用於電弧利用設備的電源裝置的製作方法

2023-04-27 04:34:06

專利名稱：用於電弧利用設備的電源裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於如電焊機、電弧切割機、等離子弧焊機和等離子弧切割機這樣的電弧利用設備的電源裝置，本發明尤其涉及能夠補償輸入電壓變化的電源裝置。
為了減小裝置的尺寸和重量，用於電弧利用設備的電源裝置可包括逆變器。其中一種所述電源裝置包括一對逆變器。供給電源裝置的輸入AC電壓經輸入側整流器整流並且經電容器平滑為DC電壓。將DC電壓供給逆變器並將其轉換為高頻電壓。高頻電壓通過變壓器進行電壓變換並通過輸出側整流器被整流為供給負載的DC電壓。通過將DC電壓轉換成高頻電壓，可以使用小變壓器，從而能夠縮小電源裝置的整體尺寸。
當供給這種電源裝置的輸入AC電壓為高壓時，例如400V，則來自輸入側整流器的輸出電壓即逆變器的輸入電壓為高壓(為
*400≈565V)。因此，逆變器需要具有約1200V擊穿電壓的控制元件，例如IGBT、MOSFET和雙極型電晶體這樣的開關元件。但是具有如1200V的擊穿電壓的開關元件，與具有如600V擊穿電壓的控制元件相比，前者在市場上不易買到且價格是後者的兩倍或超過兩倍。此外，與具有1200V擊穿電壓的元件相比，具有600V擊穿電壓的開關元件能夠在更高頻率下使用。因此，使用具有約600V擊穿電壓的開關元件能夠實現更為緊湊的電源裝置。
轉讓給本申請的同一受讓人的1993年12月21日公布的美國專利US5,272,313公開了一種用於電孤利用設備的電源裝置，其中將兩個使用了具有約600V擊穿電壓的開關元件的逆變器串聯連接。這種電源裝置能夠在高輸入電壓運行。


圖1示出了前述US專利所公開的電源裝置的與本發明有關的一部分。圖1中，例如400V高壓的三相商用AC電壓供給輸入端1a、1b和1c之間並通過輸入側整流器2整流。一對平滑電容器3a和3b串聯連接在整流器2的輸出端2a和2b之間。經輸入側整流器2整流的電壓通過平滑電容器3a和3b進行平滑，然後被轉換為DC電壓。
將電容器3a兩端的DC電壓供給一逆變器，例如半橋型逆變器4a。逆變器4a具有串聯連接的開關元件(例如IGBT)7a和8a。電容器5a和6a的串聯電路與串聯連接的開關元件7a和8a並聯。續流二極體9a與開關元件7a的發射極-集電極導通路徑並聯，續流二極體10a與開關元件8a的發射極-集電極導通路徑並聯。
類似地，另一平滑電容器3b兩端所形成的DC電壓供給逆變器4b。逆變器4b也具有串聯連接的開關元件(例如IGBT)7b和8b。電容器5b和6b的串聯電路與串聯連接的開關元件7b和8b並聯。續流二極體9b與開關元件7b的發射極-集電極導通路徑並聯，續流二極體10b與開關元件8b的發射極-集電極導通路徑並聯。
逆變器4a的開關元件7a和8a響應由開關元件驅動單元31供給的如脈衝驅動信號的控制信號而交替地導通或截止(即導通和不導通)。逆變器4b的開關元件7b和8b以與開關元件7a和8a相同的方式進行工作。
來自逆變器4a和4b的高頻電壓分別供給變壓器11的一次線圈11P和變壓器12的一次線圈12P。分別在變壓器11的二次線圈11S1和變壓器12的二次線圈12S1中感應出被變壓的高頻電壓。感應出的高頻電壓經包括整流二極體13a、13b、14a和14b的輸出側整流器整流，經平滑電抗器15平滑，並通過輸出端16P和16N供給工件和焊炬這樣的負載。
