，平均半导体装置壳体溫度在大约100摄氏 度；（iv)在切割操作期间最大变压器溫度在大约133摄氏度。在一些实施例中，等离子切 割系统特征在于W下中至少S者：（i)重量与功率比在大约22. 4磅每千瓦；（ii)体积与功 率的比在大约1366立方英寸每千瓦；（iii)在切割操作期间，平均半导体装置壳体溫度在 大约100摄氏度；（iv)在切割操作期间最大变压器溫度在大约133摄氏度。在一些实施例 中，等离子切割系统特征在于W下所有；（i)重量与功率比在大约22.4磅每千瓦；（ii)体 积与功率的比在大约1366立方英寸每千瓦；（iii)在切割操作期间，平均半导体装置壳体 溫度在大约100摄氏度；（iv)在切割操作期间最大变压器溫度在大约133摄氏度。
【附图说明】
[0015] W上论述通过结合附图的本发明的W下详细描述将更容易理解，在附图中：
[0016] 图1是根据本发明的示例性实施例的用于等离子电源的供电电路的电路简图。
[0017] 图2是根据本发明的示例性实施例的包括冷却板的供电电路冷却系统的框图。
[0018] 图3A是根据本发明的示例性实施例的用于等离子电源的液体冷却供电电路的前 视图。
[0019] 图3B是根据本发明的示例性实施例的用于等离子电源的液体冷却供电电路的后 视图。
[0020] 图4A-4B是根据本发明的示例性实施例的等离子电源的相对侧的侧视图，其中内 部构件可见。
[0021] 图5A-5B示出了根据本发明的示例性实施例的等离子电源的内部构件的溫度曲 线模拟。
【具体实施方式】
[0022] 图1是根据本发明的示例性实施例的用于等离子电源的供电电路100的电路简 图。供电电路100包括变压器104。变压器104可为多脉冲变压器和/或具有多相输入线。 在一些实施例中，变压器104具有=相输入线。在一些实施例中，变压器104是六脉冲变压 器或十二脉冲变压器。变压器104包括主绕组108A-108C，共同为主绕组108。主绕组108 可布置成S角构型。变压器104包括副绕组112A-C，共同为星形副绕组112。变压器104 还包括副绕组116A-C，共同为S角形副绕组116。星形副绕组112可布置成V形构型。S 角形副绕组116可布置成S角构造。变压器104可包括磁忍156。绕组108, 112, 116可各 自围绕磁忍156缠绕。
[0023] 星形副绕组112电连接至第一整流器120。S角形副绕组116电连接至第二整流 器124。整流器120, 124彼此串联连接。整流器120, 124可为=相整流器。每个整流器 120, 124可包括=相二极管电桥（未示出）。在整流器120, 124中使用=相二极管电桥可 降低副绕组112, 116中的电流。
[0024] 串联连接的整流器120, 124与电容器组128并联连接。电容器组128可包括直流 母线电容器。在一些实施例中，电容器组128包括并联连接的四个直流母线电容器。在一 些实施例中，电容器可各自具有大约450V的工作电压和/或大约2200yF的电容。电容器 可各自能够处理大约16A"J勺脉动电流。电容器组128与电阻132并联连接。在一些实施 例中，电阻器132是泄漏电阻器。在一些实施例中，在供电电路100关闭后（例如，为防止 对操作者的可能的电击事故），电阻器132提供直流母线电容器的定时放电。电阻器132可 彼此并联连接。在一个实施例中，电阻器132包括=个功率电阻器。在一些实施例中，每个 电阻器132具有大约6. 8千欧姆的电阻和大约25瓦的功率额定。
