CN205430082U - 具有功率因数校正功能的逆变焊机电源*** - Google Patents

具有功率因数校正功能的逆变焊机电源*** Download PDF

Info

Publication number
CN205430082U
CN205430082U CN201620226433.3U CN201620226433U CN205430082U CN 205430082 U CN205430082 U CN 205430082U CN 201620226433 U CN201620226433 U CN 201620226433U CN 205430082 U CN205430082 U CN 205430082U
Authority
CN
China
Prior art keywords
power factor
diode
circuit
voltage
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201620226433.3U
Other languages
English (en)
Inventor
王武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuchang University
Original Assignee
Xuchang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuchang University filed Critical Xuchang University
Priority to CN201620226433.3U priority Critical patent/CN205430082U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN205430082U publication Critical patent/CN205430082U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本实用新型公开了具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***，包括基于BOOST斩波器的功率因数校正电路；所述功率因数校正电路包括依次串联的EMI滤波电路、二极管、逆变电路及整流滤波电路；所述功率因数校正电路上并联有MOS开关管；二极管输出端连接开关变换器电路；所述开关变换器电路包括基准电压、电压误差放大器、电流误差放大器、乘法器、PWM调制器和电压采样器及电流采样器；有益效果为：使用上述方案的具有功率因数校正功能的逆变焊机电源，能够减小输入谐波电流，提高逆变焊机的功率因数，减小对电网的污染。

Description

具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***
【技术领域】
本实用新型涉及具体涉及一种具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***。
【背景技术】
焊接电源是实现焊接的重要设备。随着电力电子技术发展，逆变焊机的技术发展更为成熟，应用也更加广泛。由于逆变焊机是基于功率开关元件制造，这些元件都是典型的非线性元件，致使***的功率因数很低。功率因数对电网运行环境影响很大，特别是高次谐波电流对电网的危害很大，甚至会干扰周边用电设备的正常运行。采用PWM整理电路代替传统的二极管整流，虽然可以降低焊机设备对电网产生的电污染问题，但成本很高，更不宜在小功率场合推广应用。
综上所述，现有技术的焊接电源，存在以下缺陷：运行时其功率因数会对电网产生电网污染，从而影响周边设备的正常运行。
【实用新型内容】
本实用新型为解决现有技术问题而提供一种新型的具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***。
本实用新型的技术方案如下：具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***，包括基于BOOST斩波器的功率因数校正电路；所述功率因数校正电路包括依次串联的EMI滤波电路、二极管、逆变电路及整流滤波电路，所述整流滤波电路输出端连接负载；所述功率因数校正电路上并联有MOS开关管；二极管输出端连接开关变换器电路；所述开关变换器电路包括基准电压、电压误差放大器、电流误差放大器、乘法器、PWM调制器和电压采样器及电流采样器；所述负载输出端依次串联输出电压检测器、电压误差放大器、乘法器及电压采样器至二极管输出端，所述二极管输出端依次连接电流采样器、电流误差放大器、PWM调制器及驱动，所述驱动输出端连接MOS开关管的门极；所述乘法器输出端连接电流误差放大器输入端。
优选方案，所述逆变电路为双管复位单端正激逆变电路，其中包括主开关元件IGBT管，IGBT管包括二极管V1、二极管V2、二极管V3及二极管V4，其中二极管V1与二极管V2并联，二极管V3与二极管V4并联。
优选方案，所述IGBT管的集电极与发射极之间并联了RCD吸收缓冲电路。
优选方案，所述功率因数校正电路包括ICE2PCS05控制芯片，ICE2PCS05控制芯片有8个引脚，引脚1为芯片接地端，引脚2为电流控制环补偿端，通过电容接地，引脚3为电流检测输入端，通过电阻接入整流输出的电流，引脚4为开关频率信号端，通过电阻接地，引脚5为电压控制环补偿端，通过电压补偿回路接地，引脚6为输出电压检测反馈输入端，引脚7为芯片供电输入，引脚8为芯片门极输出端，接至开关管门极。
本实用新型的有益效果为：使用上述方案的具有功率因数校正功能的逆变焊机电源，能够减小输入谐波电流，提高逆变焊机的功率因数，减小对电网的污染。
【附图说明】
图1为本实用新型逆变焊接电源的电路拓扑结构图；
图2为本实用新型基于BOOST斩波器的功率因数校正电路图；
图3为本实用新型双管复位单端正激逆变电路图；
图4为本实用新型的由ICE2PCS05构成的功率因数校正电路图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本实用新型可用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
本实用新型提供了具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***，***包括基于BOOST斩波器的功率因数校正电路；
参见图1，所述功率因数校正电路包括依次串联的EMI滤波电路、二极管、逆变电路及整流滤波电路，所述整流滤波电路输出端连接负载；所述功率因数校正电路上并联有MOS开关管；二极管输出端连接开关变换器电路；该电路给出了焊机电源的整体构成，交流电网电压通过二极管整流和功率因数校正环节，得到直流信号，再通过逆变和二次整流，提供给焊机负载。
参见图2，给出了基于BOOST斩波器的功率因数校正电路图，该图主要用于说明PFC的工作原理；所述开关变换器电路包括基准电压、电压误差放大器、电流误差放大器、乘法器、PWM调制器和电压采样器及电流采样器；所述负载输出端依次串联输出电压检测器、电压误差放大器、乘法器及电压采样器至二极管输出端，所述二极管输出端依次连接电流采样器、电流误差放大器、PWM调制器及驱动，所述驱动输出端连接MOS开关管的门极；所述乘法器输出端连接电流误差放大器输入端；主电路的输出直流电压和基准电压进行比较，将偏差送入电压误差放大器，电压误差放大器的输出和整流电压共同加入乘法器，得到电流参考信号，与输入整流电路相比较，送入电流误差放大器，得到开关管的PWM驱动信号，以控制开关管的通断。
参见图3，给出了双管复位单端正激逆变电路图；该电路是电源***的后级部分，主要作用是将直流电逆变为交流电，再经过二次整流提供给焊机负载；二极管V1、二极管V2、二极管V3、二极管V4为IGBT管，在实际应用中最好选择同一批次、同型号的IGBT管。下面给出IGBT管参数选择的具体方法。以输入电网电压220V为例，经整流滤波，直流输出电压峰值计算为：
U d = 2 U × k u × a
按照ku＝1.1电压波动系数和裕量系数a＝1.1考虑，其电压峰值可达376V。由于IGBT关断时承受更大的电压，则IGBT所承受的电压可按下式计算：
Uceps＝(Ud×ku+Ul)×a
其中取过压系数为ku＝1.15，尖峰电压取Ul＝150V，考虑裕量系数a＝1.1，得到最大关断峰值电压为650V，实际使用中可选1000V的IGBT。按照额定输出电流200A计算，流过IGBT的平均电流约为40A，考虑1.5倍的过载容量系数和浪涌电流，可以选择额定电流为100A的IGBT。
参见图4，给出了由ICE2PCS05构成的功率因数校正电路图；ICE2PCS05控制芯片有8个引脚，引脚1为芯片接地端，引脚2为电流控制环补偿端，通过电容接地，引脚3为电流检测输入端，通过电阻接入整流输出的电流，引脚4为开关频率信号端，通过电阻接地，引脚5为电压控制环补偿端，通过电压补偿回路接地，引脚6为输出电压检测反馈输入端，引脚7为芯片供电输入，引脚8为芯片门极输出端，接至开关管门极；该电路给出了输入整流滤波和PFC校正部分，电路输入侧通过熔丝进行过流保护、利用压敏电阻进行过压保护、利用电阻降低启动时的浪涌电流；前端的滤波器主要用来滤除射频干扰信号；整流桥采用二极管全桥整流；开关管驱动控制通过主控芯片简单搭建***电路实现。

