實用IGBT焊接電源方案及炸管對策,!逆變電焊機(jī)=逆變焊接電源+焊接裝置,。只要做好逆變焊接電源,,那么系列產(chǎn)品就迎刃而解。影響逆變焊接電源可靠性的主要問題是“炸管,。為了研究“炸管“,!
首先分析逆變焊接電源的構(gòu)成原理:
可以概括為:一個“橋路 “,和二個“回路“,。
1.1一個“橋路 “;選取的方案有硬開關(guān)及軟開關(guān)電路,,目前比較有實用價值的軟開關(guān)電路叫有限雙極性,但本人認(rèn)為其電路有一臂是軟開關(guān),,而另一臂是更加硬的硬開關(guān),,更易“炸管“!商品機(jī)當(dāng)前不易采用,!
1.2“橋路 “有H型全橋“----時代,、奧太、威特力,、瑞凌等品牌采用,。
“半橋“----威特力、瑞凌等品牌采用,。
“單端”----以前一烘而上時期流行過,現(xiàn)今很少采用,。
1.3“橋路 “的吸收電路----繁雜的R.C.D吸收電路,,往往是“炸管“的重要誘因!
二個回路,,1.是主電流回路----從整流瀘波,、逆變橋路、主變壓器,、二次整流,、輸出電感、負(fù)載電弧,。
2. 是控制回路----從輸出取樣,、運(yùn)放(PI)、脈寬調(diào)節(jié)器(PWM),、驅(qū)動電路,、控制功率開關(guān)元件IGBT.
在選擇焊接電源方案首先要防止炸管,讓IGBT工作得更好,!
我個人的觀點(diǎn);主電流回路引發(fā)“炸管“----是回路雜散電感與快速開關(guān)電流引發(fā)的”過壓”,。
控制回路引發(fā)“炸管“----是控制不良使IGBT運(yùn)行軌跡超出它的安全工作區(qū)而損壞。
主回路的分布電感Ls及快速變化的電流di/dt引起鈴振產(chǎn)生高壓,。主變壓器的漏感也會引起極大沖擊電流,。實際上主要解決結(jié)構(gòu)及主變的工藝,,以及直流供電源(535V)有良好的高頻通路。
電源的濾波電路:以往用電解電容,,但電解電容在高頻下阻抗有毫歐級,,發(fā)熱老化,應(yīng)是“炸管“重大原因,!并聯(lián)CBB電容可提供高頻電流通路,,但許多焊機(jī)并聯(lián)的電容只有100n或474,幾乎杯水車薪 不起作用,!實用應(yīng)并CBB61.10- 70微法~450V,,有良好效果。
濾波良好的電流波形頂端線條較細(xì)(照片用閃光燈變粗)
主變壓器的方案:
S1-初級導(dǎo)線總截面積,,S2-次級導(dǎo)線總截面積,,對次級全波整流電路,則S2=1.41S1為最好方案,。磁芯用EE128,,窗口柱長,漏感小,,是WS315機(jī)型最合理選擇.ZX7-400則首選非晶環(huán),!用UF66這類磁芯比較適宜于半橋電路!實際上主變壓器是整機(jī)可靠性關(guān)鍵,,大多數(shù)波形不良的機(jī)器調(diào)正線路上元件毫無意義,!所以節(jié)省別處也決不要省主變壓器。
上圖為典型不良驅(qū)動波形,!驅(qū)動前沿不快,!
上沖尖角表示驅(qū)動有漏感(脈沖變壓器差)!
頂降為能量不足,。
實用IGBT焊接電源方案及炸管對策,!逆變電焊機(jī)=逆變焊接電源+焊接裝置。只要做好逆變焊接電源,,那么系列產(chǎn)品就迎刃而解,。影響逆變焊接電源可靠性的主要問題是“炸管。為了研究“炸管“,!