輸出電流檢測器32檢測提供給負載的輸出電流。輸出電流檢測器32向誤差放大器51提供表示檢測出的輸出電流的信號。誤差放大器51也接收通過輸出電流設置單元33設置的表示期望輸出電流的信號。誤差放大器51求出期望輸出電流表示信號和檢出輸出電流表示信號之差，並向開關元件驅動單元31提供表示差值的誤差信號。開關元件驅動單元31確定接通每個開關元件7a，7b，8a和8b的導通期間，使得誤差信號為零。每個開關元件的導通期間和非導通期間之和為預定的恆值。換句話說，開關元件7a，7b，8a和8b是PWM控制的。
除了二次線圈11S1之外，變壓器11還具有二次線圈11S2。在二次線圈11S2中感應出的高頻電壓經全波整流器18整流並通過電阻器20供給逆變器4b的輸入，全波整流器18包括二極體18a-18d。
類似地，除了二次線圈12S1之外，變壓器12還具有二次線圈12S2。在二次線圈12S2中感應出的高頻電壓經全波整流器17整流並通過電阻器19供給逆變器4a的輸入，全波整流器17包括二極體17a-17d。
這樣，逆變器4a的輸出電壓通過變壓器11的二次線圈11S2反饋到逆變器4b的輸入，逆變器4b的輸出電壓通過變壓器12的二次線圈12S2反饋到逆變器4a的輸入。
不管電容器3a和3b之間的電容量或漏電流差怎樣，逆變器4a和4b的輸出電壓這種反饋都使電容器3a和3b的電壓保持相等。例如假設逆變器4a的輸入電壓高於逆變器4b的輸入電壓，則供給變壓器11一次線圈11P兩端的電壓高於供給變壓器12一次線圈12P兩端的電壓。因此，在變壓器11二次線圈11S2中感應出的電壓高於變壓器12二次線圈12S2中感應出的電壓。在二次線圈11S2兩端感應出的較高電壓通過電阻器20施加在供以較低輸入電壓的變壓器12的一次線圈12P，而二次線圈12S2的較低電壓施加在供以較高輸入電壓的變壓器11的一次線圈11P。這使得供給一次線圈11P和一次線圈12P兩端的電壓相等。
在上述電源裝置中，希望迅速消除上述的輸入電壓不平衡並使電壓平衡。為此目的，電阻器19和20應當具有低電阻。電阻器19和20導通大電流且不應被這種大電流損壞。這種電阻器尺寸相對較大。大尺寸電阻器的使用增加了電源裝置的尺寸，抵消了使用能縮小尺寸的逆變器所帶來的好處。
本發明的目的是提供一種用於電弧利用設備的電源裝置，它能為其中所使用的逆變器提供已平衡的輸入電壓且尺寸緊湊。
本發明的用於電弧利用設備的電源裝置具有輸入側整流單元，該單元對AC電壓進行整流並在其兩個輸出端之間形成輸出電壓。一對平滑電容器彼此串聯連接在上述兩個輸出端之間。一對逆變器分別連接在上述一對平滑電容器各自的兩端。每個逆變器具有開關元件，其響應控制信號而交替接通或斷開，從而將從相應的一個平滑電容器供給的DC電壓轉換為高頻電壓。將來自逆變器的高頻電壓供給變壓器。轉換器將變壓器的輸出電壓轉換為供給負載的DC電壓。輸出檢測器產生表示從轉換器提供給負載的輸出的信號，該輸出例如為輸出電流、輸出電壓或輸出功率。第一電壓檢測器連接在平滑電容器的串聯電路之間，產生表示應供給每個逆變器的第一電壓的第一電壓表示信號。第二電壓檢測器連接在其中一個平滑電容器兩端，產生表示一個電容器兩端所形成的第二電壓的第二電壓表示信號。上述輸出表示信號以及第一和第二電壓表示信號都供給控制單元。控制單元根據輸出表示信號和預定信號之差產生控制信號。控制信號用來確定逆變器開關元件的導通期間。控制信號供給逆變器，使得電源裝置能夠為負載提供相應於上述預定信號的輸出。
