2。2功率变换电路逆变拓扑结构设计 10

2。2。1 逆变焊接电源逆变拓扑结构选择 10

2。2。2逆变焊接电源逆变拓扑结构电路 12

2。3 主电路参数设计计算 13

2。3。1主变压器设计 13

2。3。2 WBG半导体功率器件的选择 16

2。3。3输入整流滤波电路设计 17

2。3。4输出整流电路设计 19

2。4功率变换电路逆变原理及波形分析 20

2。5 本章小结 25

第三章 SiC MOSFET全桥驱动电路设计 27

3。1 SiC MOSFET开关特性分析 27

3。1。1 SiC MOSFET结构 27

3。1。2 SiC MOSFET等效电路模型 28

3。1。3 SiC MOSFET开关过程 29

3。2驱动电路要求 32

3。2。1 驱动电压 33

3。2。2 驱动电流 33

3。2。3 驱动电阻 33

3。3驱动电源设计 34

3。3。1 驱动电源芯片选择 34

3。3。2 驱动电源电路 34

3。4驱动电路设计 34

3。4。1 驱动芯片的选择 34

3。4。2 IR2110驱动芯片 35

3。4。3 基于IR2110的全桥逆变驱动电路设计 36

3。5本章小结 36

第四章 试验测试与分析 38

4。1测试分析 38

4。1。1整机调试 38

4。1。2 IR2110输出驱动波形测试分析 38

结 论 40

致  谢 41

参 考 文 献 42

第一章 绪论

1。1 研究背景及意义

焊接技术是现代制造工业的关键工艺技术，其中电弧焊是焊接技术中最重要最常用的焊接工艺。焊接工艺是依靠焊接电源来实现的，而电弧焊机是进行电弧焊的基本装备。电焊机的技术水平发展可以提高焊接质量和生产效率，并且降低了生产成本，对整个焊接技术的发展都有极大的促进作用。

随着逆变技术日益成熟，逆变技术被越来越多地应用于焊接电源中。逆变式弧焊电源作为国内外公认的最先进的焊接电源具有优良的电气性能和焊接工艺性能。其优异的性能特点主要如下:（1）控制性能优异，容易实现焊机智能化；（2）动特性好，焊接工艺性优良，有利于自动化焊接；（3）质量轻；（4）效率及功率因数高；（5）体积小；（6）引弧性能好，可实现较少飞溅或几乎没有飞溅焊接；（7）焊接速度快；（8）功能多且转换方便。这些特点使逆变式焊接电源相对于传统焊接电源具有明显优势[1] 。

功率半导体开关器件是焊接电源中的关键器件。因而逆变焊接电源的发展在很大程度上依赖于电力半导体器件的发展，我国对逆变式焊机的研究工作起步于80年代初，形成了3代产品。第1代是以晶闸管为开关器件的弧焊逆变器，焊接时噪声大；第2代是以GTR或MOSFET为开关器件的弧焊逆变器，GTR热稳定性较差，MOSFET电流容量小；第3代为以IGBT为开关器件的中大功率弧焊逆变器，逆变频率很难提升。