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中科君芯IGBT应用——逆变焊机

      焊机指能为完成焊接过程提供所需能源,包括焊丝和焊炬运动及控制系统的设备。焊机可分为交流焊机、直流焊机及高频逆变焊机。相较于传统的焊接设备逆变焊机具有体积小、重量轻,节约材料,携带、移动方便等优点,是目前发展较快的一种焊接设备。

      逆变焊机的主要工作原理如下:将三相或单相工频交流电整流,经滤波后得到一个较平滑的直流电,由IGBT组成的逆变电路将该直流电变为几十KHZ的交流电,经主变压器降压后,再经整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流。由焦耳定律:可知在电流处处相等的情况下电阻越大则产生的热量越大,而在焊条焊接处接触电阻最大,因此产生的热量最高,因焊条的熔点较低因此焊条融化和被焊接物进行接触,经冷却就把焊接对象粘合到一起。示意图如下所示:

图1 三相输入逆变焊机结构示意图
      通过上面示意图可知,IGBT主要用在逆变焊机的逆变部分。主要采用的电路拓扑结构有半桥与全桥电路。小功率逆变焊机通常指输出电流在60A-250A、中大功率逆变焊机输出电流则在250A-630A。采用的开关电路有硬开关电路与软开关电路之分,针对采用不同技术的开关电路在选取IGBT时也会不同,一般而言如果采用的是硬开关电路,在选取IGBT时更注重低的开关损耗器件,而如果采用的是零电压开通或零电流开通的软开关技术,在选取IGBT时更关注IGBT饱和导通压降的选取。
     我企业针对220V输入电压、半桥电路结构的小功率逆变焊机推出600V/100A IGBT模块,目前该器件正处于器件可靠性考核当中。
      针对380V输入电压、全桥电路结构的中小功率逆变焊机推出三款产品KWBW40N120S1、 KWBW40N120S2、KWMFF100R12S.其中KWBW40N120S1饱和导通压降较低,适合380V输入的全桥硬开关电路,而KWBW40N120S2在开关损耗方面进行专门优化,因此其更适合380V输入的全桥软开关电路,深圳及江苏几家试用用户对这两款样品试用反馈也证明该产品的性能及可靠性都能满足应用需求。而KWMFF100R12S 1200V/100A IGBT模块产品能满足全桥电路下630V输出电流,半桥电路400A输出电流逆变焊机的逆变需求。该产品目前正处于可靠性考核阶段,敬请关注企业网站更新信息。


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