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弧焊电源保护电路的设计
作者: 发布时间:2007-12-06 10:08:29 来源: 繁体版

图2 输入冲击抑制电路

       根据(1)式的计算得出交流输入电流Iac=14A,则浪涌电流可以按交流输入的4倍来抑制I’=1/4×Iac=3.5A,输入相电压为220V,则输入相电压的峰值Eip为311V。
需要的电阻值为

R=Eip/Iac=89Ω           (2)

电阻的瞬间功率为

PR=(Eip)2/R=1087W        (3)

       电阻的瞬间过功率较大,为了保证电阻对浪涌电流能够起到有效的抑制作用,应选择绕线式水泥电阻,其耐瞬间过功率可高达额定功率的100~400倍。这里,可选择阻值为100Ω的限流电阻,功率为10W的水泥电阻。


2 直流偏磁消除电路

       全桥逆变器的原理如图3所示。

图3 直流偏磁抑制电路

       驱动器驱动两个对角元件同时导通,同相的开关管不能同时导通,否则电源将被短路。因此两组触发脉冲应有一段共同处于低电平的死区时间,死区时间必须要大于开关管的最长导通饱和延迟关断时间。图3中,T1、T4与T2、T3交替导通时,a、b两点的电位根据开关管的导通而浮动。如果开关管具有不同的开关特性,那么在相同的基极脉冲宽度作用下,将会对a,b接点处的电压波形产生影响,如图4所示。

图4 变压器串联耦合电容工作波形图

       图4中,矩形A1中的反斜线代表了不平衡的工作特性。如果变压器原边的输入电压带有这种不平衡特性,将会发生偏磁现象,致使铁芯饱和并产生过大的集电极电流,从而降低了变换器的效率,使开关管失控。在变压器原边线圈的输入中串联一个耦合电容,则将直流偏磁滤掉。


         耦合电容C与输出端的电抗器组成了一个串联谐振电路,其谐振频率为


            (4)


       其中,LR为折算到变压器原边的副边电感值。

      为了使耦合电容充电为线性,要使谐振频率低于逆变器的开关频率。在设计中取谐振频率为逆变器开关频率的1/4。根据公式(4)可以算出电容值为

  
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