三电平逆变焊机电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及逆变焊机，尤其是一种逆变焊机三相电源输入电路的一些改进。
【背景技术】
[0002]一般的逆变焊机三相电源输入电路都是三相电经过整流滤波后直接加到逆变单元电路，这种电路方式简单实用是属于经典的电路设计，这种电路在AC220V以下电压应用非常成熟可靠(如民用电器)，在AC380V工业用电的设备(逆变电焊机，等离子切割机，喷涂电源，激光电源，大功率开关电源等)经过整流滤波后电压能达到DC540V以上，这样就对后一级逆变单元电路器件的耐压要求比较高，这些电源一般的工作频率都是在20KHz以上，有的达到ΙΟΟΚΗζ，器件的开关损耗要比低压器件大得多，器件的成本和损坏率也比较高，对各种电源的稳定工作也产生不同的影响。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种三电平逆变焊机电路，解决了现有技术中逆变单元电路器件要求高的问题，可提高电源可靠性。本实用新型采用的技术方案是:
[0004]一种三电平逆变焊机电路，包括:电源整流滤波电路、三电平变换电路和逆变单元电路；
[0005]三电平变换电路包括IGBT管Q5、Q6、Q7和Q8 ; IGBT管Q5的集电极接电源整流滤波电路的正输出端，发射极接IGBT管Q6的集电极；IGBT管Q6的发射极接Q7的集电极，IGBT管Q7的发射极接Q8的集电极；IGBT管Q8的发射极接电源整流滤波电路的负输出端；IGBT管Q5的发射极接逆变单元电路的第一输入端A ;IGBT管Q7的发射极接逆变单元电路的第二输入端B ；IGBT管Q6的发射极接电源整流滤波电路中的零电平节点；IGBT管Q5、Q6、Q7和Q8的门极接控制时序信号。
[0006]进一步地，
[0007]电源整流滤波电路包括三相整流桥Zl，电容Cl和C2，电阻Rl和R2 ;三相整流桥Zl的输入端接三相交流电；电容Cl和C2串联后的支路连接在三相整流桥Zl的正输出端和负输出端间，电阻Rl和R2串联后的支路连接在三相整流桥Zl的正输出端和负输出端间；电容Cl和C2连接的节点与电阻Rl和R2连接的节点相连，并作为电源整流滤波电路中的零电平节点。
[0008]本实用新型的优点在于:本实用新型可使得逆变焊机工作更加稳定可靠，也降低了逆变单元电路中功率器件的耐压要求，可以选择耐压较低的功率管，同时可以提高工作频率进一步缩小焊机的体积。
【附图说明】
[0009]图1为现有逆变焊机电原理图。
[0010]图2为本实用新型的逆变焊机电原理图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0012]现有的逆变焊机的电原理参见图1，输入三相电经过整流滤波后直接加到逆变单元电路，逆变单元电路两端的电压为DC540V ;对逆变单元电路器件的耐压要求比较高。
[0013]本实用新型的技术方案是，在原有的电源整流滤波电路和逆变单元电路之间增加一个把DC540V改变为+270V/0V/-270V三个电平的变换电路，后一级的逆变单元电路只承受1/2母线电压(270V)，因此可以选择耐压较低的功率管，同时可以提高工作频率进一步缩小焊机的体积。
[0014]改进后的电路见图2，在电源整流滤波电路后面增加了三电平变换电路，然后在加到逆变焊机的逆变单元电路。
[0015]本实用新型提出的三电平逆变焊机电路包括:电源整流滤波电路、三电平变换电路和逆变单元电路；还包括其它现有技术中的输出变压器，输出端整流滤波电路等。