控制單元根據第一和第二電壓表示信號之差修正將供給至少其中一個逆變器的控制信號。對至少其中一個逆變器進行控制，使得其開關元件根據修正的控制信號對導通期間進行修正。
例如，如果第二電壓大於第一電壓，檢測出第二電壓的逆變器的開關元件的導通期間被增加，或者，另一逆變器開關元件的導通期間被減小。如果第二電壓低於第一電壓，檢測出第二電壓的逆變器的開關元件的導通期間被減小，或者，另一逆變器開關元件的導通期間被增加。
這種操作使兩個逆變器的輸入電壓保持平衡。
也可以對供給各個逆變器的兩個控制信號都作出修正。在本例中，當一個逆變器開關元件的導通期間被增加時，另一個逆變器開關元件的導通期間就被減小。
具體地說，當第二電壓表示信號大於第一電壓表示信號時，連接有第二電壓檢測器的逆變器的開關元件的導通期間被增加，另一逆變器的開關元件的導通期間被減小。
當第二電壓表示信號小於第一電壓表示信號時，連接有第二電壓檢測器的逆變器的開關元件的導通期間被減小，另一逆變器的開關元件的導通期間被增加。
如上所述，通過同時控制兩個逆變器的導通期間，就能夠使第一和第二電壓快速平衡。
可以在一次修正中以與第一和第二電壓之差相對應的整個時間長度來修正導通期間。但是通過這種修正，例如在第二電壓高於第一電壓時可能突然降到低於第一電壓的較低值。為了阻止這種突然的電壓降落，可以每次以預定的較短時間長度來修正導通期間。可以以不同的方式來修正導通期間。
每個逆變器可包括至少兩個開關元件。具有至少兩個開關元件的逆變器在第一狀態和第二狀態之間交替變換，在第一狀態下，一個開關元件導通而另一開關元件不導通，在第二狀態下，一個開關元件不導通而另一開關元件導通。為了防止兩個開關元件同時導通，設有兩個開關元件都不導通的間歇時間。由此，修正導通期間也不會導致開關元件的導通期間擴展到間歇時間中。
圖1是現有的用於電弧利用設備的電源裝置的方框圖；圖2是根據本發明一個實施例的用於電弧利用設備的電源裝置的方框圖；圖3是圖2的電源裝置的電壓平衡單元的方框圖；圖4(a)示出了時鐘脈衝信號波形，圖4(b)示出了由圖3的電壓平衡單元產生的尋常脈衝信號波形，圖4(c)-4(g)示出了由圖3的電壓平衡單元產生的修正脈衝信號波形，圖4(h)示出了由圖3的電壓平衡單元產生的有效修正脈衝信號波形；圖5(a)和5(b)示出了在一個例子中圖2的電源裝置的逆變器4a和4b如何分別受到控制，圖5(c)示出了在逆變器的這種控制下電容器3a和3b之間電壓差值的變化；以及圖6(a)和6(b)示出了在另一個例子中圖2的電源裝置的逆變器4a和4b如何分別受到控制，圖6(c)示出了在逆變器的這種控制下電容器3a和3b之間電壓差值的變化。
下面參考圖2-6描述根據本發明的一個實施例的用於電弧利用設備的電源裝置。從圖2和圖1的比較可以看出，根據本發明的電源裝置沒有變壓器11和12的二次線圈11S2和12S2，二極體17a-17d和18a-18d，電阻器19和20以及誤差放大器51，所有這些都包括在圖1所示的現有技術電源裝置中。取而代之的是，圖2所示的電源裝置具有作為控制單元一部分的電壓平衡單元34。圖2中，與圖1中所用相同的附圖標記表示相似的元件和功能，其說明從略。
