[实用新型]自适应性变极性等离子弧焊电源

权利要求书

1.自适应性变极性等离子弧焊电源，其特征是：包括控制单元、双输出的直流恒流电源部分、电流互感器、耦合电感L、二次逆变单元、二次驱动电路；三相交流电输入至双输出的直流恒流电源部分，在双输出的直流恒流电源部分的输出端需穿过用来采集电流信号的电流互感器，电流互感器经过采样处理后的输出端接至控制单元，控制单元输出控制信号至双输出的直流恒流电源部分，双输出的直流恒流电源部分的输出端经过耦合电感接至二次逆变单元，二次逆变单元中的电压、电流及温度采集电路的输出经过信号处理后的输出端接至控制单元，控制单元输出控制信号，经过二次驱动电路的调制输送至二次逆变单元中的半导体开关的触发端。 

2.根据权利要求1所述的自适应性变极性等离子弧焊电源，其特征在于：所述的双输出的直流恒流电源部分包括整流滤波电路、桥式逆变电路、副边多抽头的高频变压器、整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3和整流二极管D4；380V的三相交流电输入至双输出的直流恒流电源的整流滤波电路，整流滤波电路的输出接至桥式逆变电路的输入，经过逆变得到的高频方波交流电接至副边多抽头的高频变压器的原边，经过副边多抽头的高频变压器，在副边得到电压大小不同两路输出，两路输出分别经过整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3和整流二极管D4，得到两路性能不同的直流电输出；双输出的直流恒流电源部分的输出采用副边多抽头的高频变压器，副边多抽头的高频变压器的副边具有5个抽头形成的节点：其中原边匝数为Np，副边由节点1绕Ns1匝后抽出抽头形成节点2，由节点2沿同方向绕 Ns2匝后抽出抽头形成节点3，由节点3沿同方向绕Ns2匝后抽出抽头形成节点4，由节点4沿同方向绕Ns1匝后抽出抽头形成节点5；当电源工作在变极性状态时，直流正接（DCEN）工作时电压原副边变比为Np：Ns2，直流反接（DCEP）工作时电压原副边变比为Np：（Ns1+Ns2）；上述副边多抽头的高频变压器的节点1与整流二极管D1的阴极相连，节点5与整流二极管D4的阴极相连，整流二极管D1和整流二极管D4的阳极相连形成直流反接（DCEP）的负极，节点2与整流二极管D2的阳极相连，节点4与整流二极管D3的阳极相连，整流二极管D2和D2的阴极相连形成直流正接（DCEN）的正极，节点3在直流正接（DCEN）工作时作为直流正接（DCEN）的负极，在直流反接（DCEP）工作时作为直流反接（DCEP）的正极；直流正接（DCEN）的正极经过耦合电感L的一个线圈与二次逆变单元的上臂接线端连接，直流反接（DCEP）的负极经过耦合电感L的另一个线圈与二次逆变单元的下臂接线端连接，高频变压器的节点3连接至等离子焊枪的钨极输出，二次逆变单元的开关管VT1的E极和开关管VT2的C极连接形成的中间接线端接至焊接工件输出。 

3.根据权利要求1所述的自适应性变极性等离子弧焊电源，其特征在于：所述的双输出的直流恒流电源部分和二次逆变单元中间连接有耦合电感L，该耦合电感L为耦合双胞电感，即：耦合电感由两个匝数相同的线圈组成，具有4个端子：其中端子1和端子2属于同一个线圈，端子3和端子4属于同一个线圈，端子1与端子3是同名端，端子2与端子4是同名端.双输出的直流恒流电源部分的直流反接（DCEP）的负极与耦合电感的端子2连接， 直流正接（DCEN）的正极与耦合电感的端子3连接，耦合电感的端子1和二次逆变单元的下臂接线端连接，耦合电感的端子4分别与二次逆变单元的上臂接线端连接。 

4.根据权利要求3所述的自适应性变极性等离子弧焊电源，其特征在于：所述的双输出的直流恒流电源部分和二次逆变单元中间仅连接有一个电流互感器模块，直流正接（DCEN）的正极穿过电流互感器模块与耦合电感的端子3连接，二次逆变单元的下桥臂开关管VT2的E极经过导线与直流正接（DCEN）的正极同方向穿过同一电流互感器模块与耦合电感的端子1连接。 

5.根据权利要求1所述的自适应性变极性等离子弧焊电源，其特征在于：所述的二次逆变单元具有峰值保护电路，交流220V经过整流，正极连接至整流二极管D5的阴极、整流二极管D6的阳极、极性电容C1的正极、功率电阻R2的一端，负极连接至极性电容C1的负极、功率电阻R2的另一端，开关管VT2的E极，整流二极管D6的阴极连接至功率电阻R1的一端，整流二极管D5的阳极连接至开关管VT1的C极，电阻R1的另一端连接至双输出的直流恒流电源部分中的副边多抽头的高频变压器的抽头3，它们共同组成了峰值保护电路。 

6.根据权利要求1所述的自适应性变极性等离子弧焊电源，其特征在于：控制单元输出的一路控制信号，经过初级调制电路的调制产生两路相位相反的驱动信号，两路信号分别经过单稳态芯片，所述的单稳态芯片采用的是双单稳态电路CD4098芯片，CD4098芯片的1脚和2脚间接有电容C2,CD4098芯片的2脚接电阻R10的一端，R10的另一端接供电电源15V，CD4098芯片的14脚和15脚间接有电容C1,CD4098芯片的14脚接电阻R8的 一端，R10的另一端接供电电源15V，通过调节或改变电容C1和电阻R8的值，再令C2的大小与C1相等，再令R10的大小与R8相等，使两路信号的电平在跳转变换时刻有着2us-10us的高电平重叠。