中心議題:

• 本方案逆變頻率在100KHz以上, 可對熔滴過渡實現精細控制
• 主控選用KA3525 驅動12個成啟半導體MOSFET HS20N50
• 主變壓器鐵心采用微晶鐵心和鐵氧體，重量比硅鋼片輕

本逆變焊機由香港凱泰科電子有限公司（KEYTECH）和成啟半導體(HOMSEMI)合作開發，逆變頻率在100KHz以上。由于本逆變焊機的工作頻率為100KHz以上，可以對熔滴過渡細分為多個階段進行控制。對CO2氣體保護焊來講，本方案可以大幅度降低飛濺。對脈沖熔化極惰性/活性氣體保護焊(MIG/MAG)，本方案可有效地控制射流過渡的穩定性，還可以將熔滴過渡和送絲機構的運動結合起來，進行一步控制熔滴過渡的過程。這些是傳統整流焊機無法做到的。傳統焊機中變壓器的重量占了焊機重量的80%以上，逆變焊機中變壓器重量是焊機重量的1/5--1/10。逆變焊機重量是同容量整流焊機的1/2--1/4。
 
焊機是一個特殊的電源，輸出負載是電弧，有空載，短路的過程，焊接電源必須滿足焊接過程穩定性的要求。在許多場合下，焊接過程由人來完成，電源輸出端經常要接觸到人的身體，所以在焊接電源除滿足焊接過程的要求外，還要滿足人身的安全要求。以國內市電為例，輸入220V交流電經整流后，變成310V左右的高壓直流電，經逆變器變成高頻交流，經變壓器降壓，整流濾波后變成平滑直流電供焊機使用。在焊接鋁，鎂等金屬時需要交流電弧，還需要再加二次逆變環節，將直流變為交流，產生交流電弧，完成焊接過程。

本逆變焊機方案采用純硬件結構，主控芯片選用FAIRCHILD公司的電源IC KA3525 驅動12個成啟半導體(HOMSEMI)大功率MOSFET HS20N50。 橋式逆變電路由4*3個HS20N50和變壓器組成，變壓器一次回路中串聯隔直電容來校正變壓器的磁偏。

早期的逆變焊機中功率開關器件采用晶閘管，逆變頻率為2--3KHz，變壓器鐵心采用硅鋼片，本機采用成啟半導體(HOMSEMI)MOSFET，逆變頻率為100KHz以上，主變壓器鐵心采用微晶鐵心和鐵氧體。主變壓器介電強度和絕緣電阻均滿足國標要求，有理想的短路電流控制特性。

方案優勢

• 體積小重量輕
• 節能
• 可實現熔滴過度的精細控制

HS20N50：

• HOMSEMI PLANNAR MOSFET
• VDS：500V
• ID：20A
• 針對逆變焊機應用優化

逆變氣保焊（NB系列）控制電路的特點

1，對其送絲機上的給定系統（電壓、送絲速度）進行了線性化處理，杜絕了小規范難以調整的缺陷。
2，對系統解調后的電壓、送絲（電流）速度給定信號進行了同步精密整流處理，消除了此類焊機大規范長線（收弧）情況下給定信號被干擾的現象。
3，優化了波形控制電路，大大減小了短路過渡下的焊接飛濺，從而提高了焊接質量。

IGBT在焊機中的應用

隨著IGBT技術的成熟，其在焊機的應用中越來越廣泛。IGBT即雙極型絕緣效應管，其開關頻率在20KHZ~50KHZ之間。但它可以通過大電流（單管可達60A），而且由于外封裝引腳間距大，爬電距離大，能抵御環境高壓的影響，安全可靠；同時IGBT與場效應管相比具有更低的導通壓降，在大電流使用環境下IGBT發熱量更小，所以IGBT特別適合應用在大功率逆變焊機。廣州成啟半導體已經啟動IGBT發展戰略，將聯合上下游廠商開發出越來越多的IGBT器件。

關于成啟半導體

廣州成啟半導體有限公司（HOMSEMI）是研發和生產功率半導體（MOSFET、IGBT）的一家高新科技企業，其經營特點是產品均與應用方案結合，針對具體不同的應用進行參數的匹配和優化。

香港凱泰科電子有限公司（KEYTECH）：專注于功率電子元件的發展應用，特別在逆變焊機的應用中積累了深厚的經驗，可根據客戶需求設計逆變焊機方案并提供模板。