讨论一下软开关焊机

***991;最近我看了些资料,想想实用的焊机的软开关优势[例奥太].
好似一个周期脉冲功耗平均化了,可能IGBT耐冲上有些好处!意下如何?

不知道有人做过试验没有,软开关有哪些优势?

1、软开关开关损耗小了,但导通损耗大了,二者相抵;

2、效率会提高一点?好像有文献说能提高2%左右;

3、由于上述原因,散热器能小些吗?

4、ZVS软开关由于副边占空比丢失,会导致IGBT电流定额增大,副边二极管电压定额增加;

5、奥太有限双极性ZVSZCS,有饱和电感,该电感发热严重,如果它烧坏了呢?是不是可靠性上也有问题?

6、电磁干扰会小吗?

7、软开关有利于提高频率,目前的IGBT能提高频率吗?能到多少?

8、原来硬开关用的IGBT是不是并不适合软开关焊机用?

自我测验;答001;
1.差不多是
2.不主要
3.不能
4.不主要
5.可以做好
6.小.很有利
7.对焊机不主要
8.更适宜

我看有文献提到,可用两个饱和电感加在变压器副边,与在变压器原边加一个饱和电感起到同样的作用,这样,饱和电感工作在单象限,有利于散热,不知道是不是这样?有没有成功的应用?

饱和电感发热严重,会不会损坏呢?另外,看刘胜利老师的一篇文章,好像用铁硅铝磁芯制作饱和电感比较好,不知道国内焊机上都用什么材料制作饱和电感?

对于上面第8条,我是这么认为的,IGBT的开关损耗(开关速度)和导通损耗(导通电阻)是一对矛盾,硬开关用到IGBT适合采用低开关损耗,高导通电阻的;而软开关则适合选用高开关损耗,稍低导通电阻的IGBT.

不完善的软开关焊机,比硬开关还可怕!

没错.
谐振方法要控制好环流问题,移相方法要控制好滞后臂的开通电压问题.

想请教一下,为什么对自饱和电抗器实现ZC持保留意见呢?就是认为它有能量存储?
我个人认为奥太软开关设计在可靠性方面是成功的.能不能谈谈你更深入的看法?
奥太的软开关不是"敢"字当头,它的机器设计是环环相扣的,而且余量比较大
自饱和电抗器的发热是靠设计可以控制的.奥太的自饱和电抗器是多个磁环并在一起的,发热不是特别严重

不好意思,我不善于否定别人,有好的东西还是很高兴学习的.个人的看法也可能是错的.目前硬开关的逆变焊机大多做的很好了.奥太的饱和电感法不是不能采用,问题是:如果不是理想的饱和电感呢?....当然.不可能有理想的饱和电感,也就是说可以等效为理想饱和电感+电感+漏感....
  所以我认为饱和电感+PWM+固定脉冲不一定就很好.
  松下的最新产品是越来越简单了,大家也可参考一下,想一想...

(硬开关+简单RC吸收)很容易达到一定的可靠性,当储备功率大时,这种可靠性进一步表现出来;

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/61/488191199586482.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
松下硬开关主回路[照片资料由QQ网友大眼睛提供]

我是这么理解的,不对的地方请指正.

从图片上看,该机器整流后到逆变桥的直流母线短,引线电感就小;直流母线上的吸收电容紧密靠近IGBT.这两点都有利于减小IGBT的开关损耗.好像没看到RC吸收电路.

采用多个磁芯绕制饱和电感就有利于散热吗?不懂,请指教.

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第10帖描述的饱和电感!

几年前搞过软开关,现在不做了,主要成本高了不少.没错,越简单越好!

你说的“它的机器设计是环环相扣的,而且余量比较大”

能详细说明一下吗!谢谢!

目前,对于软开关焊机我是这么理解的
在主电方面,与硬开关相比,软开关主要体现在以下几个方面:
1、饱和电感主要考虑磁芯大小、临界电流、导线粗细、电感量,另外需要从工艺上改善散热性能,采用第15贴的饱和电感可以改善散热性能?
2、隔直电容,主要考虑电容量和流经电流容量.
3、计算超前臂电容的大小,滞后臂不外加电容.
4、原来硬开关的吸收电路可去掉,可以在IGBT直流母线端加2个高频吸收电容.
5、考虑副边占空比丢失问题,设计变压器时适当减小原副边匝比.

控制部分,采用移相控制或有限双极性控制

前者有现成的芯片采用,后者则需要在一些PWM芯片的基础上构建控制电路.

