將電鍍電源改成100A鋁焊機

將電鍍電源改成100A鋁焊機

主電路還是老一套，因為容量小，才用了4隻IRF360（25A／400V）作為全橋四臂，反饋取樣都還是一樣，主變取TDK／EI70磁心，整流管取IR的肖特基管400A／100V，全波整流。工作頻率110KHz。

所不同的是輸出濾波電感量很大，達120微亨。二次逆變採用全橋輸出，開關管選擇IXYS公司的場效應管IXFN75N10，每臂6隻。滿載壓降僅為1.3V,因此散熱器不太大。

 控制採用UC3825，直接驅動脈衝變壓器的100A鋁焊機，是交直流方波輸出的，電壓為12V，電流為200A，調製頻率400－1500Hz。

為什麼要使用低壓場效應管全橋作為二次逆變？而不是通常的半橋IGBT逆變？

這是因為：

1. 從靜態功耗上計算，儘管低壓場效應管全橋是兩管串聯導通，但是低壓場效應管導通電阻極低，相比之下壓降還是比IGBT要低。另外，低壓場效應管全橋只須全波整流即可，少了一個二極體壓降。不僅如此，還採用了比正常電壓高得多的驅動電壓，達18V，正常情況下，場效應管只須7V左右就可以了。但是要知道低壓場效應管和高壓場效應管是有區別的，他們的導通電阻成分比例不一樣。低壓的主要是溝道電阻高壓的主要是體電阻，溝道電阻是會隨著VGS的升高而持續降低。

2.場效應管的可靠性並非IGBT能比擬。

3.由於一次逆變輸出無濾波電容，所以二次逆變如果採用IGBT半橋將會使電感電流無處釋放，換向時就會產生高壓，此高壓會擊穿整流管，為防止此類事情發生不得不採用容量很大的RC吸收迴路，還必須限制電感量，整機效率顯著下降。低壓場效應管全橋就不會有這種情況，他可以採用換向時四管同時瞬間導通的方法提供電流通道（延長驅動脈寬，使兩路脈衝短時間重疊），因此不會有高壓產生。同時保持了電流的連續性。這點對電鍍來說沒甚麼特別好處，但是如果是用於焊接就不一樣了，換向瞬間將會在工件和焊槍之間產生高壓，此高壓會起到自動維弧的作用。

4.場效應管驅動簡單，這裡採用了四枚東芝的TLP250，拆機的才1.9/只。單電源供電即可。

5.低壓場效應管全橋可使用無限制的濾波電感和無限長的焊接電纜。上貼說過，過小的電感，包括電感飽和將會發生斷弧，但是由於可以使用大電感和換向高壓維弧使得本電路在焊接電流僅6A的時候還是可以進行完美的焊接。

使用100V耐壓的低壓場效應管可以用於任何規格的方波鋁焊機，理論上講他可以承受200V的輸入，就算是630A鋁焊機空載電壓也不過70V左右，還有很大余量。全橋二次逆變只需要單電源而不是象IGBT半橋那樣必須使用正負電源。

諸位可以用400A手工焊機和低壓場效應管全橋進行組合，就可以輕鬆得到400A方波鋁焊機。

注意：方波調製電路的啟動必須由焊接電流來自動觸發和維持，一旦電流消失就必須立刻停止。也就是說，工作過程應該為：輸出單向電壓－起弧－調製開－方波焊接－全停止。

本機也有缺點，就是場效應管過多增加了裝配難度（成本不見得高）。另外就是輸出必須採用四端子，他沒有公共端。四端子就可以跳開二次逆變直接輸出，效率較高。