逆变焊机中的MOS管和IGBT是起什么作用的?

核心提示MOS管: 绝缘栅型场效应管,是由加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流。MOS管是压控器件它通过加在栅极上的电压控制器件的特性,不会发生像三极管做开关时的因基极电流引起的电荷存储效应,因此在开关应用中,MOS管的开关速度比三极管快。

MOS管: 绝缘栅型场效应管,是由加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流。MOS管是压控器件它通过加在栅极上的电压控制器件的特性,不会发生像三极管做开关时的因基极电流引起的电荷存储效应,因此在开关应用中,MOS管的开关速度比三极管快。 IGBT: 绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。主要用于大功率领域。手机发的,不知道有错没有

在IGBT电焊机中,为什么再输入会有一个整流模块,那家伙放那是起什么作用的。

要说焊机的工作原理,我们顺便一起说说焊机的变更历史。

1、由于技术的革新和用户对焊接质量的要求不断提高,焊机进行了多次改进。

2、最初的焊机是交流焊机,主要部件就是一个工频变压器,用变压器降压产生一个隔离的低压大电流的交流焊接电源,用于基础的金属焊接。

3、在后来的焊接中,发现在变压器的输出端增加一组整流器,将电弧变成直流后的焊接效果在多数情况下都优于交流电弧,所以第一代直流焊机应运而生。

4、在此基础上,设计人员根据用户的需要,又将电路进行了改进,使焊机具有了电流调节功能,适应了各种大小厚薄工件的焊接,这样就诞生了可控硅整流类型的焊机。

5、以上几种焊机在多年的运用中,用户又提出设备笨重、移动不变、效率低下等问题。我们的技术人员就将逆变技术引入了焊机的设计中,其中可控硅逆变式焊机在上世纪90年代引领风骚。(注:可控硅逆变焊机采用的是变频控制,频率一般从几百赫兹到几千赫兹。)

6、逆变技术在焊机中的应用原理:先将交流供电通过整流桥变为直流电源,再送入功率电子开关,经过切换,将直流变为低压交流,这个过程就是逆变。最终将低压交流再整流后输出直流,就可进行焊接,这个过程用字母表示为:AC-DC-AC-DC

7、在上世纪90年代末,新型的脉宽调制方式的逆变焊机开始逐渐走向市场,其中以场效应管或IGBT等作为功率电子开关的逆变焊机作为主导机型流传至今。

8、我们主要说下以IGBT作为功率电子开关的逆变手工弧焊焊机工作原理。

见下图

原理分析:三相电经过空气开关后进入设备,首先经过三相整流桥进行第一次整流,送入滤波器平滑波形,再送入逆变回路,产生一个约20KHz的交变电流,之后经过输出整流模块进行第二次整流、滤波,输出到焊接端。

在输出端分别进行电流、电压采样后,送入的运算控制电路与给定信号进行运算,输出信号至脉宽调制器,信号经驱动电路放大后送入电子开关(IGBT模块组)。最终,整个电路形成闭环控制,得到一个稳定的焊接电流运用于焊接。

9、手工弧焊焊机为陡降特性焊机,即焊接输出电流在额定最大输出电压范围内为恒流特性。当焊接电压超过最大额定输出电压时,输出电流将逐渐减小。恒流范围内的焊接电压与电流关系为:U=20+0.04*I

10、二氧化碳焊机为平特性焊机,即焊接输出电压在额定最大输出电流范围内为恒压特性。恒压范围内的焊接电压与电流关系为:U=14+0.05*I

11、氩弧焊焊机为陡降特性,电流电压关系为:U=10+0.04*I

使用IGBT的焊机是逆变焊机,所谓逆变,就是把直流变成交流。而我们的电网是交流电。所以要先把电网的电变成直流。那个整流桥就是这个作用。变压的过程就是调节IGBT的占空比,你没见到IGBT输出后还有一个高频变压器吗?IGBT和这个高变起的调压作用。

 
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