Claims (4)

1.具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***，其特征在于，包括基于BOOST斩波器的功率因数校正电路；所述功率因数校正电路包括依次串联的EMI滤波电路、二极管、逆变电路及整流滤波电路，所述整流滤波电路输出端连接负载；所述功率因数校正电路上并联有MOS开关管；二极管输出端连接开关变换器电路；所述开关变换器电路包括基准电压、电压误差放大器、电流误差放大器、乘法器、PWM调制器和电压采样器及电流采样器；所述负载输出端依次串联输出电压检测器、电压误差放大器、乘法器及电压采样器至二极管输出端，所述二极管输出端依次连接电流采样器、电流误差放大器、PWM调制器及驱动，所述驱动输出端连接MOS开关管的门极；所述乘法器输出端连接电流误差放大器输入端。
2.根据权利要求1所述的具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***，其特征在于，所述逆变电路为双管复位单端正激逆变电路，其中包括主开关元件IGBT管，IGBT管包括二极管V1、二极管V2、二极管V3及二极管V4，其中二极管V1与二极管V2并联，二极管V3与二极管V4并联。
3.根据权利要求1所述的具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***，其特征在于，所述IGBT管的集电极与发射极之间并联了RCD吸收缓冲电路。
4.根据权利要求1所述的具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***，其特征在于，所述功率因数校正电路包括ICE2PCS05控制芯片，ICE2PCS05控制芯片有8个引脚，引脚1为芯片接地端，引脚2为电流控制环补偿端，通过电容接地，引脚3为电流检测输入端，通过电阻接入整流输出的电流，引脚4为开关频率信号端，通过电阻接地，引脚5为电压控制环补偿端，通过电压补偿回路接地，引脚6为输出电压检测反馈输入端，引脚7为芯片供电输入，引脚8为芯片门极输出端，接至开关管门极。
CN201620226433.3U 2016-03-23 2016-03-23 具有功率因数校正功能的逆变焊机电源*** Expired - Fee Related CN205430082U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620226433.3U CN205430082U (zh) 2016-03-23 2016-03-23 具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620226433.3U CN205430082U (zh) 2016-03-23 2016-03-23 具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN205430082U true CN205430082U (zh) 2016-08-03

