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元器件不断发展,焊机的基本知识你了解多少?
[发布时间]:2019年9月19日 [来源]:维库电子市场网 [点击率]:891
【导读】: 01  焊机的典型拓扑  焊机作为比较传统的行业,但是任何一个行业不可能是停滞不前的。俗话说:原地踏步就等于退步。所以,随着电子元器件的发展,各个行业也都在不停地迭代更新,推出新的设备,赢得行业地...

  01
  焊机的典型拓扑
  焊机作为比较传统的行业,但是任何一个行业不可能是停滞不前的。俗话说:原地踏步就等于退步。所以,随着电子元器件的发展,各个行业也都在不停地迭代更新,推出新的设备,赢得行业地竞争。而今天我们主要聊聊焊机基本的一些知识。

  首先,我们来聊聊焊机的总体结构,如下图:

  今天我们主要还是针对其中的逆变器部分以及IGBT的选择方面进行讨论。逆变技术从一开始的硬开关技术,到移相软开关技术再到双零软开关技术的发展,对IGBT都有着各自不同的要求,也正因为如此,IGBT的正确选择和使用显得很是重要。

  ?硬开关拓扑
  电路拓扑如下:

  UDC为直流母线电压,R1~R4和C1~C4对应的串联组合形成IGBT1~IGBT4的RC吸收网络,TX1为逆变中频变压器,VD1和VD2为输出全波整流二极管,R5、R6和C5、C6对应串联组成VD1和VD2的吸收网络,L为输出滤波电感,R为输出等效负载。

  硬开关电路的工作方式如下:

  IGBT1和IGBT4同时开通和关断,IGBT2和IGBT3同时开通和关断,在开关损耗中,关断损耗占比较大。因此在选择IGBT时,选择快速型IGBT,尤其时关断时间较短的较好。因为时硬开关,我们开到开关部分的波形存在较为严重的振荡。

  ?移相软开关拓扑
  电路拓扑如下:

  与硬开关电路不同,逆变主变压器的一次侧增加了谐振电感,使用负载特性时不会导致输出电压波形畸变。

  移相软开关工作方式如下:

  IGBT1和IGBT2轮流导通,各导通180°,IGBT3和IGBT4也是如此。但是IGBT1和IGBT4不同时导通,若IGBT1先导通,则IGBT4后导通,两者之间存在一定的相位角,同组IGBT的开通和关断存在一定的相位。因此,开关损耗较小,但是导通损耗会大,且续流二极管的工作时间较长,选择IGBT时应选择低通态型IGBT,并且续流二极管的通流能力要强。

  ?双零软开关拓扑
  电路拓扑如下:

  在AB段串入饱和电感Ls和阻断电容C,IGBT1和IGBT4同时开通,不同时关断,IGBT2和IGBT3亦是如此。根据双零软开关的电路特点,零电压开通和零电流关断,使得IGBT的开关损耗非常小,所以,在损耗中,通态损耗的占比较大,选择低通态型IGBT较好。

  工作方式如下:

  02
  IGBT选择的几点建议
  下面聊聊焊机的中IGBT的选择,因为焊机的负载较为特殊,具体选型建议如下:

  ①快速热能响应
  该特性反映了IGBT在单脉冲作用下将结温传递给外壳的能力,对散热器尺寸有重要意义;

  ②IGBT寄生电容参数
  输入电容Ciss,米勒电容Cres,输出电容Coss,对于驱动功率,米勒效应等有着重要意义,所以选择较小的米勒电容,输入电容的IGBT较为有利;

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