[实用新型]电子束连续焊接设备LLC谐振逆变高压电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子束焊接技术领域，具体涉及一种电子束连续焊接设备LLC谐振逆变高压电源。

背景技术

高压电源是电子束加工设备的核心部件。特别是电子束连续焊接设备，因为大批量、长时间焊接的需求，为了保证金属带材焊缝的一致性，要求电子枪高压电源输出电压精度高，稳定性好，纹波小，动态响应好；同时大多数电子束连续焊接设备的高压电源还具有功率不大，高压电压不高的特点。

一般电子束设备高压电源常采用以下几种方式：工频自耦变压器机械调压；工频晶闸管移相控制方式；硬开关逆变电源；软开关逆变电源。

工频自耦变压器机械调压控制方式，采用机械动作从而调节电子枪高压，动态响应速度慢，会引起焊接带材的局部、短时缺陷，难以适应电子束连续式焊接设备的使用要求。

工频晶闸管移相控制方式，以及中频发电机组调压控制方式，主电路频率工作在50hz～800hz区间，高压整流后需要大容量电容滤波，高压直流纹波系数比较大，使得金属带材焊缝有咬边、锯齿边的现象。

硬开关逆变电源在开关开通和关断过程中的电压、电流均不为零，出现了重叠，因此有显著的开关损耗；而且电压和电流变化的速度很快，波形出现了明显的过冲，从而产生了电磁干扰。频率越高，开关损耗越大，电磁干扰越大。

软开关逆变调压通常采用的是PWM(脉宽调制)和PFM(脉冲频率调制)。PWM电路是改变输出波形占空比的大小，从而改变输出电压的大小。脉冲宽度的变化必然会产生高次谐波，这样对开关管的通断和高频变压器的正常工作都会有很大的影响，增加了损耗和使波形产生了毛刺。PFM电路是通过改变输出波形频率的大小来改变每个周期的脉冲数，从而改变输出电压的大小。由于输出电压与输入频率并不是线性关系的变化，很难实现输出电压在大范围的线性变化。

实用新型内容

本实用新型所要解决的是现有电子束设备高压电源所存在的效率低和稳定性不佳的问题，提供一种电子束连续焊接设备LLC谐振逆变高压电源。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

电子束连续焊接设备LLC谐振逆变高压电源，包括电源装置本体，所述电源装置本体主要由隔离变压器及RC电网滤波器、工频整流滤波单元、BUCK调压单元、LLC半桥谐振单元、高压变压器、高压整流滤波器、高压采样单元、束流采样电阻、控制中心、高压PID调节单元、BUCK调节单元、LLC谐振调节单元、低压侧电压变送器和低压侧电流变送器组成；隔离变压器及RC电网滤波器的输入端形成电源装置本体的输入端，并与三相市电相接，其输出接入工频整流滤波单元的交流侧；工频整流滤波单元的直流输出端接入BUCK调压单元的输入端；BUCK调压单元的输出端接入LLC半桥谐振单元的输入端；LLC半桥谐振单元的输出端连接高压变压器的输入端；高压变压器的输出端连接高压整流滤波器的输入端，高压整流滤波器的输出端形成电源装置本体的输出端，并与电子束连续焊接设备相接；高压采样单元的两端并接在高压整流滤波器的输出端的正负极之间，高压采样单元的采样端输出的采样电压信号Vf1接入控制中心的采样电压输入端；束流采样电阻串接在高压整流滤波器的输出端负极上，束流采样电阻的采样端输出的采样电流信号If1接入控制中心的采样电流输入端；高压PID调节单元的2个输入端分别连接高压设定信号Vg和控制中心输出的高压反馈信号VF3，高压PID调节单元的输出端接入BUCK调节单元的输入端；BUCK调节单元的输出端连接BUCK调压单元的控制端；低压侧电压变送器并接在LLC半桥谐振单元的输入端的正负极之间，低压侧电压变送器的输出端输出的电压信号Vf2接入控制中心的低压侧电压采样信号输入端；低压侧电流变送器串接在LLC半桥谐振单元的输入端负极上，低压侧电流变送器的输出端输出的电流信号If2接入控制中心的低压侧电流采样信号输入端；LLC谐振调节单元的输入端接控制中心的输出信号VD4,LLC谐振调节单元的输出端输出两组对称方波信号VD2和VD3，并分别送入LLC半桥谐振单元的第一控制端和第二控制端。