高频脉冲能量可控式焊接电源的研究

摘要

焊接技术作为制造业技术的重要组成部分，是当今研究的重点技术。为了使焊接技术达到高效率、高质量、高精度的要求，技术人员开展了大量研究。专用大功率脉冲电源是焊接技术的关键技术之一，目前以变极性方波电流输出为主，但在焊缝质量方面存在缺陷，且存在烧穿问题，限制了焊接工艺的发展。为提高工艺水平、促进相关产业发展，急需改进电源设备。
　　为解决以上问题，本课题研制出了一种新颖的、采用三角波电流脉冲输出的焊接电源。该电源选取铁氧体材料作为主变压器磁芯，拓展了反激式变换器的功率等级，把双端反激式变换器作为主电路拓扑结构应用于大功率电源中；多单元体并联输出的整体结构，满足了不同功率等级焊接生产加工的要求。
　　以SG3525芯片设计了一整套脉冲能量控制电路，操作方便简单，运行稳定可靠，可通过调节脉冲宽度和脉冲间隔时间的方式对输出的三角波脉冲的能量进行有效控制，保证了生产加工各个阶段输出脉冲能量的合理性；过流、掉电等保护功能，确保了系统运行的稳定性和可靠性。驱动电路以分立元件搭建，实现了功率IGBT的可靠驱动。
　　反激变压器的设计方法文献中各异，课题根据法拉第电磁感应定律，推导出变频大功率断续反激式变换器变压器的设计方法。通过对输入滤波电感进行理论分析，设计了输入滤波电感。
　　研制的脉冲能量控制焊接电源经试验验证，电源工作稳定，可靠，符合焊接工艺的要求，达到了设计要求。

目录

高频脉冲能量可控式焊接电源的研究

RESEARCH ON CONTROLLABLE HIGH-FREQUENCY PULSE WELDING POWER SOURCE

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1课题背景

1.2焊接电源的国内外研究现状

1.3 研究现状分析

1.4课题研究方案

1.5课题研究主要内容

第2章 主电路的设计与分析

2.1 多单元并联结构

2.2 主电路拓扑的确定与分析

2.3 器件的选择与参数设计

2.4 本章小结

第3章 磁性元件的设计与分析

3.1 反激变压器磁芯材料的选择与气隙的作用

3.2 脉冲变压器参数计算

3.3 输入滤波电感的计算

3.4主电路仿真

3.5 本章小结

第4章 控制及其驱动电路设计

4.1 脉冲能量控制电路的设计

4.2 驱动电路

4.3 本章小结

第5章 试验电源样机及试验结果

5.1 试验电源的实物图

5.2电源试验及波形

5.3 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔并工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