一种具有单相有源PFC校正弧焊电源的设计.pdf

学兔兔 搋d接ln 一 种具有单相有源PFC校正 弧焊电源的设计 @sigI口1◎ A S gⅡ@ 璇as@Active PBC Coarectfo~for~c Ⅱ g Pewe~$omce 文／深圳市瑞凌实业股份有限公司 王兆胜 摘 要：本设计电路利用成熟的单相有源PFC技术，有效解决单相逆变弧焊电源功率因数低、输入电 流谐波高，产生相应的传导干扰和辐射干扰的问题。通过使用功率因数校正技术(PFC)，不仅提高 整体电路或系统的功率因数值，也解决电磁干扰(EMI)和电磁兼容 (EMC)问题。 关键词：单相：有源PFC：电路框图；电路控制 刖 吾 谐波电流可以引发器件的误动作，干扰相 在弧焊逆变电源设计中，电源电网适应能 邻的电子电气设备，并可导致变压器和电机出 力差，谐波污染大，功率因数低的问题最为普 现过热等现象。PFC的作用可以调节输入电流， 遍。如采用无源PFC(主要由无源元件组成)技 并使相位和波形与输入电压保持一致，减小电 术，无论电感续流型或电容信号型都有通用性 流各谐波分量以改善THD(THD总谐波含量PF 不高、体积及重量大等缺点，对功率因数PF的 =I／／I~(THD)2)，从而提高功率因数PF值。 改善有限。而功率因数又是衡量电器设备性能 波形分析如下： 的重要的指标，功率因数低的电器设备，不仅 单相逆变焊接电源输入级通常为无源功率 不利于电网传输功率的充分利用，而且还由于 因数校正电路，虽然能够提高焊机的功率因数， 输入电流谐波高，产生较大的传导干扰和辐射 但功率因数一般都低于0．8，并且由于二极管的 干扰。有源PFC功率因数校正不仅提高了线路 单向导电性，导通时间小于90度，输入端会产 或系统的功率因数，更重要的是可以解决电磁 生高幅值的尖峰脉冲电流(如图lc、d)，同时 干扰 (EMI)和电磁兼容性 (EMC)问题。对于 输入端网压适应能力较差，不能有较大的波动。 目前较成熟的单相有源PFC技术，更多的是应 在焊接输入端加入有源PFC电路，使整流二极 用在小功率的电源中，~HLED电源、电子镇流 管导通角接近180度，减小了输入端的尖峰电流， 器、变频器等小功率电源模块。而对于焊接电 有效降低了电磁干扰。同时拓宽了电源对输入 源这样的大功率电源，国内还很少有逆变焊机 电源的依赖 (AC90～265V)。 使用有源PFC技术。 2 电路框图 1 输入电流谐波分析 本电路是用sT的有源PFC专用芯片IA-981， 作者简介：王兆胜 (1971一)，男，本科，工程师，主要从事焊接电源方面的研究工作。 现代焊接 2013年第1O期 总第130期 J一27 学兔兔 焊接 F tTOeldinq 输出电压为DC395V。 电路构成由EMC电路、整流电路、PFC控制 ： 电路、功率电感、开关管及滤波电路组成。结 构如图2所示。 ／^＼ ／八＼ ： 3 电路设计