马为红，刘 嘉，卢振洋，杨 帅，白立来

（北京工业大学 机电学院，北京 100124）

0 前言

微束等离子弧焊是一种高温、高能量密度、高电离度的焊接方法，它具有电弧收缩、能量集中、适用于薄壁件焊接的特点，在日趋小型化、精密化的零件、设备的制造过程中应用前景广阔。微束等离子弧焊接技术在薄壁零件的精细加工领域正受到越来越多的重视与应用。微束等离子焊接的焊接电流小于30 A，微束等离子弧焊电源的显著特点是小电流焊接、输出电流纹波小[1-3]。

本研究针对微束等离子弧焊晶体管电源进行Saber仿真研究，主要研究晶体管微束等离子弧焊电源输出小电流稳定性问题。微束等离子弧焊电源通常有主弧和维弧两个电源。维弧电源采用2～5 A的直流源。在此主要研究分析微束等离子弧焊的主弧电源。

本研究仿真工具采用Saber电路仿真软件，它具备丰富的电力电子、电源专用器件和功率电子器件库；可以将电路模块用一个符号表示，进行层次化设计；可以进行瞬态分析、DC直流分析、AC频率响应分析等。它完全适用于微束等离子弧焊晶体管电源的仿真分析。

1 微束等离子弧焊晶体管电源仿真模型

微束等离子焊接电流小于30 A，最小可以达到0.05 A。微束等离子弧焊电源一般采用分档处理电流数量级相差比较大的问题[4]。本研究主要针对稳定焊接电流小于5 A的情况进行分析。

1.1 微束等离子晶体管电源主电路模型

晶体管电源主电路模型如图1所示。三相380 V电压输入到焊机Y-Y型变压器，经过降压得到星型联结约30 V的三相电，再经过整流滤波得到近似70 V的直流电，通过V晶体管，与采样分流器、滤高频的电感和负载形成一个回路。……