Family

ID=56547927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201620226433.3U Expired - Fee Related CN205430082U (zh) 2016-03-23 2016-03-23 具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN205430082U (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106329908A (zh) * 2016-11-16 2017-01-11 昆山华恒焊接股份有限公司 焊接电源电路
CN106825860A (zh) * 2017-01-19 2017-06-13 南京力仕达焊接科技有限公司 逆变焊机故障检测装置
CN106992697A (zh) * 2017-05-09 2017-07-28 南阳理工学院 一种工业控制计算机开关电源的改进装置
CN107612321A (zh) * 2017-09-18 2018-01-19 六安源创电机制造科技有限公司 一种升压斩波电路
CN107659139A (zh) * 2017-11-08 2018-02-02 浙江颐顿机电有限公司 一种有源功率因素校正电路
CN108322059A (zh) * 2017-12-29 2018-07-24 河南北瑞电子科技有限公司 一种交流电源
CN108599550A (zh) * 2018-06-22 2018-09-28 广东志高暖通设备股份有限公司 一种主动交错式功率因素校正电路

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106329908A (zh) * 2016-11-16 2017-01-11 昆山华恒焊接股份有限公司 焊接电源电路
CN106825860A (zh) * 2017-01-19 2017-06-13 南京力仕达焊接科技有限公司 逆变焊机故障检测装置
CN106825860B (zh) * 2017-01-19 2019-10-11 南京力仕达焊接科技有限公司 逆变焊机故障检测装置
CN106992697A (zh) * 2017-05-09 2017-07-28 南阳理工学院 一种工业控制计算机开关电源的改进装置
CN107612321A (zh) * 2017-09-18 2018-01-19 六安源创电机制造科技有限公司 一种升压斩波电路
CN107659139A (zh) * 2017-11-08 2018-02-02 浙江颐顿机电有限公司 一种有源功率因素校正电路
CN108322059A (zh) * 2017-12-29 2018-07-24 河南北瑞电子科技有限公司 一种交流电源
CN108599550A (zh) * 2018-06-22 2018-09-28 广东志高暖通设备股份有限公司 一种主动交错式功率因素校正电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205430082U (zh) 具有功率因数校正功能的逆变焊机电源***
CN102437765B (zh) 一种逆变器拓扑电路、逆变方法和一种逆变器
CN103066873B (zh) 新型降压式无桥Cuk 功率因数校正PFC电路
CN103023352B (zh) 一种交流-直流功率变换器
CN111600502B (zh) 一种ccm单桥臂集成单相升压逆变器及控制方法
CN1808868A (zh) 一种高功率因素高频直流电源
CN103199714B (zh) 一种电泳***的电源装置
CN103722277B (zh) 一种直流电弧焊机
CN105024560A (zh) 交流电源自动转换装置
CN103795237A (zh) 无桥降压apfc电路
CN204700414U (zh) 一种有源功率因数校正的电焊机电路
CN105429451A (zh) 一种pfc电感饱和抑制电路、方法及电源设备
CN104227194A (zh) 全电压输入的电焊机及其控制***
CN203243237U (zh) 一种电泳***的电源装置
CN102684492B (zh) 一种高功率因数变换器
CN103762839B (zh) 一种磁耦合型单相高增益无桥功率因数校正电路
CN111342684B (zh) 一种单相三电平Buck PFC整流器及其控制方法
CN202798464U (zh) 输出稳定且连续可调的高压电源
CN102647100B (zh) 一种集成的Buck-flyback高功率因数变换器
CN104057181A (zh) 用于逆变焊机的缺相保护电路
CN204168555U (zh) 电源电路以及照明装置
Singh et al. Analysis and design of a zeta converter based three-phase switched mode power supply
CN211377892U (zh) 一种供电设备及其功率因数修正电路
Sayed et al. DC-DC converter with three-phase power factor correction for arc welder
CN207304383U (zh) 电子束连续焊接设备llc谐振逆变高压电源

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160803

Termination date: 20170323