KR20140093589A - Power supply deivce and power supply deivce for arc machining - Google Patents

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KR20140093589A KR1020130149146A KR20130149146A KR20140093589A KR 20140093589 A KR20140093589 A KR 20140093589A KR 1020130149146 A KR1020130149146 A KR 1020130149146A KR 20130149146 A KR20130149146 A KR 20130149146A KR 20140093589 A KR20140093589 A KR 20140093589A
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Abstract

An objective of the present invention is to provide a power supply (for arc welding) capable of realizing the stable driving of a switching device of an inverter circuit while satisfying lower power demand. A control circuit (20) of a power supply (11) performs a pulse width modulation (PWM) control operation of adjusting on-pulse widths of control pulse signals (S1, S2) outputted to switching devices (TR1, TR2) of a half-bridge inverter circuit (13) at a higher power side than a predetermined power demand. To the contrary, the control circuit (20) performs a pulse density modulation (PDM) control operation of setting the on-pulse widths of the control pulse signals (S1, S2) to a predetermined width (minimum width) allowing the switching devices (TR1, TR2) to be sufficiently turned on and of adjusting the density of on-pulses of the control pulse signals (S1, S2) at a lower power side than the predetermined power demand.

Description

전원 장치 및 아크 가공용 전원 장치{POWER SUPPLY DEIVCE AND POWER SUPPLY DEIVCE FOR ARC MACHINING}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power supply device,

본 발명은, 전원 장치의 출력 전력의 생성 과정에서, 직류 전력으로부터 고주파 교류 전력으로의 전력 변환을 행하는 인버터 회로를 구비하는 전원 장치 및 아크 가공용 전원 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply device including an inverter circuit for performing power conversion from DC power to high frequency AC power in the process of generating output power of a power supply device and a power supply device for arc processing.

인버터 회로를 구비하는 전원 장치로서, 예를 들어 특허문헌 1에 개시된 아크 가공용 전원 장치가 알려져 있다. 이 전원 장치는, 입력되는 상용 교류 전력을 정류 회로에 의해 직류 전력으로 변환하고, 변환한 직류 전력을 하프 브리지형 인버터 회로의 스위칭 동작에 의해 고주파 교류 전력으로 변환하고, 변환한 고주파 교류 전력을 트랜스를 통해 2차측에 공급하고, 그 2차측에서 아크 용접 등의 아크 가공에 적합한 직류 출력 전력으로 변환하는 구성으로 되어 있다. 출력 전력을 조정하기 위해서는, 인버터 회로의 스위칭 동작을 제어함으로써 행해진다.As a power supply device having an inverter circuit, for example, an arc power supply power supply device disclosed in Patent Document 1 is known. This power supply apparatus converts input commercial AC power into DC power by a rectifying circuit and converts the converted DC power into high frequency AC power by a switching operation of a half bridge inverter circuit and supplies the converted high frequency AC power to a transformer And the secondary side is converted into direct current output power suitable for arc processing such as arc welding. The output power is adjusted by controlling the switching operation of the inverter circuit.

인버터 회로의 스위칭 제어의 하나로, 펄스 폭 변조 제어(PWM 제어)가 있다. 때때로 출력 전력을 크게 하는 경우에는, 인버터 회로의 스위칭 소자의 온(ON) 시간을 길게 하는 것이 행해져, 스위칭 소자에 출력하는 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭이 폭 넓게 설정된다. 이에 반해, 출력 전력을 작게 하는 경우에는, 인버터 회로의 스위칭 소자의 온 시간을 짧게 하는 것이 행해져, 스위칭 소자에 출력하는 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭이 폭 좁게 설정된다.One of the switching control of the inverter circuit is pulse width modulation control (PWM control). When the output power is occasionally increased, the ON time of the switching element of the inverter circuit is lengthened, and the on-pulse width of the control pulse signal output to the switching element is set wide. On the other hand, when the output power is reduced, the ON time of the switching element of the inverter circuit is shortened, and the on-pulse width of the control pulse signal output to the switching element is set narrow.

일본 특허 출원 공개 제2005-279774호 공보(도 1 등)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-279774 (Fig. 1, etc.)

그런데, 고∼중출력 요구 시에서는, 인버터 회로(스위칭 소자)에 출력하는 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭은 충분히 폭이 넓어, 스위칭 소자가 충분히 온 가능하다.However, when the high-to-medium output is requested, the on-pulse width of the control pulse signal output to the inverter circuit (switching element) is sufficiently wide and the switching element can be sufficiently turned on.

그러나, 저출력으로 하는 요구가 발생하면, PWM 제어에서는 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭이 한층 더 폭이 좁게 설정되므로, 스위칭 소자가 충분히 온할 수 없는 경우가 있었다. 이것은, 출력 불안정, 트랜스의 편자 요인 등을 초래하므로, 저출력 요구 시의 스위칭 소자의 안정 구동이 요망되고 있었다.However, when a request for low output is generated, the on-pulse width of the control pulse signal is set to be narrower in the PWM control, so that the switching element may not be sufficiently turned on. This leads to output instability and a transient eccentricity factor, so that stable driving of the switching element at the time of low output power demand has been desired.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은, 저출력 요구에 응하면서도, 인버터 회로의 스위칭 소자의 안정 구동을 실현할 수 있는 전원 장치 및 아크 가공용 전원 장치를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a power supply apparatus and an arc power supply power supply apparatus capable of realizing stable driving of a switching element of an inverter circuit while satisfying a low output requirement.

상기 과제를 해결하는 전원 장치는, 전원 장치의 출력 전력의 생성 과정에서, 스위칭 소자의 온 오프 동작에 의해 직류 전력으로부터 고주파 교류 전력으로의 전력 변환을 행하는 하프 브리지 회로 구성의 인버터 회로와, 상기 스위칭 소자에 제어 펄스 신호를 출력하여 그 스위칭 소자의 온 오프 동작을 제어하고, 상기 출력 전력의 제어를 행하는 제어 회로를 구비한 전원 장치이며, 상기 제어 회로는, 상기 스위칭 소자에 출력하는 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭을 조정하는 PWM 제어와, 상기 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭을 스위칭 소자가 충분히 온 가능한 소정 폭으로 하고 그 제어 펄스 신호의 온 펄스의 밀도를 조정하는 PDM 제어가 실시 가능하게 구성되고, 상기 제어 회로의 제어에서, 소정 출력 요구보다 고출력측에서는 상기 PWM 제어를 행하게 하고, 소정 출력 요구보다도 저출력측에서는 상기 PDM 제어로 절환하는 제어 절환부를 구비하였다.A power supply device for solving the above problems includes an inverter circuit having a half bridge circuit configuration for performing power conversion from direct current power to high frequency alternating current power by on and off operation of a switching element in the process of generating output power of a power supply device, And a control circuit for outputting a control pulse signal to the element to control the ON / OFF operation of the switching element and to control the output power, wherein the control circuit controls the switching element so that the control pulse signal And a PDM control for making the ON pulse width of the control pulse signal a predetermined width which allows the switching element to sufficiently turn on and adjusting the density of the ON pulse of the control pulse signal, In the control of the control circuit, the PWM control is performed on the higher output side than the predetermined output request, Than constant wattage required low output side were provided with parts of the switching control for switching to the PDM control.

