比较的结果实现两种工作模式之间的切换，从而达到降低电路损耗的目的，避免主电路在轻载时产生丢波现象，增加电路的可靠性和稳定性。
04
应用领域
电焊设备等相关领域。
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社会及经济效益
当主电路切换为双管单端正激工作模式时，只有两只大功率开关晶体管工作，降低了整个主电路的开关损耗；当主电路切换为双管单端正激工作模式时，这样在输出功率一定的情况下相对于全桥工作模式，大功率开关晶体管的驱动脉宽可以提高一倍，这样，在较小焊接电流工作(轻载)时就不会发生丢波现象，提高电路系统的稳定性。
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