[发明专利]一种新型逆变焊接电源

说明书

技术领域

本发明属于焊接电源领域，尤其涉及一种新型逆变焊接电源。

背景技术

焊接是现代金属加工中最主要的方法之一，在石油、机械、化工、制造、电力、航空、宇航以及核工业等领域都得到了广泛应用。焊接电源是实现焊接的最重要的设备，工业发达国家一般需要20-25台焊接设备加工才能处理1万吨金属产品。与传统工频焊接电源相比，逆变焊接电源具有高效节能(降低约20％～35％的损耗)、节省材料降低成本(节省约80％～90％制造材料)、重量轻体积小(输出1A焊接电流，传统焊接电源大约需要0.5～1kg制造材料，而逆变焊接电源只需要0.06～0.12kg)，而且动态特性和控制调节特性好。由于逆变焊接电源具有上述优点，已成为现代焊接电源发展的主流之一，在国内外得到迅速的推广应用。

目前，国内外逆变焊接电源的主流产品使用的半导体功率开关以IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)为主。由于国内无法生产IGBT、功率MOSFET等半导体功率开关的芯片，全部需要进口，因此价格远高于同等功率容量的晶闸管，特别是大功率IGBT器件价格非常昂贵，造成国内生产的大功率焊接电源的价格一直居高不下，降低了国内相关厂家的竞争力，对国内逆变焊接电源产业的发展造成了一定的影响。焊接电源行业迫切需要一种能够国产化的新型半导体功率器件改变行业现状。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种新型逆变焊接电源，旨在解决现有逆变焊接电源价格过高的技术问题。

本发明采用如下技术方案：

所述新型逆变焊接电源包括顺次连接的RSD输出电路、谐振电路、降压变压器、低压整流电路，所述RSD输出电路由直流电路和RSD桥式逆变电路组成，其中，所述直流电路用于输出直流电压，所述RSD桥式逆变电路与所述谐振电路用于对直流电压进行谐振变换并输出双极性谐振电流，所述降压变压器用于对所述双极性谐振电流进行降压变换，所述低压整流电路用于对降压后的双极性谐振电流进行交流-直流变换，输出直流焊接电流。

进一步的，所述低压整流电路输出端还连接有滤波电路，用于对所述直流焊接电流进行滤波处理。

进一步的，所述RSD桥式逆变电路由若干RSD单元组成，在各个RSD单元周期性导通断开组合下，所述RSD输出电路输出周期性双极性电流。

进一步的，所述RSD单元包括RSD开关RSD0、为所述RSD开关提供预冲电流的RSD预充电路、第一可饱和磁开关L₁、反向截止二极管D₁、反向保护二极管D₂，所述RSD0与所述RSD预充电路并联后与L₁串联，然后与D₂并联后再与D₁串联，D₂的阳极、D₁的阳极以及RSD0的阴极三者共端点；其中L₁和D₂的公共端作为RSD单元的输入端，D₁的阴极作为RSD单元的输出端；所述RSD开关为一个RSD器件，或者由多个RSD器件串联和/或并联组成的RSD堆体。

进一步的，所述RSD预充电路为直接式预充电路、谐振式预充电路及变压器升压式预充电路中的一种，或者两种的组合，或者三种的组合。

进一步的，所述RSD桥式逆变电路为RSD全桥逆变电路，包括4个RSD单元，分别为第一至第四RSD单元，所述第一RSD单元和第三RSD单元串联组成第一桥臂，第二RSD单元和第四RSD单元组成第二桥臂，所述第一桥臂和第二桥臂并联后作为RSD全桥逆变电路的两个输入端接入到所述直流电路两端；所述第一、第三RSD单元的公共端以及第二、第四RSD单元的公共端作为RSD全桥逆变电路的两个输出端，其中一个输出端通过所述谐振电路连接到降压变压器的一个原边相，另一个输出端连接到所述降压变压器的的另一个原边相；所述第一RSD单元和第四RSD单元组成一对对角线对管，所述第二RSD单元和第三RSD单元组成另一对对角线对管，两对对角线对管周期性交替导通。