이 구성에 따르면, 소정 출력 요구보다 고출력측에서는, 하프 브리지형 인버터 회로의 스위칭 소자에 출력하는 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭을 조정하는 PWM 제어가 행해진다. 이에 반해, 소정 출력 요구보다도 저출력측에서는, 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭을 스위칭 소자가 충분히 온 가능한 소정 폭으로 하고 그 제어 펄스 신호의 온 펄스의 밀도를 조정하는 PDM 제어로 절환된다. 즉, 저출력 요구 시에 있어서, 가령 PWM 제어를 실시하면 스위칭 소자가 온할 수 없는 온 펄스 폭으로 설정하는 부분을, PDM 제어로 절환하여 실시함으로써, 스위칭 소자의 온 펄스 폭은 충분히 온 가능한 소정 폭으로서 확보되고, 또한 저출력 요구에 대해서는, 온 펄스 자체를 씨닝하여 온 펄스의 밀도를 조정함으로써 행해진다. 이에 의해, 저출력 요구에 응하면서도, 인버터 회로의 스위칭 소자의 안정 구동의 실현이 가능해진다.According to this configuration, the PWM control for adjusting the ON pulse width of the control pulse signal output to the switching element of the half bridge inverter circuit is performed on the higher output side than the predetermined output request. On the other hand, on the lower output side than the predetermined output request, the on-pulse width of the control pulse signal is switched to the PDM control for setting the width of the on-pulse of the control pulse signal to a predetermined width capable of sufficiently turning on the switching element. That is, at the time of a low output request, by switching the portion to be set to the ON pulse width which can not turn on the switching element when the PWM control is performed, the ON pulse width of the switching element is set to a predetermined width And the low output request is performed by adjusting the density of pulses that have been obtained by thinning the on-pulses themselves. Thus, stable operation of the switching element of the inverter circuit can be realized while satisfying the low output requirement.

또한, 상기 전원 장치에 있어서, 상기 제어 절환부는, 상기 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭이 최대 폭으로부터 상기 스위칭 소자가 충분히 온 가능한 최소 폭까지 상기 PWM 제어를 행하게 하고, 그 이하의 저출력 요구 시에는 상기 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭을 최소 폭으로 고정하면서 그 온 펄스의 밀도를 조정하는 상기 PDM 제어로 절환하도록 하는 것이 바람직하다.In the power supply apparatus, the control switching unit causes the PWM control to be performed from the maximum width of the control pulse signal to the minimum width at which the switching element can sufficiently turn on, It is preferable to switch to the PDM control for adjusting the density of the ON pulse while fixing the ON pulse width of the control pulse signal at the minimum width.

이 구성에 따르면, PWM 제어에서, 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭이 최대 폭으로부터 스위칭 소자가 충분히 온 가능한 최소 폭까지 행해지고, 그 이하의 저출력 요구 시에는 PDM 제어로 절환되고, 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭이 그 최소 폭으로 고정되면서, 온 펄스의 밀도가 조정된다. 즉, 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭이 스위칭 소자의 온 가능한 최소 폭으로 될 때까지의 넓은 범위에서 제어 주기의 미세한 PWM 제어가 실시되므로, 출력 안정화에 기여할 수 있다. 또한, PWM 제어와 PDM 제어와의 절환 시에 온 펄스 폭이 최소 폭으로 계승됨으로써, 제어 절환 시의 출력 안정화에도 기여할 수 있다.According to this configuration, in the PWM control, the on-pulse width of the control pulse signal is made from the maximum width to the minimum width capable of sufficiently turning on the switching element, The density of the on-pulse is adjusted while the width is fixed to the minimum width. In other words, since the fine PWM control of the control period is performed in a wide range from when the ON pulse width of the control pulse signal becomes the minimum allowable ON width of the switching element, it can contribute to the output stabilization. In addition, when the PWM control and the PDM control are switched, the on-pulse width is inherited by the minimum width, thereby contributing to the stabilization of the output upon control switching.

또한, 상기 전원 장치에 있어서, 상기 PDM 제어는, 상기 PWM 제어 주기의 일정 주기분을 PDM 제어 주기로 하고, 그 PDM 제어 주기 중 어느 하나의 온 펄스를 씨닝하여 온 펄스의 밀도를 조정하도록 하는 것이 바람직하다.In the power supply apparatus, it is preferable that the PDM control is performed such that a certain period of the PWM control period is set as a PDM control period, and the density of the on-pulse is adjusted by thinning any one of the on- Do.

이 구성에 따르면, PDM 제어에서, PWM 제어 주기의 일정 주기분이 PDM 제어 주기로 되고, 그 PDM 제어 주기 중 어느 하나의 온 펄스가 씨닝되어 온 펄스의 밀도 조정이 행해진다. 즉, 이 PDM 제어는, PDM 제어 주기가 PWM 제어 주기의 일정 주기분으로 행해지므로, 제어의 간략화에 기여할 수 있다.According to this configuration, in the PDM control, a certain period of the PWM control period becomes the PDM control period, and the density adjustment of the pulses on which any one of the ON-pulses is thinned is performed. In other words, this PDM control can contribute to simplification of control since the PDM control period is performed for a certain period of the PWM control period.

또한, 상기 전원 장치에 있어서, 상기 PDM 제어는, 상기 PDM 제어 주기의 후단부측으로부터 온 펄스를 순서대로 씨닝하여 온 펄스의 밀도를 조정하도록 하는 것이 바람직하다.In the power supply device, it is preferable that the PDM control adjusts the density of the on-pulse by sequentially thinning the pulses from the rear end side of the PDM control period.

이 구성에 따르면, PDM 제어에서, PDM 제어 주기의 후단부측으로부터 온 펄스가 순서대로 씨닝되어 온 펄스의 밀도가 조정된다. 즉, PDM 제어 주기의 후단부측으로부터 단순히 온 펄스가 씨닝되므로, 이것으로도 제어의 간략화에 기여할 수 있다.According to this configuration, in the PDM control, the density of the pulses from which the pulses from the rear end side of the PDM control cycle are sequentially thinned are adjusted. That is, since the ON pulse is simply thinned from the rear end side of the PDM control cycle, this can also contribute to simplification of control.

또한, 상기 전원 장치를, 아크 가공용의 직류 출력 전력을 생성하는 아크 가공용 전원 장치에 적용하는 것이 바람직하다.It is also preferable that the power supply device is applied to a power supply for arc processing that generates DC output power for arc processing.

