利用混合桥接电路180的焊接输出电流的这种迅速衰减和调节提供低飞溅条件以及电极E和工件W之间的电弧的可靠重建。图8A-8B示出的负载表征电极E和工件W之间的电弧以及将电极E和工件W连接到焊接电源的焊接线缆路径的电阻和电感。然而，电极E、工件W和焊接线缆路径不是焊接电源的一部分。
[0064]类似地，图SB图示说明图7的电路在焊接电流波形的负部分期间的操作。在本底电流段210、箍缩电流段220、峰值电流段230以及尾拖电流段240的时间期间(在图8B的顶部中通过波形的加粗部分示出)，主桥接电路160的开关晶体管712和713导通而主桥接电路160的开关晶体管711和714断开。因此，焊接输出电流如由图SB的顶部中的实箭头所指示的流动。
[0065]在电流衰减的时间期间(在图SB的中部中通过波形的加粗部分示出)，只有辅助桥接电路170的开关晶体管715导通。结果，如由图SB的中部中的实箭头所指示的，焊接输出电流流过由开关晶体管715和电阻器717所提供的高阻抗路径，提供电极E和工件W之间的高电位降，因而允许焊接输出电流迅速地衰减。根据实施方案，控制器预知何时输出电流在电流衰减期间靠近零并且将主桥接的开关(例如，开关713)转回导通。例如，电源可以使用电流反馈电路150来监测焊接输出电流并且将监测到的电流提供回到控制器130。一般而言，在熔滴转移期间，主桥接开路，并且如图SB的中部所示出的，主要的衰减路径通过部分的辅助桥接以及相对的主桥接支路中的开关晶体管的反向并行的二极管。
[0066]在低电流转变段215和225的时间期间(在图8B的底部中通过波形的加粗部分示出)，只有主桥接电路160的开关晶体管713导通，并且只有辅助桥接电路170的开关晶体管715导通。结果，如由图SB的底部中的实箭头所指示的，焊接输出电流流过由开关晶体管715和电阻器717所提供的高阻抗路径，因而允许焊接输出电流被调节到一确定的低的水平。同样地，焊接输出电流的这种迅速衰减和调节提供低飞溅条件以及电极E和工件W之间的电弧的可靠重建。根据本发明的实施方案，开关晶体管受控制器130控制(导通或断开)。
[0067]一般而言，在熔融金属球250的转移期间，主桥接电路160开路，使得辅助桥接电路170提供高阻抗路径而不中断电流流动。没有辅助桥接电路170，主桥接电路160将不得不被完全中断，以致只有衰减路径将通过有源缓冲器181，使得焊接输出电流降到零。在没有辅助桥接电路170的情况下，这样的操作不会提供所期望的可靠、受控的低飞溅条件以及电弧重建。
[0068]图9图示说明图1的焊接电源的一部分的第四示例性实施方案的示意图，所述焊接电源具有包括主桥接电路160和辅助桥接电路170的混合桥接电路180。同样在图9中图示说明的是功率转换电路110的一部分910，其中功率转换电路100是基于斩波器的电路。图9的混合桥接电路180具有全桥拓扑结构的形式，所述全桥拓扑结构可以与几乎任何电源拓扑结构一起使用，提供灵活性以及添加到现有设计的电源的潜在性。主桥接电路160包括开关晶体管911、912、913和914。辅助桥接电路170是部分辅助桥接电路并且包括开关晶体管915和916以及电阻器917。根据实施方案，开关晶体管是绝缘栅双极晶体管(IGBTs)。有源缓冲电路181被用来限制跨桥接电路180的电压。如本文结合图2以及图1OA至图1OB所描述的，图9的混合桥接电路180提供AC焊接操作并且提供高阻抗路径，以将焊接输出电流调节到低的水平来进行飞溅控制并且在焊接工艺期间以特定时间间隔重建电极E和工件W之间的焊接电弧。焊接输出端子191和192被示出并且表征焊接电源的焊接输出，电极E和工件W可以通过焊接线缆路径被连接到焊接电源的焊接输出。
[0069]图10A-10B图示说明图9中的焊接电源部分在实现图2的AC形式的焊接输出电流波形200时的操作。图9A图示说明图9的电路在焊接输出电流波形200的正部分期间的操作。在本底电流段210、箍缩电流段220、峰值电流段230以及尾拖电流段240的时间期间(在图1OA的顶部中通过波形的加粗部分示出)，主桥接电路160的开关晶体管911和914导通而主桥接电路160的开关晶体管912和913断开。结果，焊接输出电流如由图1OA的顶部中的实箭头所指示的流动。
[0070]在电流衰减的时间期间(在图1OA的中部中通过波形的加粗部分示出)，只有辅助桥接电路170的开关晶体管916导通。结果，如由图1OA的中部中的实箭头所指示的，焊接输出电流流过由开关晶体管916和电阻器917所提供的高阻抗路径，提供电极E和工件W之间的高电位降，因而允许焊接输出电流迅速地衰减。根据实施方案，控制器预知何时输出电流在电流衰减期间靠近零并且将主桥接的开关(例如，开关911)转回导通。例如，电源可以使用电流反馈电路150来监测焊接输出电流并且将监测到的电流提供回到控制器130。一般而言，在熔滴转移期间，主桥接开路，并且如图1OA的中部所示出的，主要的衰减路径通过部分的辅助桥接以及相对的主桥接支路中的开关晶体管的反向并行的二极管。
[0071]在低电流转变段215和225的时间期间(在图1OA的底部中通过波形的加粗部分示出)，只有主桥接电路160的开关晶体管911导通，并且只有辅助桥接电路170的开关晶体管916导通。结果，如由图1OA的底部中的实箭头所指示的，焊接输出电流流过由开关晶体管916和电阻器917所提供的高阻抗路径，因而允许焊接输出电流被调节到一确定的低的水平。根据本发明的实施方案，电阻器917的值小于两欧姆(例如，一欧姆)。根据另一个实施方案，电阻器917的值小于一欧姆(例如，0.5欧姆)。
