《焊接电工 第2版 教学课件 ppt 作者王建勋chapter11 11-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊接电工 第2版 教学课件 ppt 作者王建勋chapter11 11-2（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、11-2 晶体管式弧焊电源,11-2 晶体管式弧焊电源,一、概述 晶体管式弧焊电源是依靠大功率晶体管组、电子控制电路与不同的闭环控制相配合，从而获得不同的外特性和输出电流波形。大功率晶体管组在主电路回路中起着两种作用：一是起到线性放大调节器（即可控电阻）的作用；二是起着电子开关的作用。根据晶体管组的工作方式不同，常把前者称为模拟式晶体管弧焊电源，后者则称为开关式晶体管弧焊电源。 晶体管式弧焊电源的基本工作原理，如图11-8所示。控制电路是从主电路中的输出检测器M中取出反馈信号（电压反馈信号 和电流反馈信号 ），与给定值信号 和 分别在 、 比较放大后得出控制信号，经比例加法器 综合放大后，输入
2、控制晶体管组V的基极，从而可以获得所需的外特性。,11-2 晶体管式弧焊电源,二、模拟式晶体管脉冲弧焊电源 1主电路组成 如图11-9所示，它的主电路由三相变压器TC、整流器UR、滤波电容器组C、大功率晶体管组V、分流器RS、分压器RP等组成。 三相变压器将电网电压降至几十伏的交流电压，经整流器UR整流、电容器组C滤波后得到所需的焊接空载电压。串入主回路的大功率晶体管组V工作在放大状态，起可变电阻作用，以控制外特性形状、调节焊接工艺参数和控制电流波形。 2特点和应用 主要特点有： 1）模拟式晶体管脉冲弧焊电源是一个带反馈的大功率放大器，可以在很宽的频带内获得任意波形的输出电流。 2）控制灵活，
3、调节精度高，对采用微机控制具有很强的适应性，便于实现一机多用。,11-2 晶体管式弧焊电源,3）通过“比例-积分”电子线路，就可以方便的控制 ，进而减少短路过渡焊接时出现的飞溅，获得十分理想的动特性。 4）电源的外特性可任意调节，因而适用范围广。 5）这类弧焊电源的主要缺点是功耗大，晶体管上消耗40以上的电能，因而效率低。 三、开关式晶体管脉冲弧焊电源 1基本原理 图11-10为开关式晶体管弧焊电源原理方框图，它的晶体管组V工作在开关状态。当它“开”（饱和导通）时，输出电流很大，而管压降接近于零；当它“关”（截止）时，管压降高而输出电流接近于零。开关式晶体管弧焊电源的外特性控制和焊接工艺参数调
4、节，一般是在脉冲频率一定的条件下通过改变脉冲占空比来实现的。这就是“定频率调脉冲宽度”的控制调节方式。即通过引入电压和电流的反馈来,11-2 晶体管式弧焊电源,控制占空比，以获得任意斜率的外特性。 2开关式晶体管脉冲弧焊电源的种类 （1）指令式 这种电源的原理简图如图11-11所示。 开关式晶体管弧焊电源的开关频率由指令器给定。主电路由主变压器TC、整流器UR、滤波电容C、开关晶体管组V以及分流器RS等组成。50Hz的三相交流电源经变压器降压、整流器整流及电容器滤波后，得到恒定不变的直流电压（见图11-11波形、）。由指令器经电子控制电路放大后提供给晶体管组，作为开关信号。经晶体管组开关控制后
5、输出矩形波脉冲直流电（见波形）。开关频率由给定值决定，而脉冲占空比则受反馈信号控制，输出电压（电流）平均值大小由占空比来调节。当长脉冲短间歇时，则为高电压（大电流）；而短脉冲长间歇时，则为低电压（小电流），见图11-12所示。只引入电压反馈（ ）时，则可获得平的外特性。同时引入电流反馈（ ），则可获得任意斜率的外特性。,11-2 晶体管式弧焊电源,（2）电流截止反馈式 原理简图见11-13。 这类晶体管弧焊电源由三相变压器TC将交流电网电压降低，经整流器UR和滤波电容后成为几十伏的平稳直流电压，再经开关晶体管组V5的开关控制后输出矩形波脉冲直流电压。 3特点和应用 主要特点有： 1）大功率晶体
6、管组工作在开关状态，功耗小，效率高，而且单位电流用晶体管少，造价低。 2）开关频率约为1030kHz，在工作过程中频率不变，通过调节脉冲占空比来调节焊接工艺参数和控制外特性形状。滤波环节时间常数不宜太大，否则会降低动态性能。 3）通常输出矩形波，但因电路有电感，滤波会有畸变，当用低频调制获得低频脉冲电流时，有较大内脉动。此外，受开关频率的限制，调节范围较小。,11-2 晶体管式弧焊电源,继 续,返 回,晶体管式脉冲弧焊电源是一种焊接性能良好的弧焊电源，可以适应于多种弧焊方法的需要。模拟式输出电流没有纹波，反应速度快，很适合于熔化极气体保护焊，但耗电大。开关式输出电流有一定的纹波，最适用于钨极氩弧焊和等离子弧焊。,11-2 晶体管式弧焊电源,图11-8 晶体管式弧焊电源原理框图,11-2 晶体管式弧焊电源,图11-9 模拟式晶体管弧焊电源基本原理图,11-2 晶体管式弧焊电源,图11-10 开关式晶体管脉冲弧焊电源基本原理方框图,11-2 晶体管式弧焊电源,图11-11 指令式开关晶体管脉冲弧焊电源,11-2 晶体管式弧焊电源,图11-12 开关式弧焊电源输出电压波形图 a）高电压输出 b）低电压输出,