이 구성에 따르면, 아크 가공용 전원 장치에 있어서, 저출력 요구에 응하면서 인버터 회로의 스위칭 소자의 안정 구동의 실현이 가능해진다.According to this configuration, stable operation of the switching element of the inverter circuit can be realized in response to the low output requirement in the arc power supply power supply apparatus.

본 발명의 전원 장치 및 아크 가공용 전원 장치에 따르면, 저출력 요구에 응하면서도, 인버터 회로의 스위칭 소자의 안정 구동을 실현할 수 있다.According to the power supply apparatus and the power supply apparatus for arc processing of the present invention, it is possible to realize stable driving of the switching element of the inverter circuit while satisfying the low output requirement.

도 1은 일 실시 형태에 있어서의 아크 용접용 전원 장치를 도시하는 회로도.
도 2는 고출력 요구 시의 PWM 제어에 관한 전원 장치 각 부분의 파형도.
도 3은 중출력 요구 시에 있어서의 PWM―PDM 임계 시의 전원 장치 각 부분의 파형도.
도 4는 저출력 요구 시의 PDM 제어에 관한 전원 장치 각 부분의 파형도.1 is a circuit diagram showing a power supply device for arc welding according to an embodiment;
Fig. 2 is a waveform diagram of each portion of the power supply device related to the PWM control when a high output is requested. Fig.
Fig. 3 is a waveform diagram of each portion of the power supply device at the time of the PWM-PDM threshold at the middle output request. Fig.
4 is a waveform diagram of each part of a power supply device related to PDM control when a low output is requested;

이하, 전원 장치로서의 아크 용접용 전원 장치의 일 실시 형태에 대해 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a power supply device for arc welding as a power supply device will be described.

도 1에 도시하는 바와 같이, 아크 용접기(10)는, 이것에 사용하는 아크 용접용 전원 장치(11)의 플러스측의 출력 단자(o1)에 용접 토치(TH)의 전극(WE)을 접속하고, 마이너스측의 출력 단자(o2)에 용접 대상(모재)(M)을 접속하여, 전원 장치(11)에서 생성한 직류 출력 전력에 기초하여 전극(WE)의 선단에서 아크를 발생시키고, 용접 대상(M)의 아크 용접을 행하는 것이다. 아크 용접기(10)는, 예를 들어 소모 전극식의 아크 용접기이며, 전극(WE)으로서 사용하는 와이어 전극이 아크에 의해 소모되므로, 그 전극(WE)을 그 소모에 따라 송급하는 송급 장치(도시 생략)를 사용한다.1, an arc welder 10 connects an electrode WE of a welding torch TH to a positive output terminal o1 of an arc welding power supply device 11 used for the arc welding machine 10 And the welding target (base material) M is connected to the minus side output terminal o2 to generate an arc at the tip of the electrode WE based on the DC output power generated by the power source device 11, (M). Since the arc welding machine 10 is a consumable electrode type arc welding machine and the wire electrode used as the electrode WE is consumed by the arc, the arc welding machine 10 is provided with a feeding device Omitted).

아크 용접용 전원 장치(11)는, 입력 변환 회로(12), 인버터 회로(13), 트랜스(INT) 및 출력 변환 회로(14)를 구비하고, 입력되는 상용 교류 전력으로부터 아크 용접에 적합한 직류 출력 전력을 생성한다.The arc welding power supply device 11 is provided with an input conversion circuit 12, an inverter circuit 13, a transformer INT and an output conversion circuit 14 and receives a direct current output Power.

입력 변환 회로(12)는, 다이오드 브리지 회로로 이루어지는 1차측 정류 회로(DR1)와, 그 정류 회로(DR1)의 출력 단자간에 접속되는 평활 콘덴서(C0)를 구비하고, 3상의 상용 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다. 직류 입력 전력은, 후단의 인버터 회로(13)에 공급된다.The input conversion circuit 12 includes a primary side rectifying circuit DR1 formed of a diode bridge circuit and a smoothing capacitor C0 connected between output terminals of the rectifying circuit DR1, Power. The DC input power is supplied to the inverter circuit 13 in the subsequent stage.

인버터 회로(13)는, IGBT 등의 반도체 스위칭 소자로 이루어지는 제1, 제2 스위칭 소자(TR1, TR2) 및 2개의 콘덴서(C1, C2)를 사용하는 하프 브리지 회로로 구성되어 있다. 덧붙여서 말하면, 한쪽이 제1, 제2 스위칭 소자(TR1, TR2)의 직렬 접속이며, 다른 한쪽이 콘덴서(C1, C2)의 직렬 접속이며, 제1 스위칭 소자(TR1)와 콘덴서(C2)가 조(組)를 이루고, 제2 스위칭 소자(TR2)와 콘덴서(C1)가 조를 이룬다. 또한, 제1, 제2 스위칭 소자(TR1, TR2)에는, 각각 다이오드(D1, D2)가 역접속되어 있다. 제1, 제2 스위칭 소자(TR1, TR2)간의 인버터 회로(13)의 출력 단자 a와, 콘덴서(C1, C2)간의 출력 단자 b는, 트랜스(INT)의 1차측 코일(L1)과 각각 접속된다.The inverter circuit 13 is constituted by a half bridge circuit using first and second switching elements TR1 and TR2 made of semiconductor switching elements such as IGBT and two capacitors C1 and C2. Incidentally, the first switching element TR1 is connected in series with the second switching element TR1, and the other is connected in series with the capacitors C1 and C2, and the first switching element TR1 and the capacitor C2 are connected in series. And the second switching element TR2 and the capacitor C1 form a group. The diodes D1 and D2 are connected in reverse to the first and second switching elements TR1 and TR2, respectively. The output terminal a of the inverter circuit 13 between the first and second switching elements TR1 and TR2 and the output terminal b between the capacitors C1 and C2 are connected to the primary coil L1 of the transformer INT do.

그리고 인버터 회로(13)는, 제1, 제2 스위칭 소자(TR1, TR2)가 교대로 스위칭 동작함으로써, 입력 변환 회로(12)로부터 입력되는 직류 전력을 고주파 교류 전력으로 변환하고, 트랜스(INT)의 1차측 코일(L1)에 공급한다. 이들 스위칭 소자(TR1, TR2)의 스위칭 동작은, 제어 회로(20)로부터 입력되는 제어 펄스 신호(S1, S2)에 기초하여 행해진다.The inverter circuit 13 converts the DC power input from the input conversion circuit 12 into high frequency AC power by alternately switching operation of the first and second switching elements TR1 and TR2, To the primary coil L1 of the transformer. The switching operation of these switching elements TR1 and TR2 is performed based on the control pulse signals S1 and S2 input from the control circuit 20. [

트랜스(INT)의 2차측에서는, 인버터 회로(13)에서 생성된 고주파 교류 전력이 소정 전압으로 변환되고, 2차측 코일(L2)로부터 출력된다. 2차측 코일(L2)에는, 출력 변환 회로(14)가 접속된다.On the secondary side of the transformer INT, the high-frequency alternating-current power generated by the inverter circuit 13 is converted to a predetermined voltage, and is output from the secondary coil L2. An output conversion circuit 14 is connected to the secondary coil L2.

