[发明专利]一种等离子切割电源装置及双桥移相功率结构拓扑方法

说明书

本发明公开了一种等离子切割电源装置及双桥移相功率结构拓扑方法，其中，该装置包括多级耦合双桥倍频拓扑结构、低频引弧装置及电源控制器：所述多级耦合双桥倍频结构包括多级耦合电感及双桥拓扑结构；所述双桥拓扑结构由两组H桥结构组成，所述两组H桥包括四个输出端P1、P2及N1、N2；所述多级耦合电感由两组耦合电感组成，所述每组耦合电感包括公共输出端和两个电感连接端，所述公共输出端之间连接所述低频引弧装置，所述电感连接端分别连接至所述两组H桥结构的所述输出端P1、P2及N1、N2；所述低频引弧装置包括割据、电极及喷嘴；所述引弧装置两端分别连接至所述两组耦合电感。本发明可以提高引弧控制成功率，并有效的提高等离子切割的效果。

技术领域

本发明涉及等离子切割技术领域，尤其涉及一种等离子切割电源装置及双桥移相功率结构拓扑方法。

背景技术

等离子切割技术是一种新型的热切割技术,在金属板材高效切割和大厚度非碳钢金属板材切割方面独具优势，但是，传统的等离子切割设备采用简单的半桥拓扑结构、高频引弧方式且控制方法相对单一，存在切割板材挂渣严重、引弧效率低、切割效果欠佳等问题，为了充分发扬等离子切割技术能量密度大、温度高、导热性能好、切割速度快、切口光滑、切口宽度窄、切割成本低、携带方便等优点，等离子切割技术越来越受到热加工技术领域的关注和重视。但是，如何改善切割质量以及提高切割效率等切割工艺方面也提出了更高的要求。

公开号为CN204179961U的专利公开了一种等离子切割电源装置，具有主变压器，所述主变压器由初级绕组和次级绕组构成，所述次级绕组的输出串联有由电容C1、C2和C3形成的电容分压电路进行电容分压，分压后的电流电压依次经过整流、滤波电路和高频震荡点火电路输出切割电源。在三相或单相变压器次级的交流输出端串联电容器，使输出的交流电进行分压，而输出端在空载的状态下却是全压输出，当切割开始，也就是一旦有了负载，工作电压跌至正常的切割电压，从而实现电源的陡降外特性，当切割主电流产生时，电压便迅速下降，不会发生烧毁设备和工件的问题，安全性能好，电压输出稳定。电容容量的大小决定工作电压的高低，也就决定了切割电流的大小。但是，该方案控制方法相对单一，容易存在切割板材挂渣严重、引弧效率低、切割效果欠佳等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种等离子切割电源装置及双桥移相功率结构拓扑方法，可以提高引弧控制成功率，并有效的提高等离子切割的效果。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种等离子切割电源装置，包括多级耦合双桥倍频拓扑结构、低频引弧装置及电源控制器：

所述多级耦合双桥倍频结构包括多级耦合电感及双桥拓扑结构；所述双桥拓扑结构由两组H桥结构组成，所述两组H桥包括四个输出端P1、P2及N1、N2；所述多级耦合电感由两组耦合电感组成，所述每组耦合电感包括公共输出端和两个电感连接端，所述公共输出端之间连接所述低频引弧装置，所述电感连接端分别连接至所述两组H桥结构的所述输出端P1、P2及N1、N2；

所述低频引弧装置包括割据、电极及喷嘴，所述电极和喷嘴间有气路通过；所述引弧装置两端分别连接至所述两组耦合电感；

所述电源控制器与所述多级耦合双桥倍频拓扑结构及所述引弧装置电连接。

优选的，所述引弧装置两端并联一组LCR滤波器。

优选的，所述LCR滤波器由电感、电容及电阻组成。

优选的，所述引弧装置还包括引弧开关管，所述引弧开关管发射极与电极之间连接负载电阻，所述引弧开关管的集电极通过负载电阻接入所述多级耦合电感的公共输出端以及电源控制器。

优选的，所述双桥拓扑结构包括八个开关管(1-8)组成，所述每个开关管两端分别连接二极管(D1-D8)，每两个开关管上下组合构成四路半桥桥臂，所述四路半桥桥臂的输出端分别为P1、P2、N1及N2。