李永超-開題報告

《李永超-開題報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目：ZX7-400逆變電源系統(tǒng)研究學(xué)生姓名：李永超學(xué)號：080602209專業(yè)：材料成型及控制工程指導(dǎo)教師：王軍2012年3月30日-11-畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2000字左右的文獻綜述：ZX7—400焊接電源為直流下降特性逆變焊接電源。逆變焊接電源由于其頻率的提高，具有高效節(jié)能、省材輕巧、動態(tài)響應(yīng)快，電氣性能、焊接工藝性能優(yōu)良等優(yōu)點[1]，是電焊機發(fā)展方向之一。逆變焊接電源的結(jié)構(gòu)可以分為兩部分，從電網(wǎng)將電能傳遞給負(fù)載的

2、電路稱為主電路，其余部分為控制電路[2]。1.1主電路逆變焊機主電路由輸入整流濾波電路、逆變電路、輸出整流濾波電路組成，其中逆變電路為關(guān)鍵電路。1.1.1逆變電路基本形式目前逆變電路的基本形式主要有推挽式、全橋式、半橋式和單端式等[3]，分別具有以下特點[1,4]：（1）推挽式兩功率開關(guān)管輪流通斷，經(jīng)降壓整流后輸出直流電，開關(guān)管承受兩倍以上輸入電壓，對耐壓要求較高，一般只用于晶閘管式逆變器。（2）全橋式可選用四只IGBT，構(gòu)成的2個橋臂都有產(chǎn)生直通的可能，因此控制電路復(fù)雜。變壓器原邊繞組的電壓為E，適合大功率輸出，但極易產(chǎn)生偏磁。（

3、3）半橋式抗偏磁能力強，但有出現(xiàn)直通的可能。因變壓器原邊繞組電壓是E/2，適合中等功率的逆變焊機。（4）單端式不會出現(xiàn)高頻變壓器偏磁，但磁芯利用率低，不易實現(xiàn)大功率輸出。為解決該問題就需要多組并聯(lián)，進而會出現(xiàn)多路輸出同步、均流、抗干擾等問題。應(yīng)用IGBT時，其主電路主要為后三種，其電路拓?fù)浜唸D如圖1所示。(a)單端（b）半橋（c）全橋圖1逆變焊機主電路-11-畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1.1.2功率開關(guān)的選取目前用于逆變式手弧焊電源的功率電子器件主要分為三大類[3]：（1）雙極型器件，以晶閘管（SCR）為最典型，屬半控器件，無自關(guān)功能

4、，且開關(guān)頻率低（0.5—5kHz），有噪聲，主要用于工作頻率較低的弧焊逆變器。（2）單極性器件，以場效應(yīng)管(MOSFET)為最典型，屬電壓控制器件，控制方便，熱穩(wěn)定性好，抗干擾能力強，開關(guān)頻率達500kHz。但其缺點是導(dǎo)通壓降大，單只器件容量大，即使較小容量的弧焊電源仍需多只場效應(yīng)管，多只器件并聯(lián)會引起動態(tài)均流問題。（3）混合型器件絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，它是MOSFET管與雙極性晶體管構(gòu)成的復(fù)合器件，是一種高頻率和大功率結(jié)合的器件，既保留了MOSFET管的高開關(guān)頻率、高輸入阻抗、電壓驅(qū)動、無二次擊穿和安全工作區(qū)域較寬等優(yōu)點，

5、又解決了MOSFET管高耐壓與低導(dǎo)通電阻之間的矛盾，開關(guān)頻率大(10—40kHz),目前在容量較大的弧焊電源中已成為主流器件。1.1.3逆變技術(shù)逆變技術(shù)對IGBT的參數(shù)要求并不是一成不變的，逆變技術(shù)已從硬開關(guān)技術(shù)、移相軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展到雙零軟開關(guān)技術(shù)，各技術(shù)之間存在相輔相成的紐帶關(guān)系，同時具有各自的應(yīng)用電路要求特點，因而，對開關(guān)器件的IGBT的要求各不相同。以下為典型的逆變電路拓?fù)浼癐GBT的選擇[5]：（1）硬開關(guān)電路拓?fù)浯朔N工作方式，IGBT對角同時開通和關(guān)斷，產(chǎn)生開關(guān)損耗，在損耗的組成中，關(guān)斷損耗所占比例更大，因此選擇快速型IG

6、BT，尤其關(guān)斷時間較短者為佳。其電路拓?fù)淙鐖D2所示。圖2硬開關(guān)電路拓?fù)?11-畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告（1）移相軟開關(guān)電路拓?fù)浯朔N工作方式，同組IGBT的開通和關(guān)斷存在一定的相位，IGBT的開關(guān)損耗較小，但導(dǎo)通損耗大，且IGBT續(xù)流二極管的工作時間長，選擇低通態(tài)的IGBT而且要求續(xù)流二極管的通流能力強。其電路拓?fù)淙鐖D3所示。圖3移相軟開關(guān)電路拓?fù)洌?）雙零軟開關(guān)電路拓?fù)浯朔N工作方式，同組的IGBT同時開通，但不同時關(guān)斷，IGBT的開關(guān)損耗非常小，在其損耗組成中，通態(tài)損耗所占比例較大，選擇低通態(tài)的IGBT為佳。其電路拓?fù)淙鐖D4所示。圖

7、4雙零軟開關(guān)電路拓?fù)?.2控制電路-11-畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告控制電路包括脈寬生成電路、驅(qū)動電路、反饋電路、軟啟動電路及各種過流、過壓、欠壓、過熱保護電路。其工作過程為工頻交流電經(jīng)整流濾波后的直流電壓為逆變主電路供電，PWM的輸出信號驅(qū)動逆變電路，再通過高頻變壓器得到高頻電壓，由高頻整流濾波后，從而輸出直流電壓。而輸出反饋信號經(jīng)光電耦合器隔離反饋給脈沖調(diào)制器，通過與脈沖調(diào)制器中誤差放大器的基準(zhǔn)電壓比較，可控制脈沖調(diào)制器的輸出占空比，以調(diào)節(jié)輸出電壓。與脈寬生成電路相配套的集成芯片主要有SG3525、TL494、UC3842等，這些

8、芯片是組成控制電路的核心，當(dāng)主電路出現(xiàn)過流、過壓或溫升異常時，通過反饋電路可直接封鎖脈沖輸出端[4,6]。1.2.1脈寬生成電路SG3525是電流控制型PWM控制器,不僅具有可調(diào)整的死區(qū)時間控制控制功能，而且還具有可編式軟啟動，脈沖控