출력 변환 회로(14)는, 2차측 정류 회로(DR2)와, 직류 리액터(DCL)를 구비하고 있다. 2차측 정류 회로(DR2)는, 한 쌍의 다이오드를 사용한 전파 정류 회로로 이루어지고, 각 다이오드의 애노드가 2차측 코일(L2)의 양측 단자에 각각 접속되고, 각 다이오드의 캐소드는 모두 직류 리액터(DCL)의 일단부에 접속되어 있다. 직류 리액터(DCL)의 타단부는, 전원 장치(11)의 플러스측의 출력 단자(o1)에 접속되어 있다. 전원 장치(11)의 마이너스측의 출력 단자(o2)는, 2차측 코일(L2)의 중간 단자와 접속되어 있다. 이러한 출력 변환 회로(14)는, 트랜스(INT)의 2차측 코일(L2)로부터의 고주파 교류 전력을 아크 용접용의 직류 출력 전력으로 변환하고, 출력 단자(o1, o2)로부터 출력한다.The output conversion circuit 14 includes a secondary rectifier circuit DR2 and a DC reactor DCL. The secondary rectifier circuit DR2 is a full-wave rectifier circuit using a pair of diodes. The anodes of the diodes are connected to the respective terminals of the secondary coil L2, and the cathodes of the diodes are all connected to a DC reactor DCL). The other end of the DC reactor DCL is connected to the output terminal o1 on the positive side of the power supply device 11. [ The minus-side output terminal o2 of the power supply device 11 is connected to the intermediate terminal of the secondary coil L2. The output conversion circuit 14 converts the high frequency AC power from the secondary coil L2 of the transformer INT into DC output power for arc welding and outputs the DC output power from the output terminals o1 and o2.

전원 장치(11)에는, CPU 등을 포함하는 제어 회로(20)가 구비되어 있다. 제어 회로(20)에는, 전원 장치(11)의 출력측 전원선 상에 설치한 전류 검출기(21)로부터 출력 전류(Io)에 대응하는 검출 신호(Id)와, 사용자 등에 의해 조작 가능한 출력 전류 설정기(22)로부터 출력 전류 목표값에 대응하는 설정 신호(Ir)가 각각 입력되어 있다. 제어 회로(20)는, 입력된 검출 신호(Id) 및 설정 신호(Ir)로부터 얻어지는 출력 전류(Io)의 실제값 및 그 목표값 등을 포함하는 각종 파라미터에 기초하여, 그때마다 적절한 출력을 행하기 위한 내부 연산을 행하고 있다. 그리고 제어 회로(20)는, 그 내부 연산에 기초하여 인버터 회로(13)의 스위칭 소자(TR1, TR2)에 대하여 스위칭 제어를 실시한다.The power supply device 11 is provided with a control circuit 20 including a CPU and the like. The control circuit 20 is supplied with a detection signal Id corresponding to the output current Io from the current detector 21 provided on the output side power line of the power source device 11, And the setting signal Ir corresponding to the output current target value is input from the output terminal 22. The control circuit 20 outputs an appropriate output every time based on various parameters including the actual value of the output current Io obtained from the input detection signal Id and the setting signal Ir, Internal operations are performed. The control circuit 20 performs switching control on the switching elements TR1 and TR2 of the inverter circuit 13 based on the internal calculation.

본 실시 형태의 스위칭 제어로서는, 고∼중출력 요구 시에 있어서는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM) 제어가 사용되고, 저출력 요구 시에 있어서는 펄스 밀도 변조(Pulse Density Modulation: PDM) 제어가 사용되고, PWM 제어와 PDM 제어가 적절하게 절환된다. 제어의 절환에 대해 본 실시 형태에서는, 우선 제어 회로(20)의 펄스 폭 설정부(20a)에서, 출력 전류(Io)의 실제값 및 목표값 등에 기초하여 그때마다 적절한 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)(도 2 등 참조)이 산출되고, 이어서 그 산출된 온 펄스 폭(Wm)에 기초하여 제어 절환부(20b)에서 PWM 제어나 PDM 제어의 절환이 행해진다.Pulse width modulation (PWM) control is used at the time of high-middle output power demand, pulse density modulation (PDM) control is used at the time of low power demand, and PWM Control and PDM control are appropriately switched. Control Switching In the present embodiment, the pulse width setting section 20a of the control circuit 20 first sets appropriate control pulse signals (S1, S2) on the basis of the actual value and the target value of the output current Io, The on-pulse width Wm (see FIG. 2 and the like) of the on-pulse width Wm is calculated. Then, on the basis of the calculated on-pulse width Wm, the control switching unit 20b switches between PWM control and PDM control.

다음으로, 도 2 내지 도 4를 이용하여 본 실시 형태의 동작(작용)을 설명한다.Next, the operation (operation) of the present embodiment will be described with reference to Figs. 2 to 4. Fig.

[고∼중출력 요구 시:PWM 제어][High-to-medium output required: PWM control]

인버터 회로(13)[스위칭 소자(TR1, TR2)]에 출력하는 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)의 산출이 이루어지고, 그 산출된 온 펄스 폭(Wm)이 도 2에 나타내는 최대 폭(Wmx)으로부터 도 3에 나타내는 최소 폭(Wm0)의 사이에 있는 경우, 산출값이 그대로 온 펄스 폭(Wm)으로서 설정된다. 즉, 이 고∼중출력 요구 시에 있어서는, 온 펄스 폭(Wm)(PWM 듀티 사이클)이 최대 폭(Wmx)으로부터 최소 폭(Wm0)의 사이에서 조정되는 PWM 제어에 의해 전원 장치(11)의 출력이 조정된다.The ON pulse width Wm of the control pulse signals S1 and S2 output to the inverter circuit 13 (switching elements TR1 and TR2) is calculated and the calculated ON pulse width Wm is calculated (Wm0) shown in Fig. 3 to the maximum width Wmx shown in Fig. 3, the calculated value is set as the on-pulse width Wm as it is. That is, during this high-to-medium output request, the PWM control is performed by the PWM control in which the on-pulse width Wm (PWM duty cycle) is adjusted from the maximum width Wmx to the minimum width Wm0, The output is adjusted.

