尹 路，易吉良，张 宝

（湖南工业大学 电气与信息工程学院，湖南 株洲 412007）

基于IGBT全桥式逆变焊机主电路的设计与仿真

尹 路，易吉良，张 宝

（湖南工业大学 电气与信息工程学院，湖南 株洲 412007）

设计了一种以FB-ZVS-PWM的IGBT全桥逆变的工作方式为逆变电源主电路拓扑结构的逆变焊机主电路，其结构由输入整流滤波电路、逆变器和输出整流电路3部分构成。分析了主电路的工作原理，设置了元器件的参数，并在此基础之上进行了MATLAB仿真实验。在理论基础之上，设计了原型机，并进行实验。仿真实验结果和原型机实验结果均证明了所提出的电路设计的合理性和可行性。

逆变器；绝缘栅双极晶体管；电弧焊；逆变拓扑结构

0 引言

焊接电源是实现焊接的重要设备。特别是逆变焊机，由于其性能突出，具有其它链接方法不能比拟的优点，因而在石油、化工、电子、制造、航空、宇航等领域中得到了广泛的应用。焊接技术现已成为一个国家制造业是否先进的衡量标准之一，并且在制造业中起到了非常重要的作用[1-2]。尤其是近半个世纪以来，随着电力电子器件以及电力电子技术的快速发展[3]，焊接技术发展迅速，焊接工艺也得到了优化和改善。

逆变焊机的发展经历了最初的晶闸管、大功率晶体、金氧半场效晶体管（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET）逆变焊机，现主要为绝缘栅双极晶体管（insulated gate bipolar transistor，IGBT）逆变焊机。IGBT因为同时具备功率MOSFET和双极型晶体管的功能，具有高速交换和高电压处理、大电流处理能力，因此在中大功率的逆变焊机中得到了普遍运用[4]。……