随着功率半导体技术的发展,功率器件的应用愈来愈广泛,特别是对逆变技术的研究。焊接电源是近年来电力电子技术发展的一个领域,作为焊机的核心组成部分,以IGBT为开关器件的逆变电路是其主要的研究对象。采用IGBT作开关器件的逆变焊接电源与传统的工频焊接电源相比,具有诸多优点,不仅整机重量轻、体积小,在采用IGBT实现功率转换时,还能改善用电质量以及提高用电效率。经过功率器件几代的过渡发展,目前,IGBT逆变电源已逐步成为焊接工程应用的主流发展方向。本文设计了一种采用IGBT的逆变焊接电源模块。工作的内容主要包括:1、详细地论述了逆变焊接电源的工作原理与系统结构,解释了它在焊接工程应用中的固有优势。同时,对于逆变焊接电源的几种主电路作了详尽的讨论与分析,包括其拓扑结构、工作原理以及应用场合等。还对功率开关器件的控制原理进行了细致的说明,针对主要的控制方式,比较了它们的优缺点。因此,可对后文电源参数的详细设计提供一定的理论依据。2、设计了主电路与辅助电源电路,其中主电路由主回路电路以及相应的控制电路组成。一方面,对相关控制芯片及元器件进行了选型,特别是主回路电路的开关器件,采用实验室自主研发的IGBT。另一方面,对电路进行了详尽的硬件设计与参数计算,以确保主电路可以将能量安全可靠地从输入端传递到输出端。设计辅助电源的目的在于给后级电路供电,是整个系统的基础电路。3、搭建实际的电路平台,调试验证其功能。凭借实验室提供的软硬件环境,对实际电路的各个模块,包括主回路电路、控制电路以及辅助电源电路进行了单独调试与整体调试,并在调试过程中,对电路的部分理论参数进行了修正。测试结果表明,所设计的焊接电源,空载电压约为70V,可保证引弧顺利,短路电流接近200A,基本满足设计要求。此外,对于实际电路调试时出现的主要失效问题,进行了分析与讨论,并给出相应的解决方案。