도 2 및 도 3(후술하는 도 4도 마찬가지임)에 있어서, 인버터 회로(13)의 출력 단자 a, b간 전압을 Vab, 스위칭 소자(TR1, TR2)를 흐르는 전류를 ITR1, ITR2, 스위칭 소자(TR1, TR2)에 인가되는 전압을 VTR1, VTR2로 한다. 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)의 장단(長短)에 따라 인버터 회로(13)의 출력 전압(Vab)이 변화함으로써, 트랜스(INT)의 2차측에서 생성되는 전원 장치(11)의 출력 전력의 조정이 이루어진다.The voltage between the output terminals a and b of the inverter circuit 13 is denoted by Vab and the currents flowing through the switching elements TR1 and TR2 are denoted by I TR1 and I TR2 in FIG. 2 and FIG. 3 And the voltages applied to the switching elements TR1 and TR2 are V TR1 and V TR2 . The output voltage Vab of the inverter circuit 13 changes in accordance with the length of the on pulse width Wm of the control pulse signals S1 and S2, 11 is adjusted.

그런데, 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)의 최소 폭(Wm0)은, 스위칭 소자(TR1, TR2)가 충분히 온 가능한 폭으로 설정되어 있다. 즉, 온 펄스 폭(Wm)이 최소 폭(Wm0)으로 설정되어도, 스위칭 소자(TR1, TR2)의 온 동작이 확실하게 행해지도록 되어 있다.The minimum width Wm0 of the ON pulse width Wm of the control pulse signals S1 and S2 is set to a width capable of sufficiently turning on the switching elements TR1 and TR2. That is, even if the on-pulse width Wm is set to the minimum width Wm0, the ON operation of the switching elements TR1 and TR2 is reliably performed.

이에 반해, 온 펄스 폭(Wm)이 가령 최소 폭(Wm0)보다 작아지면, 스위칭 소자(TR1, TR2)의 온 동작을 보상할 수 없게 된다. 그로 인해, 출력 요구에 따른 온 펄스 폭(Wm)의 산출이 최소 폭(Wm0)보다 작아진 경우, 온 펄스 폭(Wm)을 최소 폭(Wm0)으로 고정하고, 그 온 펄스의 밀도를 조정하는 PDM 제어로 이행한다. 환언하면, 상기한 PWM 제어에서는 매주기에서 온 기회가 주어지고, 온 펄스의 밀도(PDM 듀티 사이클)로서는 100％, 최대이다.On the other hand, if the on-pulse width Wm is smaller than the minimum width Wm0, for example, the ON operation of the switching elements TR1 and TR2 can not be compensated. Therefore, when the calculation of the on-pulse width Wm according to the output request is smaller than the minimum width Wm0, the on-pulse width Wm is fixed to the minimum width Wm0, and the density of the on- PDM control. In other words, in the PWM control described above, an ON opportunity is given in every cycle, and the density of the ON pulse (PDM duty cycle) is 100% and the maximum.

[저출력 요구 시: PDM 제어][Low power request: PDM control]

산출된 온 펄스 폭(Wm)이 최소 폭(Wm0)보다 작은 산출값으로 된 경우에는, 온 펄스 폭(Wm)은 최소 폭(Wm0)으로 고정하고, 그 온 펄스의 밀도가 작게 설정된다. 즉, 이 저출력 요구 시에 있어서는, 최소 폭(Wm0)의 온 펄스수가 조정되는 PDM 제어에 의해 전원 장치(11)의 출력이 조정된다.When the calculated on-pulse width Wm is a calculated value smaller than the minimum width Wm0, the on-pulse width Wm is fixed to the minimum width Wm0 and the density of the on-pulse is set to be small. That is, at the time of this low power demand, the output of the power supply device 11 is adjusted by the PDM control in which the number of on-pulses of the minimum width Wm0 is adjusted.

구체적으로는, 본 실시 형태에서는 도 4에 나타내는 바와 같이, 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스가 10개, 즉, PWM 제어 주기(TW)의 10주기분이 PDM 제어 주기(TD)의 1주기로 되고, 각 제어 주기(TD)마다 이전의 온 펄스 폭(Wm)의 산출값에 따라 씨닝하는 수가 결정된다. 산출된 온 펄스 폭(Wm)이 최소 폭(Wm0)보다 작은 범위 내에서, 보다 작아질수록 씨닝하는 수가 많아진다. 또한, 불필요해진 온 펄스는, PDM 제어 주기(TD)의 후단부로부터 순서대로 씨닝되어, 온 펄스의 밀도가 작게 된다. 또한, 제어 펄스 신호(S1, S2)는 마찬가지로 씨닝된다. 덧붙여 말하면, 상기 도 4는 PDM 듀티 사이클이 50％, PDM 제어의 1주기 내에서 전반 5개의 온 펄스[최소 폭(Wm0)으로 고정]는 그대로 설정되고, 후반 5개의 온 펄스는 씨닝되어 소실된다.Specifically, in the present embodiment, as shown in Fig. 4, ten on-pulses of the control pulse signals S1 and S2, that is, 10 pulses of the PWM control period TW, Period, and the number of times of thinning is determined according to the calculated value of the previous on-pulse width Wm for each control period (TD). Within the range in which the calculated on-pulse width Wm is smaller than the minimum width Wm0, the smaller the on-pulse width Wm, the greater the number of thinning operations. Further, unnecessary on-pulses are sequentially thinned from the rear end of the PDM control cycle (TD), and the density of the on-pulses becomes small. In addition, the control pulse signals S1 and S2 are similarly thinned. Incidentally, in Fig. 4, the PDM duty cycle is 50%, the first five on-pulses (fixed to the minimum width Wm0) are set as they are within one period of the PDM control, and the last five on-pulses are thinned out .

여기서, 본 실시 형태와 배경 기술과의 비교에 있어서, 배경 기술에서는, 전원 장치가 최저 출력으로 될 때까지 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭을 폭이 좁게 설정하므로, 온 펄스 폭이 매우 좁아진 경우에 인버터 회로의 스위칭 소자가 온할 수 없고, 또한 인버터 회로(브리지 회로)의 상하 아암의 스위칭 소자 중 어느 것이 온할 수 없는지가 불분명하다. 즉, 스위칭 소자가 돌연히 온하지 못하므로(제어 불능), 스위칭 소자를 개재한 트랜스에의 전력 전달의 극성의 밸런스가 무너져, 트랜스에서 편자가 발생한다.Here, in the comparison between the present embodiment and the background art, in the background art, since the ON pulse width of the control pulse signal is set narrowly until the power supply apparatus becomes the minimum output, when the ON pulse width becomes very narrow, It is unclear whether the switching element of the circuit can not be turned on and which of the switching elements of the upper and lower arms of the inverter circuit (bridge circuit) can not be turned on. That is, since the switching element does not suddenly turn on (control is disabled), the balance of the polarity of the power transmission to the transformer through the switching element collapses, and the horn is generated in the transformer.

