專利名稱：一種逆變式電弧噴涂電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及表面工程熱噴涂領(lǐng)域，尤其涉及一種逆變式電弧噴涂電源。 技術(shù)背景電弧噴涂技術(shù)在國內(nèi)已受到許多部門的重視，正得到越來越廣泛的應(yīng)用。電弧噴 涂技術(shù)可應(yīng)用于防腐、耐磨、裝修及形成特殊功能涂層等領(lǐng)域，尤其在防腐領(lǐng)域，電弧噴涂 是最有效、最經(jīng)濟的長效防腐技術(shù)。電弧噴涂是將兩根被噴涂的金屬絲作為自耗性電極，利用兩根金屬絲端部短路產(chǎn) 生的電弧使絲材熔化，用壓縮空氣把已熔化的金屬霧化呈微熔滴，并使其加速后以很高的 速度沉積到基體表面形成涂層的一種熱噴涂方法。其中，電弧噴涂電源起到了非常大的作用。目前，電弧噴涂電源主要采用工頻變壓器，整流輸出恒壓直流電。由于工作在50 赫茲，電壓的提升是通過增加變壓機繞組匝數(shù)的方式達到的，造成其電源體積較大、重量較 重、抽頭較多，且電壓一般為9檔，并非無級可調(diào)，限制了電弧噴涂工藝參數(shù)的設(shè)定。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型需要解決的技術(shù)問題是提供了一種實現(xiàn)電弧噴涂電源的新結(jié)構(gòu)，使之 體積小、重量輕、效率高、電壓參數(shù)無級可調(diào)，并可降低電弧噴涂電源的制造成本和使用成 本。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的逆變式電弧噴涂電源是一種新型的電弧噴 涂電源。它將三相工頻380V交流電經(jīng)整流濾波變換成540V左右的直流電，由IGBT組成全 橋逆變器對上述直流電再次進行逆變，將其變換成約20kHz的高頻方波交流電，20kHz的高 頻方波交流電再經(jīng)高頻變壓器傳遞至變壓器的副邊，連接在高頻變壓器副邊的全波整流電 路再次將高頻方波交流電二次整流為直流電，然后再經(jīng)電感濾波后變成穩(wěn)定可控的直流電 輸出，以滿足電弧噴涂對電源的要求。本實用新型的具體技術(shù)方案如下本實用新型的逆變式電弧噴涂電源包括三相全橋整流濾波電路，絕緣柵極型功 率管(IGBT)全橋逆變電路，微晶高頻變壓器，快速恢復(fù)二極管整流電路，絕緣柵極型功率 管(IGBT)驅(qū)動電路，輸出電壓設(shè)定電路，脈寬調(diào)制(PWM)控制電路，外特性控制(保護)電 路，采用逆變電路。主電路的基本工作原理為輸入的380V交流電經(jīng)過全橋整流后，由電容Cl對脈動 直流進行濾波，得到平穩(wěn)的直流電，然后高壓直流經(jīng)過IGBT(T1、T2、T3、T4)進行全橋逆變， 再通過隔直電容C2耦合、高頻變壓器B降壓、得到20kHz的高頻交流電，高頻交流電經(jīng)過全 橋整流后，經(jīng)過電感L濾波，最后輸出平穩(wěn)的直流電。上述逆變電路將三相工頻380V交流電經(jīng)整流濾波變換成540V左右的直流電，由 IGBT組成全橋逆變器對上述直流電再次進行逆變，將其變換成高頻方波交流電，高頻方波
3交流電再經(jīng)高頻變壓器傳遞至變壓器的副邊，連接在高頻變壓器副邊的全波整流電路再次 將高頻方波交流電二次整流為直流電，然后再經(jīng)電感濾波后變成穩(wěn)定可控的直流電輸出。其中一次整流濾波電路采用三相全橋整流濾波，高頻變壓器采用鐵基微晶變壓 器，二次整流采用快速恢復(fù)二極管。上述全橋逆變電路對直流電再次進行逆變后形成20kHz左右的高頻方波交流。上述高頻變壓器采用超微晶鐵心制作，使用頻率> 20kHz。上述IGBT驅(qū)動電路采用三菱生產(chǎn)M57962L為驅(qū)動元件。上述的PWM控制電路采用定頻的SG3525A為其主要元件，通過電壓模式控制。上述的快速恢復(fù)二極，其恢復(fù)速度小于< 50微妙。

圖1本實用新型逆變式電弧噴涂電源框圖。圖2本實用新型逆變式電弧噴涂電源主電路原理圖。
具體實施方式
