- 本方案逆變頻率在100KHz以上, 可對(duì)熔滴過(guò)渡實(shí)現(xiàn)精細(xì)控制
- 主控選用KA3525 驅(qū)動(dòng)12個(gè)成啟半導(dǎo)體MOSFET HS20N50
- 主變壓器鐵心采用微晶鐵心和鐵氧體，重量比硅鋼片輕
本逆變焊機(jī)由香港凱泰科電子有限公司（KEYTECH）和成啟半導(dǎo)體(HOMSEMI)合作開(kāi)發(fā)，逆變頻率在100KHz以上。由于本逆變焊機(jī)的工作頻率為100KHz以上，可以對(duì)熔滴過(guò)渡細(xì)分為多個(gè)階段進(jìn)行控制。對(duì)CO2氣體保護(hù)焊來(lái)講，本方案可以大幅度降低飛濺。對(duì)脈沖熔化極惰性/活性氣體保護(hù)焊(MIG/MAG)，本方案可有效地控制射流過(guò)渡的穩(wěn)定性，還可以將熔滴過(guò)渡和送絲機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行一步控制熔滴過(guò)渡的過(guò)程。這些是傳統(tǒng)整流焊機(jī)無(wú)法做到的。傳統(tǒng)焊機(jī)中變壓器的重量占了焊機(jī)重量的80%以上，逆變焊機(jī)中變壓器重量是焊機(jī)重量的1/5--1/10。逆變焊機(jī)重量是同容量整流焊機(jī)的1/2--1/4。
焊機(jī)是一個(gè)特殊的電源，輸出負(fù)載是電弧，有空載，短路的過(guò)程，焊接電源必須滿足焊接過(guò)程穩(wěn)定性的要求。在許多場(chǎng)合下，焊接過(guò)程由人來(lái)完成，電源輸出端經(jīng)常要接觸到人的身體，所以在焊接電源除滿足焊接過(guò)程的要求外，還要滿足人身的安全要求。以國(guó)內(nèi)市電為例，輸入220V交流電經(jīng)整流后，變成310V左右的高壓直流電，經(jīng)逆變器變成高頻交流，經(jīng)變壓器降壓，整流濾波后變成平滑直流電供焊機(jī)使用。在焊接鋁，鎂等金屬時(shí)需要交流電弧，還需要再加二次逆變環(huán)節(jié)，將直流變?yōu)榻涣鳎a(chǎn)生交流電弧，完成焊接過(guò)程。
本逆變焊機(jī)方案采用純硬件結(jié)構(gòu)，主控芯片選用FAIRCHILD公司的電源IC KA3525 驅(qū)動(dòng)12個(gè)成啟半導(dǎo)體(HOMSEMI)大功率MOSFET HS20N50。 橋式逆變電路由4*3個(gè)HS20N50和變壓器組成，變壓器一次回路中串聯(lián)隔直電容來(lái)校正變壓器的磁偏。
早期的逆變焊機(jī)中功率開(kāi)關(guān)器件采用晶閘管，逆變頻率為2--3KHz，變壓器鐵心采用硅鋼片，本機(jī)采用成啟半導(dǎo)體(HOMSEMI)MOSFET，逆變頻率為100KHz以上，主變壓器鐵心采用微晶鐵心和鐵氧體。主變壓器介電強(qiáng)度和絕緣電阻均滿足國(guó)標(biāo)要求，有理想的短路電流控制特性。
方案優(yōu)勢(shì)
- 體積小重量輕
- 節(jié)能
- 可實(shí)現(xiàn)熔滴過(guò)度的精細(xì)控制
HS20N50：
- HOMSEMI PLANNAR MOSFET
- VDS：500V
- ID：20A
- 針對(duì)逆變焊機(jī)應(yīng)用優(yōu)化
圖1：逆變焊機(jī)原理框圖
圖2：逆變焊機(jī)主控電路原理圖
圖3：逆變焊機(jī)主功率MOS工作波形
逆變氣保焊（NB系列）控制電路的特點(diǎn)
1，對(duì)其送絲機(jī)上的給定系統(tǒng)（電壓、送絲速度）進(jìn)行了線性化處理，杜絕了小規(guī)范難以調(diào)整的缺陷。
2，對(duì)系統(tǒng)解調(diào)后的電壓、送絲（電流）速度給定信號(hào)進(jìn)行了同步精密整流處理，消除了此類焊機(jī)大規(guī)范長(zhǎng)線（收弧）情況下給定信號(hào)被干擾的現(xiàn)象。
3，優(yōu)化了波形控制電路，大大減小了短路過(guò)渡下的焊接飛濺，從而提高了焊接質(zhì)量。
IGBT在焊機(jī)中的應(yīng)用
隨著IGBT技術(shù)的成熟，其在焊機(jī)的應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。IGBT即雙極型絕緣效應(yīng)管，其開(kāi)關(guān)頻率在20KHZ~50KHZ之間。但它可以通過(guò)大電流（單管可達(dá)60A），而且由于外封裝引腳間距大，爬電距離大，能抵御環(huán)境高壓的影響，安全可靠；同時(shí)IGBT與場(chǎng)效應(yīng)管相比具有更低的導(dǎo)通壓降，在大電流使用環(huán)境下IGBT發(fā)熱量更小，所以IGBT特別適合應(yīng)用在大功率逆變焊機(jī)。廣州成啟半導(dǎo)體已經(jīng)啟動(dòng)IGBT發(fā)展戰(zhàn)略，將聯(lián)合上下游廠商開(kāi)發(fā)出越來(lái)越多的IGBT器件。
關(guān)于成啟半導(dǎo)體
廣州成啟半導(dǎo)體有限公司（HOMSEMI）是研發(fā)和生產(chǎn)功率半導(dǎo)體（MOSFET、IGBT）的一家高新科技企業(yè)，其經(jīng)營(yíng)特點(diǎn)是產(chǎn)品均與應(yīng)用方案結(jié)合，針對(duì)具體不同的應(yīng)用進(jìn)行參數(shù)的匹配和優(yōu)化。
香港凱泰科電子有限公司（KEYTECH）：專注于功率電子元件的發(fā)展應(yīng)用，特別在逆變焊機(jī)的應(yīng)用中積累了深厚的經(jīng)驗(yàn)，可根據(jù)客戶需求設(shè)計(jì)逆變焊機(jī)方案并提供模板。