이에 반해, 본 실시 형태의 PDM 제어에서는, 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스의 씨닝은 제어 회로(20)에서 행하므로, 스위칭 소자(TR1, TR2)가 온하지 못하는 것은 제어에 의한 것으로 돌연히 아니다. 덧붙여 말하면, 본 실시 형태에서는, 제어 펄스 신호(S1, S2)는 마찬가지로 씨닝되므로, 스위칭 소자(TR1, TR2)를 온시키지 못하는 기간이 발생해도, 트랜스(INT)에서의 편자의 발생은 최대한 억제된다.On the contrary, in the PDM control of the present embodiment, since the control circuit 20 performs the thinning of the on-pulse of the control pulse signals S1 and S2, the switching elements TR1 and TR2 can not be turned on by control Not surprisingly. Incidentally, in the present embodiment, since the control pulse signals S1 and S2 are similarly thinned, the generation of bipolarity in the transformer INT is suppressed to the utmost even if a period during which the switching elements TR1 and TR2 are not turned on occurs .

이와 같이 하여, 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)의 산출값으로서 최소 폭(Wm0)보다 작은 값으로 되는 저출력 요구가 이루어진 경우라도, 온 펄스 폭(Wm)을 그 최소 폭(Wm0)으로 고정으로 하여 스위칭 소자(TR1, TR2)의 안정 구동을 실현하면서, 또한 온 펄스 폭(Wm)을 출력 요구에 따른 산출값보다도 최소 폭(Wm0)으로서 광폭으로 한 만큼, 온 펄스 자체를 적절하게 씨닝하여 온 펄스의 밀도를 작게 함으로써, 전원 장치(11)로서는 최저 출력까지 출력 요구에 따른 안정된 저출력이 가능하다.In this way, even when a low output request is made such that the calculated value of the on-pulse width Wm of the control pulse signals S1 and S2 becomes smaller than the minimum width Wm0, the on- The on-pulse width Wm is set to the minimum width Wm0 rather than the calculated value in accordance with the output request, while the stable driving of the switching elements TR1 and TR2 is realized by fixing the ON- The power source device 11 can achieve a stable low output according to the output demand up to the minimum output.

덧붙여 말하면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제어 펄스 신호(S1, S2)의 개개의 온 펄스에 대한 인버터 회로(13)의 출력 전압(Vab)은, PWM―PDM 제어 임계 시의 도 3과 마찬가지이지만, 온 펄스를 씨닝한 만큼, 출력 전압(Vab)의 평균 전압은 저하된다. 그 때문에, 트랜스(INT)의 2차측에서 생성되는 전원 장치(11)의 출력 전력도 저출력으로 된다.Incidentally, as shown in Fig. 4, the output voltage Vab of the inverter circuit 13 for each on-pulse of the control pulse signals S1 and S2 is the same as that in Fig. 3 at the time of the PWM-PDM control threshold , The average voltage of the output voltage Vab decreases as the on-pulse is thinned. Therefore, the output power of the power supply device 11 generated on the secondary side of the transformer INT also becomes low.

다음으로, 본 실시 형태의 특징적인 효과를 기재한다.Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.

(1) 소정 출력 요구보다 고출력측에서는, 하프 브리지형 인버터 회로(13)의 스위칭 소자(TR1, TR2)에 출력하는 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)을 조정하는 PWM 제어가 행해진다. 이에 반해, 소정 출력 요구보다도 저출력측에서는, 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)을 스위칭 소자(TR1, TR2)가 충분히 온 가능한 소정 폭[최소 폭(Wm0)]으로 하고 그 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스의 밀도를 조정하는 PDM 제어로 절환된다. 즉, 저출력 요구 시에 있어서, 가령 PWM 제어를 실시하면 스위칭 소자(TR1, TR2)가 온할 수 없는 온 펄스 폭(Wm)으로 설정하는 부분을, PDM 제어로 절환하여 실시함으로써, 스위칭 소자(TR1, TR2)의 온 펄스 폭(Wm)은 충분히 온 가능한 소정 폭[최소 폭(Wm0)]으로서 확보되고, 또한 저출력 요구에 대해서는, 온 펄스 자체를 씨닝하여 온 펄스의 밀도를 조정함으로써 행해진다. 이에 의해, 저출력 요구에 응하면서도, 인버터 회로(13)의 스위칭 소자(TR1, TR2)의 안정 구동을 실현할 수 있다.(1) The PWM control for adjusting the on-pulse width Wm of the control pulse signals S1 and S2 output to the switching elements TR1 and TR2 of the half bridge inverter circuit 13 on the higher output side than the predetermined output request Is done. On the other hand, the on-pulse width Wm of the control pulse signals S1 and S2 is set to a predetermined width (minimum width Wm0) capable of sufficiently turning on the switching elements TR1 and TR2 on the lower output side than the predetermined output request, It is switched to the PDM control for adjusting the density of the on-pulse of the pulse signals S1 and S2. That is, when a low output is requested, a part to be set to the ON pulse width Wm which can not turn on the switching elements TR1 and TR2 when the PWM control is performed is switched to the PDM control and the switching elements TR1, The on-pulse width Wm of the on-pulse TR2 is ensured as a predetermined width (minimum width Wm0) which can be sufficiently warmed. Further, the low-power demand is performed by adjusting the density of the on- Thus, stable operation of the switching elements TR1 and TR2 of the inverter circuit 13 can be realized while satisfying the low output requirement.

특히 본 실시 형태와 같은 아크 용접용 전원 장치(11)의 경우, 인버터 회로(13)의 스위칭 소자(TR1, TR2)의 안정 구동은 용접 성능을 크게 좌우하고, 또한 트랜스(INT)를 사용하는 경우에는 편자 요인이 되므로, 본 실시 형태와 같은 아크 용접용 전원 장치(11)에의 적용의 의의는 크다.Particularly, in the case of the power source apparatus 11 for arc welding as in the present embodiment, the stable operation of the switching elements TR1 and TR2 of the inverter circuit 13 largely determines the welding performance, and in the case of using the transformer INT The significance of the application to the power source apparatus 11 for arc welding as in the present embodiment is significant.

