第1章 绪论 1
1.1 弧焊电源的概述 1
1.2 弧焊电源的分类、特点与应用 2
1.2.1 机械调节型弧焊电源 3
1.2.2 电磁控制型弧焊电源 3
1.2.3 电子控制式弧焊电源 3
1.2.4 脉冲弧焊电源 5
1.3 弧焊电源的发展 5
复习思考题 7
第2章 弧焊电源的基本电气特性 8
2.1 焊接电弧 8
2.1.1 焊接电弧的物理本质 8
2.1.2 焊接电弧的结构 12
2.1.3 常见的电弧焊接方法 13
2.1.4 焊接电弧的电特性 17
2.1.5 焊接电弧的负载特点 22
2.2 弧焊电源的基本要求 26
2.3 弧焊电源的外特性 27
2.3.1 电源外特性的基本概念 27
2.3.2 “电源－电弧”系统的稳定性 29
2.3.3 电源外特性曲线的选择 30
2.4 弧焊电源的调节特性 37
2.4.1 弧焊电源调节特性的概念 37
2.4.2 弧焊电源的输出参数及调节范围 37
2.4.3 弧焊电源的负载持续率与额定值 39
2.5 弧焊电源的动特性 40
2.5.1 弧焊电源动特性的概念 40
2.5.2 电弧动态变化的特点及其对弧焊电源动特性的要求 40
2.5.3 弧焊电源动特性标准和评价方法 43
复习思考题 44
第3章 现代弧焊电源中的功率器件 46
3.1 变压器基础知识 46
3.1.1 电与磁的常用量与基本定律 46
3.1.2 磁路及其计算 48
3.1.3 铁心磁性材料的磁性能 49
3.1.4 弧焊电源中的常用磁性材料 51
3.2 变压器的结构与基本原理 53
3.2.1 变压器的基本结构与基本参数 53
3.2.2 变压器的工作原理 55
3.2.3 弧焊变压器 61
3.3 半导体功率器件 69
3.3.1 晶闸管 69
3.3.2 功率晶体管 72
3.3.3 场效应晶体管 74
3.3.4 绝缘栅双极型晶体管 77
复习思考题 79
第4章 电子控制型弧焊电源基础 80
4.1 电子控制型弧焊电源的基本工作原理 80
4.2 常用控制策略及控制单元电路 82
4.2.1 PID控制原理 82
4.2.2 PID控制典型电路 83
4.2.3 智能控制 86
4.3 电子控制型弧焊电源外特性的控制 86
4.3.1 外特性控制的基本原理 86
4.3.2 弧焊电源外特性控制的应用 90
4.3.3 电流、电压信号的检测 94
4.4 电子控制型弧焊电源调节特性的控制 98
4.4.1 电子控制型弧焊电源中的稳压电源 98
4.4.2 脉冲弧焊电源的矩形波脉冲发生器 100
4.5 电子控制型弧焊电源动特性的控制 102
4.5.1 电子电抗器控制 102
4.5.2 波形控制原理 103
复习思考题 104
第5章 晶闸管整流式弧焊电源 105
5.1 概述 105
5.2 三相可控整流电路 106
5.2.1 三相半控桥式整流电路 107
5.2.2 三相全控桥式整流电路 110
5.2.3 六相半波可控整流电路 113
5.2.4 带平衡电抗器双反星形可控整流电路 115
5.3 晶闸管移相触发电路 120
5.3.1 对触发电路的要求 121
5.3.2 晶闸管触发脉冲移相控制电路 123
5.4 ZX5系列晶闸管整流式弧焊电源 128
5.4.1 概述 128
5.4.2 主电路 129
5.4.3 晶闸管触发脉冲移相控制电路 129
5.4.4 信号控制电路 133
5.4.5 稳压电源电路 136
复习思考题 136
第6章 逆变式弧焊电源 137
6.1 概述 137
6.1.1 逆变式弧焊电源的基本结构与分类 137
6.1.2 逆变式弧焊电源的逆变形式 138
6.1.3 逆变式弧焊电源的分类 138
6.1.4 逆变式弧焊电源的特点 139
