本實用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種防止全橋逆變電路變壓器偏磁及飽和的電路。

背景技術(shù)：

由于逆變焊機的功率一般都比較大，因此在逆變焊機的主電路中一般使用全橋逆變電路，雖然全橋逆變電路具有磁芯利用率高、濾波電感比較小以及輸出功率大等優(yōu)點，但是該電路有一個非常突出的問題就是變壓器容易偏磁甚至飽和導(dǎo)致逆變失敗以及燒毀元器件。導(dǎo)致變壓器偏磁起因是全橋電路的不平衡，而引起全橋電路不平衡的原因有很多。歸納下來有以下幾種：

一，全橋電路中開關(guān)管(本司使用的多為IGBT)的飽和壓降有差異或者正負(fù)脈沖的時效負(fù)載不一致導(dǎo)致變壓器初級繞組上的正負(fù)電壓不相等。

二，兩組橋臂的輸出脈沖不一致導(dǎo)致變壓器初級兩端的電壓在一個基波周期內(nèi)的正負(fù)伏秒值不相等，從而變壓器初級中存在直流分量。

三，由于焊機工作的特殊性，輸出端一直在空載到短路或者負(fù)載到短路中不斷變化，反饋信號會不斷變化，從而會導(dǎo)致控制信號也會急劇變化，引起了相鄰兩個驅(qū)動周期內(nèi)的脈寬不一致，引起變壓器的偏磁。

四，驅(qū)動部分的元器件有時會發(fā)生損壞，這也會導(dǎo)致變壓器的偏磁。

變壓器的偏磁不僅對變壓器，也對開關(guān)元器件以及整個主電路都會造成很嚴(yán)重的損壞。為了解決這一問題，出現(xiàn)了許多方法，其中比較典型的就是偏磁電流截止保護方案，當(dāng)變壓器初級的電流大于給定值時切斷該路的驅(qū)動，直到另一路的電流也超過了給定值時，該路的驅(qū)動信號再恢復(fù)。該方法雖然能抑制變壓器的偏磁，然而會引起電流的大幅度的變化，不利于焊接的穩(wěn)定。

因此，需要設(shè)計一種使用簡單可靠、成本低廉的電路來解決全橋逆變電路中變壓器的偏磁及飽和問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種使用簡單可靠、成本低廉的電路來解決全橋逆變電路中變壓器的偏磁及飽和問題。

為了達到上述目的，本實用新型是一種防止全橋逆變電路變壓器偏磁及飽和的電路，包括電源、電阻、電容、二極管、比較器、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管和芯片，其特征在于：電流互感器的電流反饋信號端接入小二芯殼的輸入端，小二芯殼的1號腳分兩路分別與二極管四的陽極以及與二極管三的陰極連接，小二芯殼的2號腳分兩路分別與二極管一的陽極以及與二極管二的陰極連接，二極管一的陰極分六路分別與電阻一的一端、二極管四的陰極、電阻二的一端、電阻三的一端、電阻四的一端以及電容一的一端連接，電阻一的另一端與+15V電源連接，二極管二的陽極、二極管三的陽極、電阻二的另一端、電阻三的另一端、電阻四的另一端接地，電容一的另一端分兩路分別與電阻五的一端以及電阻六的一端連接，電阻五的另一端接地，電阻六的另一端分三路分別與電容二的一端、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的漏極以及比較器的正向輸入端連接，電容二的另一端接地，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的源級接地，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的基極分兩路分別與電阻十一的一端以及電容四的一端連接，電阻十一的另一端接地，電容四的另一端分三路分別與二極管五的陰極、二極管六的陰極以及電阻十二的一端連接，二極管五的陽極與脈沖寬度調(diào)制信號端連接，二極管六的陽極與另一脈沖寬度調(diào)制信號端連接，電阻十二的另一端接地，比較器的反向輸入端分三路分別與電阻八的一端、電阻七的一端以及電容三的一端連接，電阻八的另一端與+15V電源連接，電阻七的另一端、電容三的另一端接地，比較器的輸出端分兩路分別與電阻九的一端以及電阻十的一端連接，電阻九的另一端與芯片的16號腳連接，電阻十的另一端與+15V電源連接。

所述的比較器型號為LM393。

所述的芯片型號為UC3846。

本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，設(shè)計了防止全橋逆變電路變壓器偏磁及飽和的電路，電路簡單可靠，具有反應(yīng)速度快，測量精度高，制作簡單，成本低廉的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路示意圖。

圖2為本實用新型將采樣的變壓器初級電流信號進行整流后得到的波形圖。

圖3為本實用新型信號經(jīng)過微分電路后得到的波形圖。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述。

