一种三相位交错式有源pfc焊割机电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接/切割设备领域，特别涉及一种三相位交错式有源PFC焊割机电源。
【背景技术】
[0002]目前，逆变式焊割机电源广泛使用于对各种有色金属及其合金的焊接和切割作业。
[0003]逆变式焊割机电源以其重量轻，体积小，生产时消耗铜、材钢材少、节能效果显著和焊接/切割工艺性能优秀，而深受使用者青睐。
[0004]但传统的逆变式焊割机电源逆变技术均采取:先将电网电压整流、滤波成高压直流电，然后逆变成中频方波交流电、降压后再中频整流、滤波的通用技术。在电网电压整流、滤波环节，由于储能电容的存在，使得逆变式焊割机电源向电网吸取的电流是严重失谐的脉冲电流。造成逆变式焊割机电源功率因素低(小于0.65)谐波分量大大超标，对电网污染非常大的不良后果。
【发明内容】
[0005]为了克服上述所述的不足，本发明的目的是提供一种输出纹波小、功率器件发热小、温升低的三相位交错式有源PFC焊割机电源。
[0006]本发明解决其技术问题的技术方案是:
一种三相位交错式有源PFC焊割机电源，其中，包括按顺序连接的用于校正功率因素并输出稳定的高压直流电压的三相位交错式有源PFC电路单元和用于逆变、降压、整流、滤波并输出稳定的直流电压、直流电流的逆变式焊割机电源电路单元。
[0007]作为本发明的一种改进，所述三相位交错式有源PFC焊割机电源还包括用于给所述三相位交错式有源PFC电路单元进行供电的PFC电路辅助电源单元和用于给所述逆变式焊割机电源电路单元进行供电的焊割电源电路辅助电源单元；所述三相位交错式有源PFC电路单元与所述PFC电路辅助电源单元组成前级电路模块，所述逆变式焊割机电源电路单元与所述焊割电源电路辅助电源单元组成后级电路模块。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述三相位交错式有源PFC电路单元包括集成控制芯片U01、尖峰电流限制电路、信噪滤波电路、电流限制电路、增益控制电路、振荡频率控制电路、用于提供给所述集成控制芯片UOl输出准备信号滤波的电容C26、第一路反馈电流放大器的PI调节电路、第二路反馈电流放大器的PI调节电路、第三路反馈电流放大器的PI调节电路、电压负反馈滤波电路、电压负反馈误差放大器的PI调节电路、供电电源滤波电路、软启动电路、输入电压范围设定电路、滤波电路、第一路电流反馈滤波电路、第二路电流反馈滤波电路、第三路电流反馈滤波电路、线性补偿电路。
[0009]作为本发明的更进一步改进，所述PFC电路辅助电源单元包括集成电路芯片U6、变压器Tl、电压负反馈电路、用于给集成电路芯片U6进行供电的供电电路、反激电压钳位电路、直流供电电路、启动电阻电路、用于给集成电路芯片U6进行供电电源滤波的电容C6、电压负反馈补偿电路、用于供电的整流二极管DD1、软启动和误接高压保护电路、EMC滤波电路、整流电路、第一相位PWM斩波电路、第二相位PWM斩波电路、第三相位PWM斩波电路、直流滤波电路、用于瞬间启动PFC的整流二极管Dll和D12、用于输入侧电流采样的电阻R18和R19、用于电压负反馈采样的电阻R43和R50、用于启动或停止门限电压采样的电阻R20和 R21。
[0010]作为本发明的更进一步改进，所述后级电路模块包括输入插片J1、控制芯片J2、辅助电源芯片J3、PffM脉冲隔离放大电路、门极驱动电路、阻容缓尖峰电压冲吸收电路、桥式中频逆变和中频降压电路、中频全波整流电路、阻容吸收电路、EMC电容电路、用于焊接电流反馈采样电阻的分流器FLQ1、用于一次侧脉冲电流采样的互感器LP1、用于外接监测初级IGBT管和次级快恢复整流二极管温度的温度继电器C0N3、C0N4。
[0011]作为本发明的更进一步改进，所述尖峰电流限制电路包括电容C38和电阻R7，所述信噪滤波电路包括电容C19和电阻R8，所述电流限制电路包括电容C37和电阻Rl I，所述增益控制电路包括电容C17和电阻R9，所述振荡频率控制电路包括电阻R10，所述第一路反馈电流放大器的PI调节电路包括电容C20、电容C5和电阻R5，所述第二路反馈电流放大器的PI调节电路包括电容C21、电容C25和电阻R4，所述第三路反馈电流放大器的PI调节电路包括电容C22、电容C23和电阻R3，所述电压负反馈滤波电路包括电容C34和电阻R14，所述电压负反馈误差放大器的PI调节电路包括电容C28、电容C35和电阻R15，所述供电电源滤波电路包括电容C31、电容C32和电容C33，所述软启动电路包括电容C36，所述输入电压范围设定电路包括电容C18和电阻R2，所述滤波电路包括电容C29、电容C30、电阻R12、电阻R13和电阻R16，所述第一路电流反馈滤波电路包括电容C7、电容C8和电容C13，所述第二路电流反馈滤波电路包括电容C9、电容ClO和电容C14，所述第三路电流反馈滤波电路包括电容Cl 1、电容C12和电容C15，所述线性补偿电路包括电容C16和电阻Rl。
