准谐振软开关斩波式弧焊电源的设计.doc

准谐振软开关斩波式弧焊电源的设计

摘    要

本文介绍了几种软开关电源功率开关管和软开关技术的发展，提出了传统的PWM控制的弧焊电源所存在的开关关技术损耗过大、感性关断和容性开通的问题以及二极管反向恢复等问题。本文根据弧焊电源的特点设计了一种新型的斩波式主回路拓扑结构以及由此构建了相应的驱动控制回路和整机电路结构。为有效解决上述问题，解决功率开关管IGBT的工作可靠性问题，提供了一种途径。
本文介绍了主回路拓扑结构的工作原理，并利用电压型脉宽调制器件TL4941构成的闭环控制回路，实现了主开关IGBT管的PWM控制及弧焊电源所要求的恒流加外拖的外特性曲线及平硬外特性曲线输出。并完成了主要单元电路参数的设计部分。

关键词：斩波式弧焊电源，软化开关，PWM控制
 

ABSTRACT

This paper introduces the developing of power switching tube and switching technique.This paper points out that capacitive turn-on loss,inductive turn-down loss,big turn-on loss.And the Quasi-resonance Soft Switching Mode Power Supply can be used to solve those problems. The paper introduces a new chopped main circuit with PWM Converter.It not only can solve those problems,but also can improve its dependablity.
The paper introduces principle of operation of the main circuit and a set of control circuit which improve the dynamic property and reliability of power supply of  IGBT and makes the PWM control of IGBT more stable.．. It makes up with TL494 module．Based on the working priciple of IGBT main circuit converter stimulated, the parameters of main circuit are elected by theoretic calculation.It can give the design parameters and the design curve.

Key words： chopped welding power, soft-switching, control of PWM

 
目   录

中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1 绪论 1
1.1 软开关电源功率开关器件的性能和发展 1
1.1.1 弧焊电源所使用的各种功率开关器件 2
    1.1.2 几种主要的软开关电源功率开关管的性能 2
    1.1.3 弧焊电源所使用的功率开关器件的发展 3
  1.2 PWM开关控制技术的相关原理 3
    1.2.1 PWM开关技术 3
 1.2.2 软开关技术 4
 1.3 本设计的目的和意义 6
 2 总体结构设计 7
 2.1 准谐振软开关斩波式弧焊电源的总体设计 7
 2.2 霍尔传感器的工作原理 12
 3 单元电路的原理及设计计算 14
  3.1 斩波主回路 14
  3.2 以脉宽调制型控制器TL494为核心的负反馈控制电路 15
  3.3 “降特性”档位的“外拖”控制电路 18
  3.4 IGBT隔离驱动电路 19
  3.5 逆变式工作电源 19
 4 结论 23
 参考文献 24
附图：斩波式弧焊电源电路原理图 25