[发明专利]为AC弧焊工艺提供低电流调节的系统和方法

权利要求书

1.一种焊接电源，所述焊接电源包括：

功率转换电路，所述功率转换电路被配置来将输入电流转换为输出电流；

控制器；

极性切换桥接电路，所述极性切换桥接电路被可操作地连接到所述功率转换电路并且被配置来在所述控制器的命令下切换通过焊接输出电路路径的所述输出电流的方向，以提供通过电极和工件的正极性或负极性，所述焊接输出电路路径被可操作地连接到所述焊接电源的焊接输出；以及

并联低电流电弧调节电路，所述并联低电流电弧调节电路被可操作地连接到所述桥接电路并且被配置来通过提供经调节的恒定电流防止所述电极和所述工件之间的电弧的熄灭。

2.如权利要求1所述的焊接电源，其中所述并联低电流电弧调节电路包括至少一个电感器和至少一个恒流源。

3.如权利要求2所述的焊接电源，其中所述至少一个电感器的电感值在10至100毫亨之间。

4.如权利要求2所述的焊接电源，其中所述恒流源提供2安培和10安培之间的所述经调节的恒定电流。

5.如权利要求1所述的焊接电源，其中所述功率转换电路、所述桥接电路和所述并联低电流电弧调节电路被配置来在所述焊接电源的所述控制器的命令下提供DC正焊接操作、DC负焊接操作和AC焊接操作中的任一个。

6.如权利要求1所述的焊接电源，其中所述功率转换电路是以下中的一个：以半桥输出拓扑结构为基础的变压器；以全桥输出拓扑结构为基础的变压器；DC输出拓扑结构；基于逆变器的电路；或者基于斩波器的电路。

7.如权利要求1所述的焊接电源，其中所述桥接电路包括至少两个开关晶体管。

8.如权利要求1所述的焊接电源，其中所述并联低电流电弧调节电路还被配置来在所述焊接输出电路路径的电极和工件之间产生电压，所述电压足以用于在所述输出电流的极性转变期间的电弧重燃。

9.如权利要求1所述的焊接电源，其中所述桥接电路被配置为半桥电路或全桥电路中的一个。

10.如权利要求7所述的焊接电源，其中所述至少两个开关晶体管中的一个根据所述正极性或所述负极性在所述极性切换桥接电路和所述并联低电流电弧调节电路之间被共用。

11.一种焊接电源，所述焊接电源包括：

用于将输入电流转换为输出电流的装置；

用于切换通过焊接输出电路路径的所述输出电流的方向的装置，来提供至少AC焊接操作，所述焊接输出电路路径被可操作地连接到所述焊接电源的焊接输出，所述切换改变焊接电极和焊接工件之间的所述输出电流的方向；以及

用于维持经调节的恒定电流的装置，防止所述焊接电极和所述焊接工件之间的电弧的熄灭。

12.如权利要求11所述的焊接电源，还包括用于在所述输出电流的极性转变期间在所述焊接输出电路路径的所述焊接电极和所述焊接工件之间产生电压的装置，来以相反的极性自动地重建所述焊接电极和所述工件之间的电弧。

13.一种焊接方法，所述焊接方法包括：

在焊接电源中将输入电流转换为输出电流；

在所述焊接电源的控制器的命令下，从第一方向到第二方向切换通过焊接输出电路路径的所述输出电流的方向，所述焊接输出电路路径被可操作地连接到所述焊接电源的焊接输出；以及

维持经调节的恒定电流，防止焊接电极和焊接工件之间的电弧的熄灭。

14.如权利要求13所述的焊接方法，还包括：

在所述焊接电源的所述控制器的命令下，从所述第二方向到所述第一方向切换通过所述焊接输出电路路径的所述输出电流的方向；以及

作为切换到所述第一方向的一部分，在所述焊接输出电路路径的所述焊接电极和所述工件之间产生电压水平，所述电压水平足以用来在所述第一方向上自动地重燃所述电极和所述工件之间的电弧。

15.如权利要求14所述的焊接方法，其中所述产生电压水平的步骤通过具有至少一个电感器和至少一个恒流源的电弧调节电路来实现。

16.如权利要求13所述的焊接方法，还包括作为切换到所述第二方向的一部分，在所述焊接输出电路路径的所述焊接电极和所述工件之间产生电压水平，所述电压水平足以用来在所述第二方向上自动地重燃所述电极和所述工件之间的电弧。