逆变电焊机原理图的讲解.doc

(完整word版)逆变电焊机原理图的讲解(完整word版)逆变电焊机原理图的讲解(完整word版)逆变电焊机原理图的讲解主电路电气原理图主控制板电器原理图:逆变触发电路图：脉冲及时序板原理图:本机采用三相交流380V电压经三相桥式整流、滤波后供给以新型IGBT为功率开关器件的逆变器进行变频（20KC）处理后，由中频变压器降压，再经整流输出可供焊接所需的电源,通过集成电路构成的逻辑控制电路对电压、电流信号的反馈进行处理，实现整机闭环控制，采用脉宽调制PWM为核心的控制技术，从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊接工艺效果。IGBT逆变电焊机工作原理及输出特性这里介绍的逆变器（见图）主要由MOS场效应管,普通电源变压器构成。其输出功率取决于MOS场效应管和电源变压器的功率，免除了烦琐的变压器绕制，适合电子爱好者业余制作中采用。下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。--拓普电子1。电路图图32。工作原理这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。方波信号发生器（见图3）这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。电路中R1是补偿电阻，用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。电路的振荡是通过电容C1充放电完成的.其振荡频率为f=1/2.2RC。图示电路的最大频率为：fmax=1/2.2×3.3×103×2。2×10—6=62.6Hz；最小频率fmin=1/2。2×4.3×103×2。2×10—6=48.0Hz。由于元件的误差，实际值会略有差异。其它多余的反相器，输入端接地避免影响其它电路。图4场效应管驱动电路。由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V,为充分驱动电源开关电路，这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0～12V.如图4所示.图5MOS场效应管电源开关电路。这是该装置的核心，在介绍该部分工作原理之前,先简单解释一下MOS场效应管的工作原理。图6MOS场效应管也被称为MOSFET，既MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor（金属氧化物半导体场效应管）的缩写。它一般有耗尽型和增强型两种.本文使用的为增强型MOS场效应管,其内部结构见图5.它可分为NPN型PNP型。NPN型通常称为N沟道型,PNP型也叫P沟道型。由图可看出,对于N沟道的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上,同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。我们知道一般三极管是由输入的电流控制输出的电流.但对于场效应管,其输出电流是由输入的电压（或称电场)控制，可以认为输入电流极小或没有输入电流，这使得该器件有很高的输入阻抗,同时这也是我们称之为场效应管的原因。为解释MOS场效应管的工作原理，我们先了解一下仅含有一个P—N结的二极管的工作过程。如图6所示，我们知道在二极管加上正向电压（P端接正极，N端接负极）时，二极管导通,其PN结有电流通过。这是因为在P型半导体端为正电压时,N型半导体内的负电子被吸引而涌向加有正电压的P型半导体端,而P型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动，从而形成导通电流.同理，当二极管加上反向电压(P端接负极，N端接正极）时，这时在P型半导体端为负电压，正电子被聚集在P型半导体端，负电子则聚集在N型半导体端，电子不移动，其PN结没有电流通过，二极管截止.图7a图7b图8对于场效应管(见图7），在栅极没有电压时，由前面分析可知，在源极与漏极之间不会有电流流过，此时场效应管处与截止状态（图7a)。当有一个正电压加在N沟道的MOS场效应管栅极上时，由于电场的作用，此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极,但由于氧化膜的阻挡，使得电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中(见图7b），从而形成电流，使源极和漏极之间导通.我们也可以想像为两个N型半导体之间为一条沟，栅极电压的建立相当于为它们之间搭了一座桥梁，该桥的大小由栅压的大小决定。图8给出了P沟道的MOS场效应管的工作过程，其工作原理类似这里不再重复.下面简述一下用C—MOS场效应管（增强型MOS场效应管)组成的应用电路的工作过程（见图9）。电路将一个增强型P沟道MOS场效应管和一个增强型N沟道MOS场效应管组合在一起使用。当输入端为低电平时，P沟道MOS场效应管导通，输出端与电源正极接通.当输入端为高电平时，N沟道MOS场效应管导通，输出端与电源地接通。在该电路中,P沟道MOS场效应管和N沟道MOS场效应管总是在相反的状态下工作，其相位输入端和输出端相反。通过这种工作方式我们可以获得较大的电流输出。同时由于漏电流的影响，使得栅压在还没有到0V，通常在栅极电压小于1到2V时，MOS场效应管既被关断。不同场效应管其关断电压略有不同。也正因为如此，使得该电路不会因为两管同时导通而造