電壓平衡單元34從第一電壓檢測器接收表示將供給逆變器4a和4b中每一個逆變器的第一電壓的信號。第一電壓檢測器包括串聯連接在節點A和C之間的電阻器35和36，它們分別與電容器3a和3b的串聯電路的兩端相連接。電阻器35和36的電阻值相同。電阻器36兩端的電壓，即電阻器35和36接合處節點D的電壓，作為第一電壓表示信號供給電壓平衡單元34。由於電阻器35和36的電阻值相同，因此當逆變器4a和4b的輸入電壓處於平衡狀態時，電阻器36兩端的電壓即第一電壓表示信號表示應供給逆變器4a和4b的平衡電壓。
電壓平衡單元34也從第二電壓檢測器接收第二電壓表示信號。第二電壓檢測器包括串聯連接在電容器之一，例如電容器3b兩端的電阻器37和38，所述兩端即電容器3a和3b接合處節點B和節點C之間。電阻器38兩端的電壓，即電阻器37和38接合處節點E的電壓，作為第二電壓表示信號供給電壓平衡單元34。電阻器38的電阻值大大高於電阻器37。因此，第二電壓表示信號基本代表了電容器3b兩端的電壓。
此外，電壓平衡單元34從輸出電流檢測器32接收檢出輸出電流表示信號以及從輸出電流設置單元33接收期望輸出電流表示信號。
如圖3所示，電壓平衡單元34包括CPU45。CPU45分別從A/D轉換器41，42，43和44接收數位化的第一和第二電壓表示信號、檢出輸出電流表示信號和期望輸出電流表示信號。CPU45根據存儲在存儲器46中的程序以及圖4(a)所示的時鐘脈衝信號而工作。
根據檢出輸出電流表示信號和期望輸出電流表示信號，CPU45產生圖4(b)所示的尋常脈衝信號。尋常脈衝信號在其第一狀態例如高電平(H-電平)中，表示每個開關元件7a，7b，8a和8b的導通期間，它使檢出輸出電流表示信號和期望輸出電流表示信號之差為零。該尋常脈衝第一狀態下的寬度可以根據檢出輸出電流表示信號和期望輸出電流表示信號之差在預定的最大容許範圍內增加或減小。
CPU45根據第一和第二電壓表示信號修正尋常脈衝信號並產生圖4(c)-4(f)所示的其中一種修正脈衝信號。
當節點D的電壓即第一電壓表示信號和節點E的電壓即第二電壓表示信號之差例如等於或大於10V且小於20V時，CPU45產生圖4(c)所示的修正脈衝信號，其中下降沿比尋常脈衝信號晚出現一個時鐘周期。
當第一和第二電壓表示信號之差例如等於或大於20V且小於40V時，CPU45產生圖4(d)所示的修正脈衝信號，其中下降沿比尋常脈衝信號晚出現兩個時鐘周期。
當第一和第二電壓表示信號之差例如等於或大於40V且小於60V時，CPU45產生圖4(e)所示的修正脈衝信號，其中下降沿比尋常脈衝信號晚出現三個時鐘周期。
當第一和第二電壓表示信號之差例如等於或大於60V且小於100V時，CPU45產生圖4(f)所示的修正脈衝信號，其中下降沿比尋常脈衝信號晚出現四個時鐘周期。
當第一和第二電壓表示信號之差小於10V時，CPU45不產生修正脈衝信號。換句話說，僅在第一和第二電壓表示信號之差等於或大於10V時才產生修正脈衝信號。因此，閾值電壓為10V。
當第一和第二電壓表示信號之差等於或大於100V時，CPU45認為電壓之間的平衡是不正常的並且產生修正脈衝信號，該脈衝信號的下降沿出現在開關元件7a，7b，8a和8b導通期間最大容許範圍內的最後時間點，如圖4(g)所示。例如，假定開關元件7a和7b受圖4(g)所示修正脈衝信號的控制，使得一個開關元件例如開關元件7a交替地在整個最大容許範圍內導通和在休止期間不導通，但另一開關元件例如開關元件7b保持不導通。
以上示例的電壓差值範圍是對於具有例如400V有效值的輸入AC電壓的。無須說明，當供給具有不同有效值的AC電壓時，可以改變分別對應於上述修正脈衝信號的電壓範圍。