(2) PWM 제어에서, 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)이 최대 폭(Wmx)으로부터 스위칭 소자(TR1, TR2)가 충분히 온 가능한 최소 폭(Wm0)까지 행해지고, 그 이하의 저출력 요구 시에는 PDM 제어로 절환되고, 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)이 그 최소 폭(Wm0)으로 고정되면서, 온 펄스의 밀도가 조정된다. 즉, 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)이 스위칭 소자(TR1, TR2)의 온 가능한 최소 폭(Wm0)으로 될 때까지의 넓은 범위에서 제어 주기(TW)의 미세한 PWM 제어가 실시되므로, 출력 안정화에 기여한다. 또한, PWM 제어와 PDM 제어와의 절환 시에 온 펄스 폭(Wm)이 최소 폭(Wm0)으로 계승됨으로써, 제어 절환 시의 출력 안정화에도 기여한다.(2) In the PWM control, the ON pulse width Wm of the control pulse signals S1 and S2 is made from the maximum width Wmx to the minimum width Wm0 capable of sufficiently turning on the switching elements TR1 and TR2, The on pulse width Wm of the control pulse signals S1 and S2 is fixed to the minimum width Wm0 and the density of the on pulse is adjusted. That is, in the wide range from when the ON pulse width Wm of the control pulse signals S1 and S2 becomes the minimum ON width Wm0 of the switching elements TR1 and TR2, So that it contributes to stable output. Further, since the on-pulse width Wm is inherited to the minimum width Wm0 at the time of switching between the PWM control and the PDM control, it also contributes to the stabilization of output at the time of control switching.

(3) PDM 제어에서, PWM 제어 주기(TW)의 일정 주기분이 PDM 제어 주기(TD)가 되고, 그 PDM 제어 주기(TD) 중 어느 것인가의 온 펄스가 씨닝되어 온 펄스의 밀도 조정이 행해진다. 즉, 이 PDM 제어는, PDM 제어 주기(TD)가 PWM 제어 주기(TW)의 일정 주기분으로 행해지므로, 제어의 간략화에 기여한다.(3) In the PDM control, the PDM control cycle (TD) is set at a constant cycle of the PWM control cycle (TW), and the density of pulses whose on-pulses of any one of the PDM control cycles (TD) . In other words, this PDM control contributes to simplification of control since the PDM control cycle TD is performed for a predetermined period of the PWM control cycle TW.

(4) PDM 제어에서, PDM 제어 주기(TD)의 후단부측으로부터 온 펄스가 순서대로 씨닝되어 온 펄스의 밀도가 조정된다. 즉, PDM 제어 주기(TD)의 후단부측으로부터 단순히 온 펄스가 씨닝되므로, 이것으로도 제어의 간략화에 기여할 수 있다.(4) In the PDM control, the density of pulses whose pulses from the rear end side of the PDM control cycle TD are sequentially thinned are adjusted. That is, since the ON pulse is simply thinned from the rear end side of the PDM control period TD, this can also contribute to simplification of control.

또한, 상기 실시 형태는, 이하와 같이 변경해도 된다.The above embodiment may be modified as follows.

·PDM 제어 주기(TD)를 PWM 제어 주기(TW)의 10주기로 일정하게 설정하였지만, PWM 제어 주기(TW)의 주기수는 이것에 한정되지 않고, 다른 주기수로 설정해도 된다. 또한, PWM 제어 주기(TW)를 소정 주기로 일정하게 하지 않고, 그때마다 PWM 제어 주기(TW)의 주기수를 변경해도 된다.Although the PDM control cycle TD is set constantly to 10 cycles of the PWM control cycle TW, the number of cycles of the PWM control cycle TW is not limited to this, but may be set to any other number of cycles. Further, the number of cycles of the PWM control cycle TW may be changed without making the PWM control cycle TW constant at a predetermined cycle.

·PDM 제어 주기(TD)의 후단부로부터 순서대로 온 펄스를 씨닝하였지만, 전단부로부터 순서대로 씨닝해도 되고, 적당한 개소로부터 씨닝하도록 해도 된다. 이 경우, 온 펄스간의 간격이 마찬가지로 되도록(온 펄스간의 간격의 차가 작아지도록) 씨닝해도 된다.Although the on-pulse is sequentially thinned from the rear end of the PDM control period (TD), it may be thinned in order from the front end portion, or may be thinned out from an appropriate portion. In this case, the intervals between the on-pulses may be the same (such that the difference between the on-pulses becomes smaller).

·제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)의 산출이 최소 폭(Wm0)으로 되는 것을 경계로 하여 PWM 제어와 PDM 제어와의 절환을 행하고, PDM 제어에서는 그 최소 폭(Wm0)을 사용하였지만, 스위칭 소자(TR1, TR2)의 온이 가능하면, 최소 폭(Wm0) 이외의 소정 폭을 사용해도 된다. 또한, PWM 제어와 PDM 제어에서 온 펄스 폭(Wm)을 계승시키지 않아도 되고, 스위칭 소자(TR1, TR2)의 온이 가능하면 PDM 제어에서 독자적으로 온 펄스 폭(Wm)을 설정해도 된다.Switching between the PWM control and the PDM control is performed on the basis that the calculation of the on-pulse width Wm of the control pulse signals S1 and S2 becomes the minimum width Wm0. In the PDM control, the minimum width Wm0, However, if the switching elements TR1 and TR2 can be turned on, a predetermined width other than the minimum width Wm0 may be used. In addition, the on-pulse width Wm may not be inherited from the PWM control and the PDM control, and the on-pulse width Wm may be set independently in the PDM control if the switching elements TR1 and TR2 can be turned on.

·출력 요구로서의 제어 펄스 신호(S1, S2)의 온 펄스 폭(Wm)의 산출값의 대소에 기초하여 제어를 절환하는 것이 아니라, 전류 검출기(21)에서 검출되는 출력 전류(Io) 등의 실제 출력값의 대소나, 출력 전류 설정기(22)에 의한 출력 전류 목표값 등의 출력 목표값의 대소에 기초하여 제어를 절환하도록 해도 된다.It is not necessary to switch the control based on the magnitude of the calculated value of the on pulse width Wm of the control pulse signals S1 and S2 as an output request but to change the actual value of the output current Io detected by the current detector 21, The control may be switched based on the magnitude of the output value or the magnitude of the output target value such as the output current target value by the output current setting device 22. [

·전원 장치(11)는 아크 용접용 전원 장치였지만, 아크 용접 이외의 아크 가공용 전원 장치나, 이 이외의 다른 전원 장치여도 된다.The power supply unit 11 is a power supply unit for arc welding, but may be a power supply unit for arc processing other than arc welding or a power supply unit other than the above.

다음으로, 상기 실시 형태 및 다른 예로부터 파악할 수 있는 기술적 사상을 이하에 추기한다.Next, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment and other examples will be added to the following.