不知道,象aotai焊机的软开关范围有多大?看张先生的论文里面好像还引入了无功电流,不知道这个多大无功电流才可以.

十分感谢307544991,swithken,lyjy 等多位网友的热心帮助!

miller 95年推出的xmt304就是谐振式的,05年新一代的xmt350 则为半桥软开关式的.电源拓扑上讲,miller的最先进.

没分析过XMT304.传上来大家看看,全套图纸. 1635611199691957.pdf

我讲一下对奥太软开关的一些理解,来解释环环相扣的观点,如有谬误请高手指正,如果涉及利益关系敬请谅解!
奥太软开关是FB-ZCZV拓扑,ZCZV拓扑有个先天的问题,隔直电容上的电压会使ZC上管承受(V+)+(Vc)的开关应力,已隔直电容最大Vc为30%,在V+为600Vdc的时候,开关应力为780V,这对于大功率场合是不安全的,所以传统ZCZV拓扑控制方法对大功率并没有优势,IGBT本身是有寄生参数的,当开通的瞬间,IGBT的dV/dT越大,IGBT栅极感应的Vg电压就越高,以上两个问题是必须妥善解决的.
奥太解决开关应力是采用非ZC快速关断,使电感上产生一个与Vc反向的电压来消除开关应力,所以奥太不是完全的软开关;解决栅极感应电压是采用慢开通,增大充电电容来减小dV/dT,并使Cge>>Ccg来降低Vge的感应电压,以上两个措施使得奥太ZCZV回路IGBT开关处在慢开快关的情况下,这与通常的硬开关回路的方式刚好相反(不要随意的改变奥太的驱动,也不要把奥太的驱动用在硬开关上,不一定会出问题,但一定不合适),这是环环相扣之一.
一般为了更好实现ZV,会使ZV电容尽可能的小,为了降低dV/dT,奥太的ZC电容取得余量大约是10倍的开通时间,ZC的时间大约为2us,所以奥太主回路实现软开关的条件是很充分的,这是环环相扣之二,也是余量大的理由
奥太的机器是峰值电流型控制模式,IGBT和主变用的比较足,功率传输效率高,发热量小,可靠性进一步提高(奥太的机器几乎可以达到100%占载率)
所以我个人认为奥太的机器余量大,可靠性高

不同意第8条,软开关应选用低导通损耗型的(开关损耗较大),硬开关宜选用开关损耗较小的(导通损耗较大).

硬开关环境下,很可能功率 VMOS 比 IGBT 更可靠;

我同意这个观点!

目前,IGBT用在硬开关电路上,只要吸收合适,可靠性也挺好!


我觉得,就目前技术水平来讲,软开关在焊机上并没有很明显的优势!

IGBT硬开关电路中不是也提倡慢开快关吗?

是吗?请深入考虑22帖内容

n你说对了此机器确实无RC吸收电路.此主电路用了好几年炸管子少.不知道它电容拿其它的代换能行吗??

兄台见多识广,请教一下.

据我所知,松下KR可控硅焊机量很大,但它的逆变焊机不是很好,不知道是不是这样?很少听说仿松下逆变焊机的.

那种电容好像就是高频CBB电容,2个20uF,这么看来这款机器功率不会太大吧?是350A的吗?一般在小功率机器中可用C吸收电路而不用RC吸收电路.另外,请问整流桥后加的滤波电容是多大?

请问,这是多大机器啊?用的多大的IGBT(额定电流).

哈哈.QQ709596142 有时间聊一聊

lyjy
你好~!你能谈下在第5帖说的为什么不能减少散热器吗?
我也一直很难理解奥太为什么要那样做,风机用那么大的,散热器不仅大,而且厚.
还有就是如果将占载率提高到100%,我觉得那也是不对的吧,为什么不能有效的,合理的降低成本?

我是这么理解的,软开关焊机效率比硬开关略高,损耗的部分基本转换为热量,所以散热器还是不能减小的.

软开关的优势是改善IGBT的开关应力,改善EMI.

请lyjy网友补充!期待中.....

另外,设计时要考虑中国的国情,就和货车一样,10吨的汽车如果真按10吨来设计,很快就玩完,你信不信?在中国货车有不超载的吗?

对焊机也一样,不能指望焊工能按严格按照占载率来工作,再说,环境温度,通风条件不当都有可能导致机器在高温下工作,如果余量不足会导致机器过早或过频“罢工”,这样会严重影响产品形象.从长远来讲,这样降成本是很不划算的.