中频电阻焊焊接控制器的主要作用就是把工频三相电源转换为稳定的中频三相电源，电压从380V（线电压380V，相电压220V，线电压=倍的相电压）提高到520V左右（三相桥式整流，不包含滤波，输出电压为1.35-1.4倍的线电压（原边电压），即380*1.35=520V），频率从50Hz提高到1000Hz以上，再通过焊接变压器转换和整流，变成需要的直流电流供点焊焊接使用。上述原理称为中频逆变直流，其电路原理图如下图所示：

　　图1 中频逆变直流电路原理图（使用Protel DXP制图）

　　图1的电路中实现逆变的关键元件是IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管），这种器件利用制作集成电路的方法，由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面优点。它可以承受高达数千伏的电压，并且可以控制高达数千安培的电流。

　　2、三相桥式整流基本原理

　　图2 三相桥式整流电路

　　首先分析整流电路，整流电路把三相交流电转变为直流电，就是由六个整流管组成的全波整流电路，三相全波整流电路如图2所示。一般三相全波桥式整流电路已经做成了集成化电路，成为一个固定电压、固定电流的三相全波整流块。它的输入端接上50Hz、380V线电压的三相交流电，它的输出端就会有整流后的直流输出。

　　为了分析整流电路的工作原理在图3中画出了三相的相电压的图（只体现三相电源各相之间的相角关系，未体现三相电频率）。作用在6个整流二极管上的电压是线电压，也就是，这里线电压的波形相当于任意一瞬间两个相电压相减。

　　图3 三相电压输入波形（使用Matlab制图）

　　图1 中频逆变直流电路原理图（使用Protel DXP制图）

　　图1的电路中实现逆变的关键元件是IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管），这种器件利用制作集成电路的方法，由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面优点。它可以承受高达数千伏的电压，并且可以控制高达数千安培的电流。

　　2、三相桥式整流基本原理

　　图2 三相桥式整流电路

　　首先分析整流电路，整流电路把三相交流电转变为直流电，就是由六个整流管组成的全波整流电路，三相全波整流电路如图2所示。一般三相全波桥式整流电路已经做成了集成化电路，成为一个固定电压、固定电流的三相全波整流块。它的输入端接上50Hz、380V线电压的三相交流电，它的输出端就会有整流后的直流输出。

　　为了分析整流电路的工作原理在图3中画出了三相的相电压的图（只体现三相电源各相之间的相角关系，未体现三相电频率）。作用在6个整流二极管上的电压是线电压，也就是，这里线电压的波形相当于任意一瞬间两个相电压相减。

　　图3 三相电压输入波形（使用Matlab制图）

　　将波形图提取出来，如图4所示。图中所标注的点划线为时刻示意。分析1—6号整流二极管导通的情况：对于1、2、3号二极管，有一端接在一起（E+端口），当三相交流电作用在管子的另一端时，哪个二极管能导通取决于1、2、3三个整流管所接的电压哪个电位*高。如图4所示，在时刻，a相*高，a相导通后（即整流管1通）就把电压加到2和3整流管，这两个整流管受到了反向电压，就是E+点电压高于b相，和c相电压，所以2与3整流管都截止。

　　对于E-端，4、5、6整流管接在了一起，哪一个管子导通，取决于a，b，c三相哪一相电位*低。由图4可见，在瞬间c相的电压*负，则这一瞬间c相连接的6号二极管导通，一旦6导通就使E-的电位变为*负（二极管管压降忽略不计），整流管4与整流管5都截止。在这一时刻由于为负值，所以（E+）—（E-）之间的电压就是，其他时刻类似。

　　中频逆变电源与其它电源的对比

　　? 三种焊接电源的原理简图

　　单相交流焊机

　　? *常见的电阻焊机型式；

　　? 一般用可控硅移相控制。由于工作频率（50Hz）的限制，其焊接电流的*小调节周期需0.02s（即一个周波）；

　　? 每个周波都有过零区，特别在小焊接规范时，过零时间可能高达预定焊接时间的50%以上 。热量损失严重 ，这对于热导性良好的材料（如Al、Cu及其合金）和热强钢等的焊接是极为不利的。而在连续缝焊的情况下则会限制焊接速度的提高。

　　? 交流电流在通过焊接区时，由于趋表效应而出现发散现象，显然能量利用不充分。

　　? 电阻焊的对象大多是钢铁之类的铁磁材料，工件进入焊机的电极臂间就会引起次级回路电感量的变化，引起焊接电流的不稳定，从而导致焊接质量的波动；

　　? 强大的焊接电流使电极臂受到交变电磁力的干扰，从而导致电极压力的不稳定，影响焊接质量。

　　电容储能焊机

　　? 焊接时间很短，一般只有0.003~0.006s(通常放电时间不作控制)。焊点表面氧化和变形很少；

　　? 特别适用于厚度差别大的材料焊接 ；

　　? 输出和输入完全分隔，不受外部电源变化影响，保持恒定功率输出；

　　? 对大多数材料来说，储能焊机的焊接规范太硬了；

　　? 设备价格比较高；

　　? 电容器寿命相对较短。

　　三相次级整流焊机

　　1.输出电流为有少量波动的直流电，交变电磁力的影响很小；2.三相输入，有利于电网的平衡。功率因数比较高；3.一般用于大功率焊机；一般用可控硅移相控制。由于工作频率（50Hz）的限制，其焊接电流的*小调节周期需0.02s（即一个周波）

　　中频直流逆变电源的调制调试过程

　　中频焊机实测的电流波形图

　　浙江豪精机电有限公司

　　上海豪精机电有限公司

　　SALES MANAGER：Mr.Hu 胡先生

　　TEL联系电话：