[0072]同样地，利用混合桥接电路180的焊接输出电流的这种迅速衰减和调节提供低飞溅条件以及电极E和工件W之间的电弧的可靠重建。图10A-10B示出的负载表征电极E和工件W之间的电弧以及将电极E和工件W连接到焊接电源的焊接线缆路径的电阻和电感。然而，电极E、工件W和焊接线缆路径不是焊接电源的一部分。
[0073]类似地，图1OB图示说明图9的电路在焊接电流波形的负部分期间的操作。在本底电流段210、箍缩电流段220、峰值电流段230以及尾拖电流段240的时间期间(在图1OB的顶部中通过波形的加粗部分示出)，主桥接电路160的开关晶体管912和913导通而主桥接电路160的开关晶体管911和914断开。结果，焊接输出电流如由图1OB的顶部中的实箭头所指示的流动。
[0074]在电流衰减的时间期间(在图1OB的中部中通过波形的加粗部分示出)，只有辅助桥接电路170的开关晶体管915导通。结果，如由图1OB的中部中的实箭头所指示的，焊接输出电流流过由开关晶体管915和电阻器917所提供的高阻抗路径，提供电极E和工件W之间的高电位降，因而允许焊接输出电流迅速地衰减。根据实施方案，控制器预知何时输出电流在电流衰减期间靠近零并且将主桥接的开关(例如，开关912)转回导通。例如，电源可以使用电流反馈电路150来监测焊接输出电流并且将监测到的电流提供回到控制器130。一般而言，在熔滴转移期间，主桥接开路，并且如图1OB的中部所示出的，主要的衰减路径通过部分的辅助桥接以及相对的主桥接支路中的开关晶体管的反向并行的二极管。
[0075]在低电流转变段215和225的时间期间(在图1OB的底部中通过波形的加粗部分示出)，只有主桥接电路160的开关晶体管912导通，并且只有辅助桥接电路170的开关晶体管915导通。结果，如由图1OB的底部中的实箭头所指示的，焊接输出电流流过由开关晶体管915和电阻器917所提供的高阻抗路径，因而允许焊接输出电流被调节到一确定的低的水平。同样地，焊接输出电流的这种迅速衰减和调节提供低飞溅条件以及电极E和工件W之间的电弧的可靠重建。根据本发明的实施方案，开关晶体管受控制器130控制(导通或断开)。
[0076]一般而言，在熔融金属球250的转移期间，主桥接电路160开路，使得辅助桥接电路170提供高阻抗路径而不中断电流流动。没有辅助桥接电路170，主桥接电路160将不得不被完全中断，以致只有衰减路径将通过有源缓冲器181，使得焊接输出电流降到零。在没有辅助桥接电路170的情况下，这样的操作不会提供所期望的可靠、受控的低飞溅条件以及电弧重建。
[0077]总的来说，用于提供受控的AC弧焊工艺的系统和方法被公开。在弧焊电源的实施方案中，主桥接电路和辅助桥接电路的配置允许通过焊接输出电路路径的输出焊接电流的方向切换，并且选择性地提供一个或更多个高阻抗路径来迅速地衰减电弧电流。高阻抗路径有助于熔融金属球从可消耗电极到工件的低飞溅转移，并且进一步有助于在熔融金属球被转移时可消耗电极和工件之间的电弧的保持或重建。
[0078]在所附的权利要求书中，术语“包括(including)”和“具有(having)”被用作术语“包括(comprising)”的简明语言替代形式；术语“其中(in which) ”等同于“其中(wherein) "o此外，在所附的权利要求书中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“底”、“顶”等仅被用作标示(label)，而不意图对其对象施加数值或位置要求。此外，所附的权利要求书的限定内容没有以“装置加功能(means-plus-funct1n) ”形式书写，而不意图被基于35U.S.C.§ 112第六段来解释，除非这样的权利要求限定内容明确地使用短语“用于……的装置(means for) ”、其后跟着缺乏进一步结构的功能说明。如本文所使用的，以单数形式并且继续以词汇“一(a)”或“一(an)”叙述的部件或步骤应当被理解为不排除复数的所述部件或步骤，除非这样的排除被明确说明。此外，对本发明的“一个实施方案”的参考不意图被理解为排除附加实施方案的存在，这些附加实施方案也包括所叙述的特征。另外，除非明示地给出相反的说明，“包括(comprising/including) ”或“具有(having) ”拥有特定性质的部件或多个部件的实施方案可以包括附加的这样的部件，所述这样的部件不拥有该性质。再有，特定实施方案可以被示出为具有相同或相似的部件，然而，这仅仅是出于图示说明的目的，并且这样的实施方案不必需要具有相同的部件，除非在权利要求书中规定了这一点。
[0079]如本文中所使用的，术语“可能(may) ”和“可能(may be) ”表示在一组情形下发生的可能性；拥有规定的性质、特性或功能的；和/或通过表述与限定的动词相关联的能力(ability)、能力(capability)或可能性中的一个或更多个而限定另一动词。因此，“可能(may)”和“可能(may be) ”的使用表示修饰的术语对于所表示的能力、功能或用途是明显适合的、能胜任的或适用的，同时考虑...