6.2 逆变电路 141
6.2.1 逆变电路的基本形式 141
6.2.2 常用逆变电路的特点及应用 145
6.2.3 逆变弧焊电源变压器 147
6.3 输入输出电路 148
6.3.1 输入整流滤波电路 148
6.3.2 输出整流滤波电路 149
6.4 时间比率控制及驱动电路 150
6.4.1 时间比率控制 150
6.4.2 PWM控制器 152
6.4.3 驱动电路 158
6.5 逆变式弧焊电源的特性控制 160
6.5.1 电源的自然输出特性 160
6.5.2 外特性控制 160
6.5.3 调节特性控制 163
6.5.4 动特性控制 164
6.6 IGBT逆变式弧焊电源实例 166
6.6.1 下降特性的逆变式弧焊电源 166
6.6.2 林肯V300-I逆变焊机 168
6.7 软开关IGBT逆变式弧焊电源（简介） 175
复习思考题 178
第7章 数字化弧焊电源 179
7.1 数字化弧焊电源的概念和特点 179
7.1.1 数字化弧焊电源的概念 179
7.1.2 数字化弧焊电源的基本结构 180
7.1.3 数字化弧焊电源的特点 180
7.2 DSP控制系统 181
7.2.1 DSP的基础知识 181
7.2.2 DSP工作原理及最小硬件系统 183
7.3 数字化弧焊电源的基本结构 187
7.3.1 电源系统的总体结构 187
7.3.2 数字控制系统的基本结构与功能 188
7.4 弧焊电源的数字控制 191
7.4.1 PWM信号的数字控制 191
7.4.2 电源特性的数字控制 195
7.4.3 人机交互系统 197
7.4.4 通信功能 200
7.5 福尼斯TPS5000全数字化气体保护焊机 204
7.5.1 逆变焊机结构 204
7.5.2 主电路工作原理 205
7.5.3 焊机的人机交互 205
7.5.4 焊机控制电路功能 206
复习思考题 207
第8章 现代弧焊电源控制技术的应用 209
8.1 引弧与熄弧控制 209
8.1.1 引弧控制 209
8.1.2 熄弧控制 212
8.2 弧长控制 212
8.3 双脉冲焊接的数字控制 214
8.3.1 双脉冲TIG焊 214
8.3.2 双脉冲MIG焊 215
8.4 交流脉冲及变极性弧焊电源控制 216
8.4.1 方波交流TIG焊电源 216
8.4.2 混合TIG焊电源 217
8.4.3 变极性TIG/PLASMA弧焊电源 218
8.4.4 变极性PMIG焊电源 219
8.5 焊接电参数波形的精确控制 219
8.5.1 MTS-CO2和SP-MAG焊接 219
8.5.2 STT控制 221
8.5.3 冷金属过渡焊接控制 221
8.6 双丝MIG焊协同控制 223
8.7 网络监测与控制 224
8.7.1 数字化焊机的通信接口 224
8.7.2 数字化焊机网络监控 224
8.7.3 网络监控的关键技术 225
8.7.4 焊机监控软件 225
复习思考题 226
第9章 弧焊电源的选择与使用 227
9.1 电焊机的相关标准与主要参数 227
9.1.1 电焊机的相关标准 227
9.1.2 电焊机的产品型号 228
9.1.3 电焊机的主要技术参数 230
9.2 弧焊电源的选择 231
9.2.1 弧焊电源电流种类的选择 231
9.2.2 弧焊电源特性的选择 231
9.2.3 弧焊电源功率的选择 235
9.2.4 根据工作条件和节能要求选择弧焊电源 235
9.3 弧焊电源的安装和使用 236
9.3.1 弧焊电源的安装 236
9.3.2 弧焊电源的使用 238
9.3.3 弧焊电源的安全使用 239
复习思考题 240
参考文献 241