從圖4(b)和圖4(c)-(g)的比較可以看出，每個修正脈衝信號的上升沿都比尋常脈衝信號的上升沿晚出現一個時鐘周期。這是因為CPU45構成為僅在知道產生尋常脈衝信號後再產生修正脈衝信號。由於修正脈衝信號的上升沿與尋常脈衝信號的上升沿不一致，因此逆變器4a和4b在稍微不同的時間導通。為了彌補這種輕微的差別，取尋常脈衝信號和每個修正脈衝信號的邏輯和(或的關係)，以便除了將上升沿修正為與尋常脈衝信號的上升沿一致以外提供與修正脈衝信號等效的有效修正脈衝信號，如圖4(h)所示的那樣。實際使用的是具有修正的上升沿的有效修正信號。圖4(h)所示信號對應於圖4(e)所示的修正脈衝信號。
以上是當第一電壓表示信號大於第二電壓表示信號時的描述。如果第二電壓表示信號大於第一電壓表示信號，CPU45產生脈衝寬度小於尋常脈衝信號的修正脈衝信號。
當第二電壓表示信號大於第一電壓表示信號且兩者之差等於或大於10V且小於20V時，CPU45產生修正脈衝信號，該信號的下降沿比尋常脈衝信號早出現一個時鐘周期。
當第二電壓表示信號大於第一電壓表示信號且兩者之差等於或大於20V且小於40V時，CPU45產生修正脈衝信號，該信號的下降沿比尋常脈衝信號早出現兩個時鐘周期。
當第二電壓表示信號大於第一電壓表示信號且兩者之差等於或大於40V且小於60V時，CPU45產生修正脈衝信號，該信號的下降沿比尋常脈衝信號早出現三個時鐘周期。
當第二電壓表示信號大於第一電壓表示信號且兩者之差等於或大於60V且小於100V時，CPU45產生修正脈衝信號，該信號的下降沿比尋常脈衝信號早出現四個時鐘周期。
將以上述方式產生的尋常脈衝信號和有效修正脈衝信號供給開關元件驅動單元31，開關元件驅動單元31與電壓平衡單元34一起構成控制單元。開關元件驅動單元31根據尋常脈衝信號產生兩個控制逆變器4b的開關元件7b和8b導通期間的控制信號，根據有效修正脈衝信號產生兩個控制逆變器4a的開關元件7a和8a導通期間的控制信號。
當不產生修正脈衝信號時，開關元件驅動單元31根據尋常脈衝信號產生兩個控制信號，這兩個控制信號分別控制逆變器4a的開關元件7a和8a。
逆變器4a的兩個控制信號具有第一狀態和第二狀態，第一狀態例如相當於H-電平，第二狀態例如相當於L-電平。每個控制信號為第一狀態的期間表示開關元件7a和8a中相關的一個開關元件的導通期間。當逆變器4a的開關元件7a的控制信號為第一狀態時，開關元件8a的控制信號為第二狀態。當開關元件7a的控制信號為第二狀態時，開關元件8a的控制信號為第一狀態。關於逆變器4b的控制信號也是同樣的。
例如，當第一電壓表示信號大於第二電壓表示信號時，供給逆變器4a的輸入電壓高於供給逆變器4b的輸入電壓。如果差值等於或大於40V且小於60V，脈衝寬度比尋常脈衝信號大TM(等於圖4(h)所示的三個時鐘周期)的有效修正脈衝信號供給開關元件驅動單元31。根據該有效修正脈衝信號，開關元件驅動單元31產生控制逆變器4a的開關元件7a和8a的控制信號，使其具有導通期間TB，TB大於由尋常脈衝信號所確定的尋常導通期間TA，如圖5(a)中期間T1中所示。根據尋常脈衝信號，開關元件驅動單元31也產生控制逆變器4b的開關元件7b和8b的控制信號，使其具有等於尋常導通期間TA的導通期間，如圖5(b)所示。
這導致具有更高的輸入電壓的逆變器4a承受比逆變器4b更多的負載。電容器3a被放電，其電壓降低。圖5(c)示出了電容器3a和3b之間的電壓差。隨著電容器3a的放電，差值減小。
