[发明专利]能量输出控制方法和电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接机、加热装置、直流电动机的能量输出控制方法和电 路，特别是一种能量输出的脉宽调制方法和电路。

背景技术

工业上使用的焊接机、加热装置的开关电源、直流电动机广泛使用脉宽调 制PWM(Pulse Width Modulation)电路控制输出的能量。现有技术的脉宽调制 使用高频变压器来完成脉宽调制输出能量。使用高频变压器时，受到高频变压 器的材料限制，有时无法达到很高的能量输出，限制了能量输出控制电路的输 出能量。使用高频变压器进行PWM，当固定脉冲的时间周期Cycle，而保持频率 不变时，通过改变脉冲宽度Pulse来改变占空比，从而控制输出的能量，这样 在调整范围较大时，会导致关断时间Duty太大，从而使得能量的输出不平稳。

发明内容

本发明的目的是提供一种能量输出控制方法和电路，要解决的技术问题是 使得控制电路输出可控的、平稳的大功率能量。

本发明采用以下技术方案：一种能量输出控制方法，包括以下步骤：一、 在能量输出电路中设置控制器，用于控制能量输出电路的开关器件；二、控制 器根据用电器对输出能量的要求或操作者选定的输出能量的预先设定档位，计 算出要求输出的能量波形；三、控制器根据能量波形设计预想的能量输出波形； 四、控制器根据预想的能量输出波形向开关器件发出指令，开关器件控制变压 器初级的开、关时间。

本发明的控制器测量普通变压器的输出特性曲线并存储在控制器或与其连 接的存储器内。

本发明的变压器是普通低频变压器。

本发明的控制器接收变压器输出端的反馈信号，对预想的能量输出波形进 行调整。

本发明变压器的开关时间脉冲波形脉冲宽度逐渐增大、逐渐减小或保持不 变。

本发明变压器次级输出的脉冲波形的关断时间大于变压器的最小消磁时 间。

本发明的控制器按照以下方法计算脉冲宽度、关断时间、开关控制时序： 一、从能量波形的最尾段时间点te开始，设置前次脉冲起始时间点to为最尾 段时间点te，当前时间点tw为最尾段时间点te，时间点序号n为0；二、根据 当前时间点tw的电压值v，计算开通时间tn；当电压值v＝最大电压值Vmax， 脉冲的时间起始点to＝水平直线波形的起始时间点，开通时间tn＝当前时间点 Tw-脉冲的时间起始点to；当电压值v＜最大电压值Vmax，开通时间tn＝最小开 通时间t，脉冲的时间起始点to＝当前时间点tw-最小开通时间t-最小消磁时 间Tc；三、时间点序号n加1，当前时间点tw＝前次脉冲的时间起始点to；四、 重复上述2-3步骤的计算，直至当前时间点tw＝0，即到能量波形的开始时间点。

一种能量输出控制电路，具有变压器，所述变压器是普通低频变压器，变 压器的初级与输入电源之间串接有开关器件，开关器件接受控制器的控制信号， 变压器的初级两端并联接有消磁电路。

本发明变压器的次级接有滤波电路。

本发明滤波电路与控制器之间连接有电压反馈电路。

本发明与现有技术相比，采用普通低频变压器，利用控制器计算能量输出 波形，向开关器件发出指令，控制开关器件的开、关时间，方便控制普通低频 变压器输出波形和输出电压，使得可控制的输出能量范围大大的增大，输出能 量平稳。

附图说明

图1是普通变压器调变的电路原理图(一)。

图2是变压器的输出特性曲线(一)。

图3是现有技术的脉宽调制(PWM)脉冲波形图。

图4是本发明实施例的普通变压器调变(TOM)电路原理图(二)。

图5是变压器的输出特性曲线(二)。

图6是普通变压器输出调变的脉冲波形图。

图7-1是本发明方法测得的变压器输出特性曲线图。

图7-2是本发明方法中要求输出的能量波形图。

图7-3是本发明方法中预想输出的脉冲波形图。

图7-4是本发明方法中控制开关时间的脉冲波形图。

图7-5是本发明实施例输出的能量波形图。

图8是本发明应用在交流逆变焊接机的电路原理图。

图9是本发明应用在新型开关电源的电路原理图。

图10是本发明应用在直流电动机调速的电路原理图。

具体实施方式