電鍍電源改成100A鋁焊機(jī)的經(jīng)驗(yàn)分享

主電路還是老一套，因?yàn)槿萘啃?，才用?只IRF360（25A／400V）作為全橋四臂，反饋取樣都還是一樣，主變?nèi)DK／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(dá)120微亨。二次逆變采用全橋輸出，開(kāi)關(guān)管選擇IXYS公司的場(chǎng)效應(yīng)管IXFN75N10，每臂6只。滿(mǎn)載壓降僅為1.3V,因此散熱器不太大。

 控制采用UC3825，直接驅(qū)動(dòng)脈沖變壓器的100A鋁焊機(jī)，是交直流方波輸出的，電壓為12V，電流為200A，調(diào)制頻率400－1500Hz。

為什么要使用低壓場(chǎng)效應(yīng)管全橋作為二次逆變？而不是通常的半橋IGBT逆變？
這是因?yàn)椋?

1. 從靜態(tài)功耗上計(jì)算，盡管低壓場(chǎng)效應(yīng)管全橋是兩管串聯(lián)導(dǎo)通，但是低壓場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通電阻極低，相比之下壓降還是比IGBT要低。另外，低壓場(chǎng)效應(yīng)管全橋只須全波整流即可，少了一個(gè)二極管壓降。不僅如此，還采用了比正常電壓高得多的驅(qū)動(dòng)電壓，達(dá)18V，正常情況下，場(chǎng)效應(yīng)管只須7V左右就可以了。但是要知道低壓場(chǎng)效應(yīng)管和高壓場(chǎng)效應(yīng)管是有區(qū)別的，他們的導(dǎo)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(huì)隨著VGS的升高而持續(xù)降低。

2.場(chǎng)效應(yīng)管的可靠性并非IGBT能比擬。

3.由于一次逆變輸出無(wú)濾波電容，所以二次逆變?nèi)绻捎肐GBT半橋?qū)?huì)使電感電流無(wú)處釋放，換向時(shí)就會(huì)產(chǎn)生高壓，此高壓會(huì)擊穿整流管，為防止此類(lèi)事情發(fā)生不得不采用容量很大的RC吸收回路，還必須限制電感量，整機(jī)效率顯著下降。低壓場(chǎng)效應(yīng)管全橋就不會(huì)有這種情況，他可以采用換向時(shí)四管同時(shí)瞬間導(dǎo)通的方法提供電流通道（延長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)脈寬，使兩路脈沖短時(shí)間重疊），因此不會(huì)有高壓產(chǎn)生。同時(shí)保持了電流的連續(xù)性。這點(diǎn)對(duì)電鍍來(lái)說(shuō)沒(méi)甚么特別好處，但是如果是用于焊接就不一樣了，換向瞬間將會(huì)在工件和焊槍之間產(chǎn)生高壓，此高壓會(huì)起到自動(dòng)維弧的作用。

4.場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，這里采用了四枚東芝的TLP250，拆機(jī)的才1.9/只。單電源供電即可。

5.低壓場(chǎng)效應(yīng)管全橋可使用無(wú)限制的濾波電感和無(wú)限長(zhǎng)的焊接電纜。上貼說(shuō)過(guò)，過(guò)小的電感，包括電感飽和將會(huì)發(fā)生斷弧，但是由于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(shí)候還是可以進(jìn)行完美的焊接。

使用100V耐壓的低壓場(chǎng)效應(yīng)管可以用于任何規(guī)格的方波鋁焊機(jī)，理論上講他可以承受200V的輸入，就算是630A鋁焊機(jī)空載電壓也不過(guò)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(fù)電源。
諸位可以用400A手工焊機(jī)和低壓場(chǎng)效應(yīng)管全橋進(jìn)行組合，就可以輕松得到400A方波鋁焊機(jī)。

注意：方波調(diào)制電路的啟動(dòng)必須由焊接電流來(lái)自動(dòng)觸發(fā)和維持，一旦電流消失就必須立刻停止。也就是說(shuō)，工作過(guò)程應(yīng)該為：輸出單向電壓－起弧－調(diào)制開(kāi)－方波焊接－全停止。
本機(jī)也有缺點(diǎn)，就是場(chǎng)效應(yīng)管過(guò)多增加了裝配難度（成本不見(jiàn)得高）。另外就是輸出必須采用四端子，他沒(méi)有公共端。四端子就可以跳開(kāi)二次逆變直接輸出，效率較高。