[发明专利]大功率单相逆变焊机EMC改善装置及其焊机和方法

说明书

技术领域

本发明涉及单相逆变焊机的EMC（Electro Magnetic Compatibility）解决方案，尤其是单相大功率逆变焊机，具体涉及大功率单相逆变焊机EMC改善装置及其焊机。

背景技术

目前，市场对家用逆变焊机的EMC要求越来越严格，从最早的传导、辐射，到目前谐波的要求。而现在逆变焊机存在的AC/DC变换器都是由桥式整流器与电容滤波器构成的。由于大量滤波电容器的存在，使得整流二极管的导通角变得很窄，仅在交流电压峰值附近才能导通，致使交流电流产生严重失真且发生相位漂移，变成了尖峰脉冲。这种电流波形中包含大量的谐波分量，增加有源功率校正装置可以解决谐波的问题，但是会对整机的传导、辐射带来影响。而无源功率校正装置不易做大功率使用，在逆变焊机上不太适用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种大功率单相逆变焊机EMC改善装置及其焊机和方法。本发明在传统的逆变焊机上同时增加有源功率校正电路和无源功率校正电路，使得逆变焊机的输入电压与电流相位同步、电流波形的畸变得到改善，同时还可以抑制谐波，减小峰值电流和有效电流，还可以提高焊机到电网的利用率。由于同时采用有源功率校正装置和无源功率校正装置，可以减小前级EMI（Electromagnetic Interference）滤波电路的体积。

根据本发明提供的大功率单相逆变焊机EMC改善装置，包括：EMI滤波整流电路、有源功率校正电路、分频电路、无源功率校正电路；

所述EMI滤波整流电路，用于滤除电网输入信号中的干扰信号，然后将电网输入信号整流为逆变焊机输入电流，并将逆变焊机输入电流传输给所述有源功率校正电路；

所述有源功率校正电路，用于对逆变焊机输入电流进行有源功率校正，减小因电流畸变带来的谐波，以获得稳定的直流逆变焊机输出电压，提高逆变焊机对电网电能的利用率；

所述分频电路，用于对所述有源功率校正电路进行工作频率的分频，控制所述有源功率校正电路间歇性地进行有源功率校正，从而在逆变焊机空载的情况下，使得所述有源功率校正电路暂停进行有源功率校正，以减少在空载的情况下所述有源功率校正电路对逆变焊机的传导、辐射的影响；

所述无源功率校正电路，用于在逆变焊机空载的情况下，校正逆变焊机的正常空载电压的输出。

优选地，所述EMI滤波整流电路，包括：π型滤波电路、整流电路；

所述π型滤波电路用于滤除电网输入信号中的干扰信号，并将滤波后的电网输入信号传输给所述整流电路；

所述整流电路用于将电网输入信号整流为逆变焊机输入电流，并将逆变焊机输入电流传输给所述有源功率校正电路。

优选地，所述有源功率校正电路，包括：升压电路、电解电容电路、驱动光耦电路、功率校正控制电路；

所述功率校正控制电路，用于以直流逆变焊机输出电压作为反馈，向所述驱动光耦电路输出PWM信号；

所述驱动光耦电路，用于根据PWM信号进行功率放大，以驱动升压电路中的功率器件；

所述升压电路，用于将所述EMI滤波整流电路的整流输出提升为稳定的直流逆变焊机输出电压；

所述电解电容电路，用于储能和平滑输出电压的纹波，以向逆变焊机的逆变器提供稳定的直流电压。

优选地，所述分频电路，包括：方波发生器、光耦电路；

所述方波发生器，用于向光耦电路输出方波；

所述光耦电路，用于在焊机空载时，控制所述功率校正控制电路暂停输出PWM信号，并在焊机带载工作时，控制所述功率校正控制电路输出PWM信号。

优选地，所述无源功率校正电路，用于在逆变焊机空载的情况下，使电解电容电路中电解电容上的电压上升到设定的电压值。

优选地，所述功率校正控制电路单独位于一块PCB板上，并通过排针作为输入输出接口。

根据本发明提供的逆变焊机，包括上述的大功率单相逆变焊机EMC改善装置。

根据本发明提供的大功率单相逆变焊机EMC改善方法，包括如下步骤：

在逆变焊接带载工作时，利用有源功率校正电路对逆变焊机输入电流进行有源功率校正，减小因电流畸变带来的谐波，以获得稳定的直流逆变焊机输出电压，提高逆变焊机对电网电能的利用率；

在逆变焊机空载的情况下，使有源功率校正电路暂停进行有源功率校正，以减少在空载的情况下所述有源功率校正电路对逆变焊机的传导、辐射的影响；并在逆变焊机空载的情况下，通过无源功率校正电路校正逆变焊机的正常空载电压的输出。