1、針對鋁及其合金對焊接設備及工藝的特殊要求，鋁合金交流TIG焊的發(fā)展先后經歷了正弦波交流TIG、方波交流TIG和變極性TIG幾個階段。變極性TIG焊具有輸出電流頻率、占空比、正負半波電流幅值均可獨立調節(jié)的特點，能滿足陰極霧化作用和減少鎢極燒損的要求，成為當前TIG焊中用于鋁及其合金材料焊接的最佳方法?；诖?，本文設計了逆變式變極性TIG焊電源，對電源系統(tǒng)進行了調試，并對調試過程的波形進行了分析。
　　 電源的主電路采用輸出功率較大

2、的全橋式雙逆變結構，選取絕緣柵極型晶體管IGBT為主控開關功率轉換器件。主電路系統(tǒng)由輸入整流濾波電路、一次全橋逆變電路、高頻變壓器、輸出整流濾波電路、二次全橋逆變電路組成。文中對主電路各個組成部分涉及的元件進行了詳盡的參數(shù)設計和選取，并對二次逆變電路的工作過程進行了分析。
　　 針對逆變式變極性TIG焊電源的特點進行控制電路的設計。一次逆變控制采用脈寬調制型調節(jié)(PWM)方式控制輸出電流的大小，對輸出電流的采樣結果經運算放大器L

3、M324放大比較，完成PI調節(jié)后的控制量送入脈沖寬度控制器TL494，經脈寬調制控制電路輸出兩路互不重疊的觸發(fā)脈沖，再送入驅動電路，經IGBT專用驅動模塊EXB841進行功率放大后觸發(fā)一次逆變功率開關管，獲得平滑的直流輸出，以實現(xiàn)前級恒流源的功能。二次逆變控制采用555時基電路構成脈沖發(fā)生器，產生頻率和正負半波導通時間分別獨立調節(jié)的方波信號，經反相電路產生兩路相位差為180°的方波信號，再經死區(qū)時間控制電路和正負半波幅值調節(jié)電路，得到兩

4、路頻率、正負半波導通時間及幅值獨立可調且具有一定死區(qū)時間要求的觸發(fā)脈沖，送入驅動電路，經功率放大后驅動二次逆變開關管的開通與關斷，實現(xiàn)電流波形的轉換，得到滿足焊接工藝要求的變極性波形。針對IGBT的過熱和過流保護問題，本文設計了相應的保護電路。
　　 通過系統(tǒng)調試，對該電源的主電路及控制電路中的相應波形進行了測試分析，對一次逆變部分的外特性進行了實驗研究，對實際焊接過程中的波形進行了測試分析，結果表明，該電源可獲得電流頻率、占空