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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CO2

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PWM70

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、MAG127

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