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目 录 1

前言 1

符号表 1

第1章 绪论 1

1.1逆变焊接电源的发展概况 1

1.1.1国内外现状 1

9.8.1 IGBT逆变多阶梯形外特性CO 2

1.1.2发展趋势 2

1.2逆变焊接电源电路的基本型式 7

1.2.1推挽式逆变电路 8

1.2.2全桥式逆变电器 9

1.2.3半桥式逆变电路 10

1.2.4单端式逆变电路 11

1.2.5控制电路 14

1.3逆变焊接电源的特点 15

第2章 逆变弧焊电源的工作状态 18

及基本要求 18

2.1焊接电弧的特性及分类 18

2.1.1焊接电弧的电特性 18

2.1.2焊接电弧的分类 20

2.2逆变弧焊电源的工作状态 22

2.2.1半桥式逆变弧焊电源的工作状态 22

2.2.2全桥式逆变弧焊电源的工作状态 26

工作状态 27

2.2.4逆变器电路工作不平衡问题 27

2.2.3单端正激逆变弧焊电源的 27

2.2.5逆变电路的直通问题 29

2.3对逆变弧焊电源的基本要求 30

2.3.1对逆变弧焊电源外特性的要求 31

2.3.2对逆变弧焊电源调节性能的 33

要求 33

2.3.3对逆变弧焊电源动特性的要求 35

输出电路 37

3.1.1中频变压器磁心材料 37

3.1中频变压器 37

第3章 中频变压器及输入、 37

3.1.2 中频变压器瞬态饱和及其防止 47

3.1.3中频变压器绕组 49

3.2输入电路 53

3.2.1合闸浪涌电流 53

3.2.2输入电路抗干扰 54

3.3输出电路 54

3.3.1全波整流滤波电路工作过程 54

3.3.2单端正激逆变器整流滤波电路 56

工作过程 56

3.3.3整流二极管 57

3.3.4输出滤波电路的设计 60

3.3.5干扰的抑制 63

电路 68

4.1脉宽调制控制电路 68

4.1.1 脉宽调制集成芯片的基本组成 68

第4章 脉宽调制控制电路及驱动 68

4.1.2 SG1525/SG1 527系列集成PWM 70

控制器 70

4.2驱动电路 73

4.2.1对驱动电路的要求 73

4.2.2驱动电路的隔离技术 73

4.2.3恒流驱动电路 75

4.2.4 比例驱动电路 76

第5章 逆变焊接电源的保护 78

5.1开通与关断缓冲保护 78

5.1.1常用的关断缓冲电路 79

5.1.2常用的开通缓冲电路 80

5.1.4缓冲电路的辅助器件 83

5.1.3复合缓冲电路 83

5.2过电流、过电压保护 85

5.2.1过电压保护 85

5.2.2过电流保护 86

5.3过热保护 92

5.3.1 功率半导体器件过热保护的 92

必要性 92

5.3.2散热措施 93

第6章 晶闸管逆变弧焊电源 97

6.1概述 97

6.2快速晶闸管 97

6.2.1 快速晶闸管的结构及工作原理 97

6.2.2快速晶闸管的静态特性及主要 98

特性参数 98

6.3.1晶闸管逆变器 102

6.3晶闸管逆变弧焊电源的结构原理 102

6.3.2控制电路 105

6.4晶闸管逆变弧焊电源产品介绍 112

6.4.1 ZX7-315Z,ZX7-400Z系列晶闸管 112

逆变手弧焊电源 112

6.4.2 ZX7系列晶闸管逆变手弧焊 116

电源 116

6.4.3 晶闸管逆变TIG、MIG、MAG 127

焊电源 127

的保护 128

6.5.1 GTO的工作特性 128

6.5可关断晶闸管（GTO）及其逆变器 128

6.5.2 GTO的主要参数 129

6.5.3 GTO的门极控制 130

6.5.4 GTO逆变器的保护 132

第7章 GTR逆变弧焊电源 134

7.1 GTR的基本结构及特性 134

7.1.1 GTR的基本结构 134

7.1.2 GTR的特性 136

7.2驱动电路 146

7.3 GTR逆变弧焊电源的结构原理 148

7.3.1 GTR逆变器 149

7.3.2控制电路 154

7.4 GTR逆变弧焊电源的能耗 157

7.5 GTR逆变弧焊电源产品介绍 158

8.1.1结构原理 164

第8章 场效应晶体管逆变弧焊 164

电源 164

特性参数 164

8.1功率场效应晶体管的结构及 164

8.1.2静态特性与参数 166

8.1.3开关特性 169

8.1.4安全工作区 170

8.2功率MOSFET驱动电路 171

8.2.1直接驱动 172

8.2.2间接驱动 172

8.2.3栅极驱动电路实例 173

8.3应用场效应晶体管时的注意事项 174

8.4.1结构原理 175