[00巧]电阻器132跨电容器组128并联连接。两个斩波器136, 140中的每一个可包括绝 缘栅双极晶体管（IGBT)和/或二极管。斩波器136, 140并联地彼此电连接。斩波器136 可与电感器144串联连接。斩波器140可与电感器148串联连接。电感器148的感应系数 值可确定电弧负载电流脉动（即，较高的感应系数意味着较低电流脉动）并且可设计成承 载斩波器136, 140的输出电流。在一些实施例中，电感器提供在IOOA的电流下大约425yH 至大约130A的电流下大约1. 8恤的范围内的感应系数。每个斩波器的脉动电流的峰值大 约8A。在电流为大约200A时，使斩波器136, 140交替可降低脉动电流的峰值大约3A。电 感器144, 148可各自电连接至负载152,例如，等离子焰炬。在一些实施例中，负载152可在 大约3kW至120kW之间。
[00%] 在一些实施例中，使用多脉冲变压器允许供电电路100满足或超过供电质量标 准，其例如，由功率因数基准和/或用于输入电流的总谐波失真灯皿）基准来限定。在一些 实施例中，供电电路100具有33kW下0. 98的功率因数。在一些实施例中，供电电路100具 有33kW下大约13%的T皿。在一些实施例中，供电电路100允许使用相比W往供电电路更 小的变压器104。在一些实施例中，使用多脉冲（例如，10脉冲，12脉冲，18脉冲，20脉冲 等）二极管电桥允许（i)电容器128的脉动电流额定降低；（ii)变压器104的尺寸和/或 重量降低；和/或（iii)变压器104的直流母线电容需求减少。
[0027] 在一些实施例中，斩波器136, 140W交替方式操作，例如，一个IGBT的操作与另一 个同步。在一些实施例中，将斩波器136, 140连接至相异的电感器144, 148实现交替操作。 使斩波器136, 140交替模式操作，使用单个电容器组128可实现电容器中的脉动电流的显 著降低。交替操作可允许斩波器的输入和输出电流中的脉动电流抵消，实现电构件的尺寸 和/或重量的进一步减小（例如，电感器144, 148和/或电容器组128中的电容器）。在一 些实施例中，流过副绕组112, 116的电流可相比现有技术而言减低。
[002引在一些实施例中，本发明可利用比W往技术更少的电构件，获得更小的体积，成本 和/或设计复杂性。表1示出本发明与W往技术的电构件的示例性对比。
[0029] 表1 :现有技术与本发明的构件对比。
[0030] 图2是根据本发明的示例性实施例的包括冷却板256的供电电路冷却系统200的 框图。冷却系统200包括流体流路径，其允许冷却流体围绕冷却系统200循环和/或冷却等 离子切割系统的若干构件（例如，如上文参考图1所述的电源100的电构件，如下文所述的 电源引线208, 260,和/或焰炬204)。流体流路径可由软管，管和/或其他适于容纳流体的 结构限定。在一些实施例中，冷却流体是30%的丙二醇。在一些实施例中，冷却流体是30% 的乙二醇，离子水，和/或自来水。
[0031] 流体流路径可包括电源引线208, 260,它们各自延伸至焰炬204。电源引线 208, 260可为大约25至100英尺长。流体可接触引线208, 260的外表面。流向焰炬204的 流体可流过引线260的外表面进入焰炬204。远离焰炬204流动的流体可流过引线208的 外表面。
[0032] 远离焰炬204流动的流体可流过精过滤器212。精过滤器212可去除自焰炬204 返回的冷却流体中的不纯物和颗粒。流体从精过滤器212流至止回阀216。止回阀216仅 允许流体沿一个方向流动，即图2中所示的逆时针方向。流体从止回阀216流向热敏电阻 器220。热敏电阻器220可具有负溫度系数的电阻（例如，热敏电阻器的电阻随溫度升高而 降低）。在一些实施例中，临界溫度在大约185华氏度（例如，至热交换器224的入口冷却 剂的溫度）。在一些实施例中，在热敏电阻器220达到临界溫度时，系统200配置成将关闭 电源，并且提供冷却剂超溫度故障提示给操作者。
[0033] 流体从热敏电阻