[0012]作为本发明的更进一步改进，所述电压负反馈电路包括电阻R67、电容C42、稳压二极管ZI和Z2以及集成光电耦合器U2，所述供电电路包括电容C48、电容C49、电容C51及快恢复二极管D6和D7，所述反激电压钳位电路包括电阻R71、电容C39、快恢复二极管D4，所述直流供电电路包括电感L1、电容C41、电容C52、电容C40、快恢复二极管D3，所述启动电阻电路包括电阻R68、电阻R69和R70，所述电压负反馈补偿电路包括电阻R72和电容C44，所述软启动和误接高压保护电路包括整流二极管Vl、整流二极管D21，稳压二极管Z201、二极管D19、电阻R166、电阻R42、压敏电阻VRT1、压敏电阻VRT2、热敏电阻RMl、热敏电阻RM2，电容C43、电容C45、电容C188、MOS管Q9、集成光电耦合器U5B，所述EMC滤波电路包括共模电感L3，电阻R25、电阻R30，电容C46、电容C26、电容C47，所述整流电路包括单相整流桥QLl和电容C50，所述第一相位PffM斩波电路包括电阻R27、电阻R24、电阻R29、电阻RX1、电阻R28、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R31、电阻R36、快恢复二极管D15、快恢复二极管D13、电感L2、发光二极管LEDl、IGBT管Q6、三极管Q5、三极管Q8，所述第二相位PffM斩波电路包括电阻R39、电阻R37、电阻R40、电阻RX2、电阻R38、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R41、电阻R49、快恢复二极管D20、快恢复二极管D17、电感L4、发光二极管LED2、IGBT管Q12、三极管Q11、三极管Q14，所述第三相位PffM斩波电路包括电阻R57、电阻R52、电阻R58、电阻RX3、电阻R56、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R59、电阻R66、快恢复二极管D24、快恢复二极管D23、电感L5、发光二极管LED3、IGBT管Q16、三极管Q15、三极管Q18，所述直流滤波电路包括电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电容EE1、电容EE2、电容EE3、电容E1、电容E2、电容E3。
[0013]作为本发明的更进一步改进，所述PffM脉冲隔离放大电路包括电阻R32、电阻R22、电阻R23、电阻R26、电阻R45、电阻R51、电阻R44、电容C53、电容C24、电容C54、电容C56、电容C55、电容C65、电容C66、快恢复二极管D14、快恢复二极管D18、稳压二极管D16、稳压二极管D22、集成电路芯片U3、集成电路芯片U4、三极管Q7、三极管QlO、三极管Q13、三极管Q17和脉冲变压器T2，所述门极驱动电路包括电阻R74、电阻R17、电阻R75、电阻R78、电阻R76、电阻R77、电容C61、电容60、快恢复二极管D9和快恢复二极管D10，所述阻容缓尖峰电压冲吸收电路包括电阻R79、电阻R80、电容C3和电容C62，所述桥式中频逆变和中频降压电路包括电容C4、电容C58、电容C57、电容C59、IGBT管Ql、IGBT管Q2、IGBT管Q3、IGBT管Q4和中频变压器TMAINl，所述中频全波整流电路包括快恢复二极管Dl、快恢复二极管D2、快恢复二极管D5和快恢复二极管D8，所述阻容吸收电路包括电阻R73、电阻R81、电容Cl和电容C63，所述EMC电容电路包括电容C2和电容C64。
[0014]本发明的一种三相位交错式有源PFC焊割机电源，其中，包括按顺序连接的用于校正功率因素并输出稳定的高压直流电压的三相位交错式有源PFC电路单元和用于逆变、降压、整流、滤波并输出稳定的直流电压、直流电流的逆变式焊割机电源电路单元。在本发明中，采用一种三相位交错式有源PFC电路单元I作为逆变式焊割机电源单元2的前级电源，即隔离和屏蔽了逆变式焊割机电源单元2对电网的污染又为逆变式焊割机电源单元部分提供稳定的高压直流电。三相位交错式有源PFC电路单元I是采用一个周期里有三个相位相差120度的PffM脉冲通过一定的电路拓扑结构结合在一起的主动的功率因数校正方案，将整个功率因素校正的电流分为相位相差120度的三路，功率电路由同样的三部分组成，因此本发明具有输出纹波小，功率器件发热小、温升低的优点。
【附图说明】
[0015]为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
[0016]图1为本发明的结构框图；<