高功率密度高效率WBG弧焊逆变器的制作方法

文档序号:12363276阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高功率密度高效率WBG弧焊逆变器,其特征在于:包括主电路和闭环控制电路;所述主电路包括依次连接的电磁兼容模块、工频整流滤波模块、WBG高频换流模块、高频功率变压器和高频整流滤波模块;其中,电磁兼容模块外接三相/单相交流输入电源,高频整流滤波模块外接电弧负载;

所述闭环控制电路包括电信号实时检测模块、人机交互模块、故障诊断模块、控制器和WBG高频驱动与保护模块;

所述WBG高频驱动与保护模块分别与WBG高频换流模块、故障诊断模块、电信号实时检测模块和控制器连接;所述故障诊断模块还分别与三相/单相交流输入电源、WBG高频换流模块、高频功率变压器和控制器连接;所述电信号实时检测模块还分别与高频功率变压器、电弧负载、控制器和人机交互模块连接;所述人机交互模块还与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的高功率密度高效率WBG弧焊逆变器,其特征在于:所述WGB高频换流模块包括WBG功率器件Q1、WBG功率器件Q2、WBG功率器件Q3、WBG功率器件Q4、续流二极管D7、续流二极管D8、续流二极管D9、续流二极管D10、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16和电感Lr;所述高频功率变压器包括电感Lm和变压器T1;所述高频整流滤波模块包括WBG功率整流管DR1、WBG功率整流管DR2、电感Lo和电容C17;

所述工频整流滤波模块与WBG功率器件Q1和WBG功率器件Q3组成的串联电路并联,并且与WBG功率器件Q2和WBG功率器件Q4组成的串联电路并联;续流二极管D7和电容C12分别并联在WBG功率器件Q1上;续流二极管D8和电容C13分别并联在WBG功率器件Q2上;续流二极管D9和电容C14分别并联在WBG功率器件Q3上;续流二极管D10和电容C15分别并联在WBG功率器件Q4上;WBG功率器件Q1和WBG功率器件Q3的连接点与WBG功率器件Q2和WBG功率器件Q的连接点之间通过变压器T1初级、电容C16和电感Lr连接;电感Lm并联在变压器T1初级上;变压器T1次级的第一输出端通过WBG功率整流管DR1、电感Lo和电容C17与变压器T1次级的第二输出端连接;并且WBG功率整流管DR1和电感Lo的连接点通过WBG功率整流管DR2与变压器T1次级的第三输出端连接;所述电弧负载与电容C17并联。

3.根据权利要求1所述的高功率密度高效率WBG弧焊逆变器,其特征在于:所述WBG高频驱动与保护模块包括系统级故障检测处理电路、功率级故障检测处理电路、器件级故障检测处理电路、驱动模式选择电路、故障类型输出电路、双向磁脉冲隔离传输电路、信号逻辑处理电路、信号转换接口电路、信号重构电路、功率运放电路和高频高隔离型DC/DC供电电路;

所述双向磁脉冲隔离传输电路分别与信号逻辑处理电路、器件级故障检测处理电路和信号重构电路双向信号连接;系统级别故障检测处理电路、驱动模式选择电路、故障类型输出电路和信号转换接口电路分别与信号逻辑处理电路连接;双向磁脉冲隔离传输电路通过信号重构电路与功率运放电路连接;器件级故障检测处理电路与功率运放电路连接。

4.根据权利要求1所述的高功率密度高效率WBG弧焊逆变器,其特征在于:所述电信号实时检测模块包括高频功率变压器原边电流精密高速整流电路、电弧负载电流检测电路和电弧负载电压实时检测电路。

5.根据权利要求1所述的高功率密度高效率WBG弧焊逆变器,其特征在于:所述故障诊断模块包括输入过压/欠压诊断电路和过热诊断电路。

6.根据权利要求1所述的高功率密度高效率WBG弧焊逆变器,其特征在于:所述工频整流滤波模块与WBG高频换流模块之间通过软启动电路模块连接;所述软启动电路模块还与控制器连接。

7.根据权利要求6所述的高功率密度高效率WBG弧焊逆变器,其特征在于:所述软启动电路模块包括定时触发器U201、继电器RLY201、继电器RLY202和限流电阻R201,以及其它外围辅助电路。

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