首先分析逆變焊接電源的構(gòu)成原理:
可以概括為:一個“橋路 “,,和二個“回路“。
1.1一個“橋路 “;選取的方案有硬開關(guān)及軟開關(guān)電路,,目前比較有實用價值的軟開關(guān)電路叫有限雙極性,,但本人認(rèn)為其電路有一臂是軟開關(guān),而另一臂是更加硬的硬開關(guān),,更易“炸管“,!商品機(jī)當(dāng)前不易采用,!
1.2“橋路 “有H型全橋“----時代、奧太,、威特力,、瑞凌等品牌采用。
“半橋“----威特力,、瑞凌等品牌采用,。
“單端”----以前一烘而上時期流行過,現(xiàn)今很少采用,。
1.3“橋路 “的吸收電路----繁雜的R.C.D吸收電路,,往往是“炸管“的重要誘因!
二個回路,,1.是主電流回路----從整流瀘波,、逆變橋路、主變壓器,、二次整流,、輸出電感、負(fù)載電弧,。
2. 是控制回路----從輸出取樣,、運(yùn)放(PI)、脈寬調(diào)節(jié)器(PWM),、驅(qū)動電路,、控制功率開關(guān)元件IGBT.
在選擇焊接電源方案首先要防止炸管,讓IGBT工作得更好,!
我個人的觀點(diǎn);主電流回路引發(fā)“炸管“----是回路雜散電感與快速開關(guān)電流引發(fā)的”過壓”。
控制回路引發(fā)“炸管“----是控制不良使IGBT運(yùn)行軌跡超出它的安全工作區(qū)而損壞,。
主回路的分布電感Ls及快速變化的電流di/dt引起鈴振產(chǎn)生高壓,。主變壓器的漏感也會引起極大沖擊電流。實際上主要解決結(jié)構(gòu)及主變的工藝,,以及直流供電源(535V)有良好的高頻通路,。
電源的濾波電路:以往用電解電容,但電解電容在高頻下阻抗有毫歐級,,發(fā)熱老化,,應(yīng)是“炸管“重大原因!并聯(lián)CBB電容可提供高頻電流通路,,但許多焊機(jī)并聯(lián)的電容只有100n或474,,幾乎杯水車薪 不起作用!實用應(yīng)并CBB61.10- 70微法~450V,,有良好效果,。
濾波良好的電流波形頂端線條較細(xì)(照片用閃光燈變粗)
主變壓器的方案:
S1-初級導(dǎo)線總截面積,,S2-次級導(dǎo)線總截面積,對次級全波整流電路,,則S2=1.41S1為最好方案,。磁芯用EE128,窗口柱長,,漏感小,,是WS315機(jī)型最合理選擇.ZX7-400則首選非晶環(huán)!用UF66這類磁芯比較適宜于半橋電路,!實際上主變壓器是整機(jī)可靠性關(guān)鍵,,大多數(shù)波形不良的機(jī)器調(diào)正線路上元件毫無意義!所以節(jié)省別處也決不要省主變壓器,。
上圖為典型不良驅(qū)動波形,!驅(qū)動前沿不快!
上沖尖角表示驅(qū)動有漏感(脈沖變壓器差),!
頂降為能量不足,。
IGBT有效安全工作電流大打折扣!(估計5折)很易炸管,。
開關(guān)頻率高,,耐沖擊電流大,但穩(wěn)態(tài)總損耗也大,。這是矛盾,!
由于IGBT關(guān)斷拖尾電流造成開關(guān)過程的最重?fù)p耗,所以工作頻率在20-30KHz合適,。
目前,,IGBT的技術(shù)進(jìn)步很快,據(jù)報導(dǎo);無拖尾的IGBT己試制成功,。
將來會有更加安全工作的IGBT供焊機(jī)應(yīng)用,。
早年我們使用IGBT炸管極多,很多老型號的60-100有時關(guān)機(jī)就壞,!
幾乎不能測耐壓,,圖示儀打耐壓一到拐點(diǎn)就永久失效。選新型號的IGBT要選Ices大一些,。列幾個供參考;
BSM50GB120DN2------Ices=0.8---3.5mA
SKM75GB128D------Ices=0.1---0.3mA
FGL60N100BNTD-----Ices=1mA
一般二手的igbt最好別用?。?/p>