[0016]三电平变换电路包括IGBT管Q5、Q6、Q7和Q8 ; IGBT管Q5的集电极接电源整流滤波电路的正输出端，发射极接IGBT管Q6的集电极；IGBT管Q6的发射极接Q7的集电极，IGBT管Q7的发射极接Q8的集电极；IGBT管Q8的发射极接电源整流滤波电路的负输出端；IGBT管Q5的发射极接逆变单元电路的第一输入端A ;IGBT管Q7的发射极接逆变单元电路的第二输入端B ；IGBT管Q6的发射极接电源整流滤波电路中的零电平节点；IGBT管Q5、Q6、Q7和Q8的门极接控制时序信号。
[0017]上述IGBT管Q5、Q6、Q7和Q8都采用功率绝缘栅双极型晶体管。
[0018]电源整流滤波电路包括三相整流桥Z1，电容Cl和C2，电阻Rl和R2 ;三相整流桥Zl的输入端接三相交流电；电容Cl和C2串联后的支路连接在三相整流桥Zl的正输出端和负输出端间，电阻Rl和R2串联后的支路连接在三相整流桥Zl的正输出端和负输出端间；电容Cl和C2连接的节点与电阻Rl和R2连接的节点相连，并作为电源整流滤波电路中的零电平节点。
[0019]电容Cl、C2和RU R2为电路提供2个相同的直流电压(+270V和-270V)。当Q5和Q7同时导通Q6和Q8同时关断时，电流从Cl (+270V) — Q5 —逆变单元电路A端一逆变单元电路B端一Q7 — Cl (OV)，这样在逆变单元电路的输入端A和B端电压为+270V。当Q6和Q8同时导通Q5和Q7同时关断时，电流从C2 (OV)- Q6 —逆变单元电路A端一逆变单元电路B端一Q8 — C2 (-270V)，这样在逆变单元电路的输入端A和B端电压为+270V ;这样逆变单元电路的输入端A和B之间的电压始终为电源电压的1/2。
【主权项】
1.一种三电平逆变焊机电路，其特征在于，包括:电源整流滤波电路、三电平变换电路和逆变单元电路； 三电平变换电路包括IGBT管Q5、Q6、Q7和Q8 ；IGBT管Q5的集电极接电源整流滤波电路的正输出端，发射极接IGBT管Q6的集电极；IGBT管Q6的发射极接Q7的集电极，IGBT管Q7的发射极接Q8的集电极；IGBT管Q8的发射极接电源整流滤波电路的负输出端；IGBT管Q5的发射极接逆变单元电路的第一输入端A ；IGBT管Q7的发射极接逆变单元电路的第二输入端B ；IGBT管Q6的发射极接电源整流滤波电路中的零电平节点；IGBT管Q5、Q6、Q7和Q8的门极接控制时序信号。2.如权利要求1所述的三电平逆变焊机电路，其特征在于: 电源整流滤波电路包括三相整流桥Zl，电容Cl和C2，电阻Rl和R2 ;三相整流桥Zl的输入端接三相交流电；电容Cl和C2串联后的支路连接在三相整流桥Zl的正输出端和负输出端间，电阻Rl和R2串联后的支路连接在三相整流桥Zl的正输出端和负输出端间；电容Cl和C2连接的节点与电阻Rl和R2连接的节点相连，并作为电源整流滤波电路中的零电平节点。
【专利摘要】本实用新型提供一种三电平逆变焊机电路，包括：电源整流滤波电路、三电平变换电路和逆变单元电路；三电平变换电路包括IGBT管Q5、Q6、Q7和Q8；IGBT管Q5的集电极接电源整流滤波电路的正输出端，发射极接IGBT管Q6的集电极；IGBT管Q6的发射极接Q7的集电极，IGBT管Q7的发射极接Q8的集电极；IGBT管Q8的发射极接电源整流滤波电路的负输出端；IGBT管Q5的发射极接逆变单元电路的第一输入端A；IGBT管Q7的发射极接逆变单元电路的第二输入端B；IGBT管Q6的发射极接电源整流滤波电路中的零电平节点；IGBT管Q5、Q6、Q7和Q8的门极接控制时序信号。本实用新型可提高电源可靠性。
【IPC分类】H02M5/458
【公开号】CN204615670
【申请号】CN201520322188
【发明人】徐旦, 刘青江
【申请人】无锡洲翔成套焊接设备有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月18日