下面以具體實施對本實用新型作進一步的闡述，但實施例僅用于說明，并不限制 發(fā)明的范圍。如圖1所示，本實用新型逆變式電弧噴涂電源框圖。1.三相全橋整流濾波電路。 2.絕緣柵極型功率管(IGBT)全橋逆變電路。3.微晶微晶高頻變壓器。4.快速恢復(fù)二極管 整流電路。5.絕緣柵極型功率管(IGBT)驅(qū)動電路。6.輸出電壓設(shè)定電路脈寬調(diào)制(PWM) 控制電路，外特性控制(保護)電路。7.外接電壓，電流顯示。8.電壓設(shè)定及控制電路。如圖2，本實用新型逆變式電弧噴涂電源主電路原理圖。主電路的基本工作原理 為輸入的380V交流電經(jīng)過全橋整流后，由電容Cl對脈動直流進行濾波，得到平穩(wěn)的直流 電，然后高壓直流經(jīng)過IGBT(T1、T2、T3、T4)進行全橋逆變，再通過隔直電容C2耦合、高頻 變壓器B降壓、得到20kHz的高頻交流電，高頻交流電經(jīng)過全橋整流后，經(jīng)過電感L濾波，最 后輸出平穩(wěn)的直流電。上述逆變電路將三相工頻380V交流電經(jīng)整流濾波變換成540V左右的直流電，由 IGBT組成全橋逆變器對上述直流電再次進行逆變，將其變換成高頻方波交流電，高頻方波 交流電再經(jīng)高頻變壓器傳遞至變壓器的副邊，連接在高頻變壓器副邊的全波整流電路再次 將高頻方波交流電二次整流為直流電，然后再經(jīng)電感濾波后變成穩(wěn)定可控的直流電輸出。其中一次整流濾波電路采用三相全橋整流濾波，高頻變壓器采用鐵基微晶變壓 器，二次整流采用快速恢復(fù)二極管。上述全橋逆變電路對直流電再次進行逆變后形成20kHz左右的高頻方波交流。上述高頻變壓器采用超微晶鐵心制作，使用頻率> 20kHz。上述IGBT驅(qū)動電路采用三菱生產(chǎn)M57962L為驅(qū)動元件。上述的PWM控制電路采用定頻的SG3525A為其主要元件，通過電壓模式控制。上述的快速恢復(fù)二極，其恢復(fù)速度小于< 50微妙。下表為現(xiàn)有技術(shù)和本實用新型電源的對比
權(quán)利要求一種逆變式電弧噴涂電源，包括三相全橋整流濾波電路(1)、絕緣柵極型功率管全橋逆變電路(2)、微晶高頻變壓器(3)快速恢復(fù)二極管整流電路(4)、絕緣柵極型功率管驅(qū)動電路(5)、輸出電壓設(shè)定電路(6)、脈寬調(diào)制控制電路(7)、外特性控制電路(8)；其特征在于，采用逆變電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變式電弧噴涂電源，其特征在于，所述逆變電路將三相工 頻380V交流電經(jīng)整流濾波變換成540V左右的直流電，由IGBT組成全橋逆變器對上述直流 電再次進行逆變，將其變換成高頻方波交流電，高頻方波交流電再經(jīng)高頻變壓器傳遞至變 壓器的副邊，連接在高頻變壓器副邊的全波整流電路再次將高頻方波交流電二次整流為直 流電，然后再經(jīng)電感濾波后變成穩(wěn)定可控的直流電輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變式電弧噴涂電源，其特征在于，其中一次整流濾波電路 采用三相全橋整流濾波，高頻變壓器采用鐵基微晶變壓器，二次整流采用快速恢復(fù)二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變式電弧噴涂電源，其特征在于，所述全橋逆變電路(2)對 直流電再次進行逆變后形成20kHz左右的高頻方波交流。專利摘要本實用新型涉及表面工程熱噴涂領(lǐng)域，尤其涉及一種逆變式電弧噴涂電源。包括三相全橋整流濾波電路，絕緣柵極型功率管(IGBT)全橋逆變電路，微晶高頻變壓器，快速恢復(fù)二極管整流電路，絕緣柵極型功率管(IGBT)驅(qū)動電路，輸出電壓設(shè)定電路，脈寬調(diào)制(PWM)控制電路，外特性控制(保護)電路，采用逆變電路。使熱噴逆變式電弧噴涂電源體積小、重量輕、效率高、電壓參數(shù)無級可調(diào)，并可降低電弧噴涂電源的制造成本和使用成本。
文檔編號H02M7/217GK201656792SQ201020181908
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者徐文華, 王亮亮, 趙華明, 齊鉑金 申請人:上海大豪納米材料噴涂有限公司;徐氏大豪東臺納米表面技術(shù)有限公司;上海瑞法納米材料技術(shù)研究所;上海瑞法噴涂機械有限公司