第33卷第3期 2012年3月
焊接学报
TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTION 新型半桥软开关CO，变焊机余致廷，曹达，夏富平，李英
Vol.33 March
（1.湖南大学电气与信息工程学院，长沙410082；2.三一集团公司研究总院，长沙410100）
摘要：针对降低CO，逆变焊机的开关损耗、输出电压纹波以及数字化控制等问题，分析了一种在直流母线回路增加两只功率开关器件的半桥DC-DC变换器软开关工作机理，基于先进精简指令微处理器（advancedRISCmachines，简称ARM）设计具有电流和电压双闭环控制策略的全数字化CO，逆变焊机.在Matlab/Simulink环境下，对新型半桥DC-DC变换器的软开关工作过程进行伤真分析，结果表明，与传统模拟控制的半桥逆变焊机相比，这种ARM控制的新型半桥软开关递变焊机具有开关损耗低、电压纹波小、编程灵活、稳定性好等优点
关键调：二氧化碳递变焊机：半桥直流一直流变换器；软开关；数字化控制
中图分类号：TM46 0序言
文献标识码：A：
文章编号：0253360X(2012)03-008104
余致廷
No.3 2012
1新型半桥软开关DC-DC变换器工
作原理
逆变焊机大多采用全桥或半桥DC-DC变换器
作为功率变换电路，其中半桥DC-DC变换器由于具有控制简单、开关器件耐压要求低，特别是在低压大功率逆变焊机的应用中占有明显优势，半桥DC-DC 变换器的研究与应用越来越受到人们的重视，而传统半桥模拟控制逆变焊机的功率开关多处于硬开关状态或部分软开关状态，存在开关损耗大、工作效率低、控制不灵活以及开关频率的提高受到电路拓扑稳定性和电磁兼容性的限制等问题，为了降低传统模拟控制半桥DC-DC变换器的开关损耗、提高开关频率和控制稳定性，人们采用软开关技术解决以上问题[3.4]，文献[5]研究了一种基于占空比移相DCS-PWM控制方式的半桥零电压软开关DC-DC 变换器，改善了零电压工作范围，文献6研究了一种宽负载范围零电压运行的半桥软开关DC-DC变换器，其拓扑电路的特点是电路中不含磁化电流直流偏置，文献7提出了一种新型倍流整流式不对称半桥ZVS软开关DC-DC变换器，其副边采用倍流整流式拓扑，变换器能在更大负载范围内实现ZVS，然而在轻载时存在占空比丢失和次级寄生噪声等间题.针对这些不足，文中分析了数字化ARM控制的新型半桥软开关DC-DC变换器，进一步提高CO，逆
变焊机控制系统的稳定性收稿日期：2011-01-17
基金项目：湖南省科技计划基金资助项目（2011FJ3198）方方数据
图1为传统半桥DC-DC变换器与新型半桥软开关DC-DC变换器的拓扑结构
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(b)新型半桥软开关DC-DC变换器
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图1传统与新型半桥软开关DC-DC变换器拓扑结构 Fig. 1 Traditional and new half-bridge soft-switching DC-
DC converter topology
图1a中，通过主逆变开关的寄生电容和附加电容以及高频变压器漏感产生谐振实现零电压开关