參見圖1，本實用新型是一種防止全橋逆變電路變壓器偏磁及飽和的電路，包括電源、電阻、電容、二極管、比較器、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管和芯片。電流互感器的電流反饋信號端接入小二芯殼J1的輸入端，小二芯殼J1的1號腳分兩路分別與二極管四D41的陽極以及與二極管三D40的陰極連接，小二芯殼J1的2號腳分兩路分別與二極管一D38的陽極以及與二極管二D39的陰極連接，二極管一D38的陰極分六路分別與電阻一R7的一端、二極管四D41的陰極、電阻二R31的一端、電阻三R32的一端、電阻四R33的一端以及電容一C78的一端連接，電阻一R7的另一端與+15V電源連接，二極管二D39的陽極、二極管三D40的陽極、電阻二R31的另一端、電阻三R32的另一端、電阻四R33的另一端接地，電容一C78的另一端分兩路分別與電阻五R158的一端以及電阻六R159的一端連接，電阻五R158的另一端接地，電阻六R159的另一端分三路分別與電容二C80的一端、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管T1的漏極以及比較器的正向輸入端連接，電容二C80的另一端接地，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管T1的源級接地，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管T1的基極分兩路分別與電阻十一R161的一端以及電容四C79的一端連接，電阻十一R161的另一端接地，電容四C79的另一端分三路分別與二極管五D47的陰極、二極管六D48的陰極以及電阻十二R160的一端連接，二極管五D47的陽極與脈沖寬度調(diào)制信號端連接，二極管六D48的陽極與另一脈沖寬度調(diào)制信號端連接，電阻十二R160的另一端接地，比較器的反向輸入端分三路分別與電阻八R168的一端、電阻七R167的一端以及電容三C86的一端連接，電阻八R168的另一端與+15V電源連接，電阻七R167的另一端、電容三C86的另一端接地，比較器的輸出端分兩路分別與電阻九R169的一端以及電阻十R170的一端連接，電阻九R169的另一端與芯片的16號腳連接，電阻十R170的另一端與+15V電源連接。

本實用新型中，比較器型號為LM393，芯片型號為UC3846。

本實用新型工作時，控制回路通過電流互感器對變壓器初級電流進行采樣，由于采樣的信號為交流信號，用4個二極管將該采樣信號整流為直流信號作為電流采樣信號，變壓器正常工作時，采樣到的信號應(yīng)該是脈沖信號，并且高電平比較平穩(wěn)，無冒尖現(xiàn)象，本實用新型電路先使用微分電路對反饋信號的上升沿和下降沿進行采樣，再用一個接地電容進行濾波，若變壓器正常工作，微分電路處理后的信號沒有冒尖現(xiàn)象產(chǎn)生，將處理后的信號通過一個比較器與參考電壓進行比較，若變壓器電流有較大的尖峰，則輸出的信號為高電平，再將輸出的信號輸入峰值電流型芯片UC3846的16號腳，使芯片停止工作，以此達到防止變壓器偏磁甚至飽和。由于在變壓器正常工作時電流仍有上升沿和下降沿，因此通過微分電路后仍有一個高電平，這時會導(dǎo)致芯片的誤關(guān)斷，本實用新型電路中采用了新型的控制電路，將兩路互補的輸出脈沖通過微分電路后將信號輸入金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的基極，在脈沖的上升沿階段經(jīng)微分電路處理后有一個高電平，將金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管開通，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的一端接地，另一端接比較器的正向輸入端，從而將信號拉低，防止了芯片誤關(guān)斷。變壓器的尖峰處在脈沖的下降沿前，此時若有尖峰則電平不會被拉低，芯片正常關(guān)斷。

如圖2所示，前兩個周期內(nèi)變壓器正常工作，在第三個周期中波形有明顯的尖峰，說明變壓器產(chǎn)生了偏磁，從而會導(dǎo)致變壓器的飽和。如圖3所示，前兩個周期內(nèi)，只在波形的上升沿和下降沿有一個尖峰，在節(jié)點1、節(jié)點2和節(jié)點3的三個尖峰處，由于由兩路互補輸出脈沖組成的控制電路將這三個節(jié)點處的電壓拉低，從而能夠避免芯片UC3846誤關(guān)閉。而在節(jié)點4處，由于第三個周期內(nèi)變壓器產(chǎn)生偏磁，存在一個電流尖峰，經(jīng)微分電路處理后產(chǎn)生電流尖峰，而此時金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管并沒有開通，因此不能將該高電平拉低，芯片UC3846的16號腳輸入一個高電平，芯片停止工作，實現(xiàn)了防止變壓器偏磁的功能。