[发明专利]一种高功率因数技术的电弧焊机电源

说明书

技术领域

本发明涉及电焊机技术领域，尤其涉及一种高功率因数技术的电弧焊机电源。

背景技术

电弧焊是焊接方法中应用最为广泛的一种焊接方法。逆变电弧焊机是将单相(三相)交流电经整流后，由逆边器转变为几百至几万赫兹的中高频交流电，经降压后输出交流或直流电。整个过程由电子电路控制，使电源获得符合要求的外特性和动特性。逆变电源总的发展趋向是向着大容量、轻量化、高效率、模块化、智能化发展并以提高可靠性、性能及拓宽用途为核心，愈来愈广泛应用于各种弧焊方法、电阻焊、切割等工艺中。高效和高功率密度(小型化)是国际弧焊逆变器追求的主要目标自之一。高频化和降低主要器件的功耗是实现这一目标的主要技术途径。

我国弧焊电源和电弧焊机制造、研究的状态，与正在蓬勃发展的国民经济的需要不相适应，产品的品种、数量、质量、性能和自动化程度还远不能满足各使用部门的要求，与世界工业发达国家比较，尚存在较大的差距。为了顺应我国工业化进程的需要，必须努力从事弧焊电源的研制，充分利用电力电子技术、计算机技术和大功率电子器件，不断提高产品质量；大力发展高效、节能、性能良好的新型弧焊电源。目前严重制约电弧焊机发展的问题之一就是其对环境的污染，在出口方面，受欧盟CE指令电磁兼容(EMC)的限制，我国逆变焊接电源很难进入欧洲市场。因此，我国的焊接电源必须加快绿色化改造进程。

在逆变电源中，最容易损坏的器件就是开关功率模块(约占整机60％的成本)。目前普遍使用的模块，如GTO、GTR、IGBT，自身无保护能力，而且考虑到产品的高频化会产生开关损耗及无源元件的损耗增大，高频寄生参数的影响以及高频电磁干扰增大等因素，所以在对功率器件选型时要增加电压电流裕量，而选型裕量的增加意味着成本的大幅度提高；我国的功率器件基本上都属于进口件。因此，除了要有完善的保护电路的基础上还要设计合理的装配工艺，以有效降低试验费用。为了提高功率因数，减小电流畸变，将开关变换器技术应用到改善电流波形和提高功率因数上来，功率因数校正新技术得到快速发展，功率因数校正电路的作用是在电网和负载之间插入校正环节，使输入电流波形逼近输入电压波形，以提高功率因数并限制开关电源的谐波电流对电网的污染。其方法很多，目前采用较多的是高频有源技术，而在有源校正技术中，升压式功率因数校正是最为常见的一种，如图1所示。现有的电源主要由线性稳压电源和开关稳压电源两大类组成。线性稳压电源的优点是稳定性好、输出电压精度高、输出纹波电压小。不足之处是要求采用工频变压器和滤波器，其体积和重量都很大，并且调整管的功耗较大，散热难，使电源的效率大大降低，一般情况均不会超过50％。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高功率因数技术的电弧焊机电源。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：