(가) 전원 장치의 출력 전력의 생성 과정에서, 스위칭 소자의 온 오프 동작에 의해 직류 전력으로부터 고주파 교류 전력으로의 전력 변환을 행하는 하프 브리지 회로 구성의 인버터 회로에 대해, 상기 스위칭 소자에 제어 펄스 신호를 출력하여 그 스위칭 소자의 온 오프 동작을 제어하고, 상기 출력 전력의 제어를 행하는 전원 장치의 제어 방법으로서,(A) In an inverter circuit having a half-bridge circuit configuration for performing power conversion from direct-current power to high-frequency alternating-current power by on-off operation of a switching element in the process of generating output power of the power supply apparatus, Off operation of the switching element and controls the output power, the method comprising the steps of:

상기 스위칭 소자에 출력하는 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭을 조정하는 PWM 제어와, 상기 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭을 스위칭 소자가 충분히 온 가능한 소정 폭으로 하고 그 제어 펄스 신호의 온 펄스의 밀도를 조정하는 PDM 제어와의 제어가 실시 가능하며, 소정 출력 요구보다 고출력측에서는 PWM 제어를 실시하고, 소정 출력 요구보다도 저출력측에서는 PDM 제어로 절환하여 실시하도록 한 것을 특징으로 하는 전원 장치의 제어 방법.A pulse width control circuit for controlling the on-pulse width of the control pulse signal to be output to the switching element and the on-pulse width of the control pulse signal to a predetermined width sufficient for the switching element to sufficiently turn on, Wherein the PWM control is performed at a higher output side than the predetermined output request and is switched to PDM control at a lower output side than a predetermined output request.

11 : 아크 용접용 전원 장치(전원 장치, 아크 가공용 전원 장치)
13 : 인버터 회로
20 : 제어 회로
20b : 제어 절환부
S1, S2 : 제어 펄스 신호
TD : PDM 제어 주기
TW : PWM 제어 주기
TR1, TR2 : 제1, 제2 스위칭 소자
Wm : 온 펄스 폭
Wm0 : 최소 폭(소정 폭)
Wmx : 최대 폭11: Power supply for arc welding (power supply, power supply for arc processing)
13: Inverter circuit
20: Control circuit
20b: control switching section
S1, S2: control pulse signal
TD: PDM control cycle
TW: PWM control cycle
TR1, TR2: First and second switching elements
Wm: On-pulse width
Wm0: minimum width (predetermined width)
Wmx: maximum width

Claims (5)

전원 장치의 출력 전력의 생성 과정에서, 스위칭 소자의 온 오프 동작에 의해 직류 전력으로부터 고주파 교류 전력으로의 전력 변환을 행하는 하프 브리지 회로 구성의 인버터 회로와, 상기 스위칭 소자에 제어 펄스 신호를 출력하여 그 스위칭 소자의 온 오프 동작을 제어하고, 상기 출력 전력의 제어를 행하는 제어 회로를 구비한 전원 장치로서,
상기 제어 회로는, 상기 스위칭 소자에 출력하는 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭을 조정하는 PWM 제어와, 상기 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭을 스위칭 소자가 충분히 온 가능한 소정 폭으로 하고 그 제어 펄스 신호의 온 펄스의 밀도를 조정하는 PDM 제어가 실시 가능하게 구성되고,
상기 제어 회로의 제어에서, 소정 출력 요구보다 고출력측에서는 상기 PWM 제어를 행하게 하고, 소정 출력 요구보다도 저출력측에서는 상기 PDM 제어로 절환하는 제어 절환부를 구비한 것을 특징으로 하는 전원 장치.An inverter circuit having a half bridge circuit configuration for performing power conversion from direct current power to high frequency alternating current power by on and off operation of a switching element in the process of generating output power of the power supply apparatus; And a control circuit for controlling on / off operation of the switching element and controlling the output power,
Wherein the control circuit includes PWM control for adjusting an ON pulse width of a control pulse signal to be output to the switching element and PWM control for turning ON pulse width of the control pulse signal to a predetermined width that allows the switching element to sufficiently turn on, The PDM control for adjusting the density of the pulses is executable,
And a control switching section that controls the control circuit to perform the PWM control on a higher output side than the predetermined output request and to switch to the PDM control on a lower output side than a predetermined output request. 제1항에 있어서,
상기 제어 절환부는, 상기 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭이 최대 폭으로부터 상기 스위칭 소자가 충분히 온 가능한 최소 폭까지 상기 PWM 제어를 행하게 하고, 그 이하의 저출력 요구 시에는 상기 제어 펄스 신호의 온 펄스 폭을 최소 폭으로 고정하면서 그 온 펄스의 밀도를 조정하는 상기 PDM 제어로 절환하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.The method according to claim 1,
The control switching unit causes the PWM control to be performed from the maximum width of the control pulse signal to the minimum width at which the switching element can sufficiently turn on and when the lower output of the control pulse signal is less than the minimum width, And the PDM control unit controls the PDM control unit to adjust the density of the ON pulse while fixing the PDM control unit to the minimum width. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 PDM 제어는, 상기 PWM 제어 주기의 일정 주기분을 PDM 제어 주기로 하고, 그 PDM 제어 주기 중 어느 하나의 온 펄스를 씨닝하여 온 펄스의 밀도를 조정하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the PDM control unit sets the predetermined period of the PWM control period to a PDM control period and adjusts the density of pulses by thinning any one of the on-pulses during the PDM control period. 제3항에 있어서,
상기 PDM 제어는, 상기 PDM 제어 주기의 후단부측으로부터 온 펄스를 순서대로 씨닝하여 온 펄스의 밀도를 조정하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.The method of claim 3,
Wherein the PDM control adjusts the density of on-pulses by sequentially thinning the pulses from the rear end side of the PDM control period. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 전원 장치는, 아크 가공용의 직류 출력 전력을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 아크 가공용 전원 장치.A power supply device for arc processing, wherein the power supply device according to any one of claims 1 to 4 is configured to generate DC output power for arc processing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6161998B2 (en) * 2013-03-21 2017-07-12 株式会社ダイヘン Power supply device and power supply device for arc machining
CN106787920A (en) * 2017-01-20 2017-05-31 东南大学 There is power supply in a kind of DBD ozone for mixing control
CN107124106B (en) * 2017-05-23 2019-08-16 广东工业大学 A kind of mixing control method and device suitable for bidirectional DC-DC converter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005279774A (en) 2004-03-01 2005-10-13 Daihen Corp Arc machining power unit and inverter power unit
CN101436821A (en) * 2008-12-25 2009-05-20 西安电子科技大学 PWM/PDM double-mode modulation selective circuit and double-mode modulation method
JP2009296763A (en) * 2008-06-04 2009-12-17 Denso Corp Switching power supply

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005006463A (en) * 2003-06-13 2005-01-06 Mitsubishi Kagaku Sanshi Corp Inverter device, induction heating device, and floor heating system
JP5014714B2 (en) * 2006-09-12 2012-08-29 株式会社リコー Switching regulator and switching regulator control circuit
JP6081148B2 (en) * 2012-11-05 2017-02-15 株式会社ダイヘン Arc machining power supply

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005279774A (en) 2004-03-01 2005-10-13 Daihen Corp Arc machining power unit and inverter power unit
JP2009296763A (en) * 2008-06-04 2009-12-17 Denso Corp Switching power supply
CN101436821A (en) * 2008-12-25 2009-05-20 西安电子科技大学 PWM/PDM double-mode modulation selective circuit and double-mode modulation method

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