8.4场效应晶体管逆变弧焊电源的结构 175

原理及产品介绍 175

8.4.2产品介绍 181

第9章 IGBT逆变弧焊电源 200

9.1概述 200

9.2.1 IGBT的结构 201

9.2 IGBT的结构及特性 201

9.2.2 IGBT的静特性 202

9.2.3 IGBT的动态特性 203

9.2.4 IGBT的安全工作区 204

9.3 IGBT的驱动 208

9.4 IGBT的保护 211

9.5 IGBT逆变手弧焊电源 212

9.5.1 IGBT逆变手弧焊电源 213

电路原理 213

9.5.2外特性控制 215

9.6IGBT逆变手工／TIG多用弧焊 216

电源 216

9.6.1 主电路 217

9.6.2程控电路 218

9.6.3焊接电流递增衰减电路 219

9.6.4脉冲给定电路 220

9.6.5 电流反馈运算电路及电源 221

外特性形成 221

9.7 IGBT逆变交流方波弧焊电源 222

9.7.1 IGBT逆变交流方波弧焊电源的 222

工作原理 222

9.7.2电弧稳定性试验 223

9.7.3焊接工艺试验 224

9.8 IGBT逆变CO2焊接电源 225

焊接电源 226

CO2焊接电源 229

9.8.2用电流波形控制的IGBT逆变 229

9.9软开关IGBT逆变弧焊电源 231

第10章 逆变电阻焊电源 235

10.1概述 235

10.2逆变直流点焊电源 235

10.2.1逆变直流点焊电源的特点 235

10.2.2国内外现状 238

10.2.3逆变直流点焊电源的 240

电路原理 240

10.2.4逆变器工作频率及功率开关 240

器件的选择 240

10.2.5实际产品介绍 240

10.2.6逆变直流点焊电源的变压器 244

输出电路 245

10.2.7逆变直流点焊电源的 245

10.2.8逆变直流点焊电源逆变器的 246

驱动电路 246

10.2.9逆变直流点焊电源的 246

控制电路 246

10.2.10逆变直流点焊电源的保护 249

10.2.11逆变直流点焊电源的 255

噪声抑制 255

10.3逆变交流缝焊电源 256

10.3.1逆变交流缝焊电源的主电路 256

10.3.2逆变交流缝焊电源的控制电路 257

第11章 逆变等离子弧切割电源 261

11.1概述 261

切割电源 262

11.2晶闸管式逆变空气等离子弧 262

11.2.1电路设计 263

11.2.2逆变等离子弧切割电源基本 267

参数及性能 267

11.3晶体管逆变空气等离子弧 268

切割电源 268

11.3.1主电路 268

11.3.2控制电路 269

11.4 IGBT逆变空气等离子弧 272

切割电源 272

11.4.1逆变切割电源的电路系统 273

11.4.2控制系统 274

11.5.1焊接与切割的转换 275

11.5.2控制电路 275

11.5逆变焊接与切割两用电源 275

11.4.3切割电源的特点 275

11.5.3小型高频引弧器 276

11.5.4电源外特性及工艺性能 277

11.6空气等离子弧切割电源的使用 277

与维修 277

1 1.6.1 KLG-200型空气等离子弧 277

切割机的使用与维修 277

1 1.6.2 PCM-32i逆变空气等离子弧 280

切割机的使用与维修 280

第1 2章 微机控制逆变焊接电源 283

12.1逆变手弧焊电源的微机控制 283

12.1.1硬件系统 283

12.1.2系统的调节方法 285

12.1.3系统的程序组成 286

12.2多功能电脑电源 287

12.1.4抗干扰措施 287

1 2.1.5试验结果 287

12.3协同式微机控制脉冲MIG焊 288

电源 288

12.3.1控制系统 288

12.3.2控制算法 289

12.3.3控制软件 291

12.3.4控制实验 291

12.4双逆变交流方波弧焊电源的 292

微机控制 292

12.4.1硬件设计 292

1 2.4.2软件设计 293

12.5.1微机控制逆变电阻焊电源 294

的系统组成 294

12.5微机控制电阻焊电源 294

12.5.2系统程序 296

12.6智能控制及其在焊接电源中的 297

应用 297

12.6.1 专家系统在焊接电源中的 297

应用 297

12.6.2模糊控制在逆变焊接电源中 297

的应用 297

12.6.3神经网络控制在焊接电源中 305

的应用 305

附录A 逆变弧焊电源的调查 307

报告（摘要） 307

附录B 国内逆变焊接与切割电源主要 315

生产单位及其产品介绍 315

参考文献 322