當電容器3a的放電將較大的第一電壓表示信號和較小的第二電壓表示信號之差減小到等於或大於20V且小於40V時，有效修正脈衝信號的脈衝寬度變短。換句話說，具有大於尋常脈衝信號兩個時鐘周期寬度的有效修正脈衝信號供給開關元件驅動單元31。隨著電容器3a的進一步放電，差值減小到等於或大於10V且小於20V。於是，有效修正脈衝信號寬度大於尋常脈衝信號寬度的一個時鐘周期。隨著電容器3a的進一步放電，差值變為小於10V，這意味著電容器3a和3b的電壓幾乎相等，結果逆變器4a的導通期間等於尋常脈衝信號的導通期間TA，如圖5(a)中的期間T2所示。
當第二電壓表示信號大於第一電壓表示信號時，逆變器4b的輸入電壓大於逆變器4a。在這種情況下，根據尋常脈衝信號確定逆變器4b的開關元件7b和8b的導通期間，而逆變器4a的開關元件7a和8a的導通期間小於根據尋常脈衝信號所確定的期間。與上述運行相類似，當第一和第二電壓表示信號之差變得更小時，逆變器4a的開關元件的導通期間增加，導通期間逐漸達到根據尋常脈衝信號所確定的期間。
根據本發明上述實施例的電源裝置，根據第一和第二電壓表示信號之差來控制逆變器4a的開關元件7a和8a的導通期間。但是也可以控制逆變器4b的開關元件7b和8b的導通期間而不是開關元件7a和8a。此時，根據尋常脈衝信號來控制逆變器4a的開關元件7a和8a的導通期間。因此，當第一電壓表示信號大於第二電壓表示信號時，根據有效修正脈衝信號減小逆變器4b的開關元件7b和8b的導通期間。當第一電壓表示信號小於第二電壓表示信號時，根據有效修正脈衝信號增加逆變器4b的開關元件7b和8b的導通期間。隨著第一和第二電壓表示信號之差變小，逆變器4b的開關元件7b和8b的導通期間達到尋常脈衝信號所確定的期間。
根據上述實施例的電源裝置，僅有一個逆變器的開關元件的導通期間受到控制。但是，兩個逆變器的開關元件的導通期間可以同時受到控制。例如，當第一電壓表示信號大於第二電壓表示信號時，如圖6(a)的期間T1所示的那樣，可以根據有效修正脈衝信號增加逆變器4a的開關元件7a和8a的導通期間，同時如圖6(b)的期間T1所示的那樣，可以減小逆變器4b的開關元件7b和8b的導通期間。在本例中也是，逆變器4a的每個開關元件導通期間的增加量和逆變器4b的每個開關元件的導通期間的減小量隨著電容器3a電壓的降低而變小。當電容器3a和3b電壓相等時，如圖6(a)和6(b)的期間T2所示，兩個逆變器4a和4b的開關元件的導通期間等於由尋常脈衝信號確定的期間。
當第二電壓表示信號大於第一電壓表示信號時，逆變器4a的開關元件7a和8a的導通期間被減小，逆變器4b的開關元件7b和8b的導通期間被增加。隨著第二和第一電壓表示信號之差變小，逆變器4a的開關元件7a和8a的導通期間變長，逆變器4b的開關元件7b和8b的導通期間變短。當電容器3a和3b電壓相等時，逆變器4a和4b的開關元件的導通期間等於尋常脈衝信號所確定的期間。
電壓平衡單元34也可以由如比較器和計數器這樣的元件構成，而不是CPU45。
在上述實施例所述的電源裝置中，用IGBT作為逆變器4a和4b的開關元件。但也可以用FET或雙極型電晶體來代替IGBT。
在上述實施例所述的電源裝置中，逆變器4a和4b為半橋型，但也可以為全橋(full-bridge)型。
根據上述實施例的電源裝置為恆流控制，其中根據檢出的輸出電流控制逆變器4a和4b。但是，也可以通過檢測負載的輸出電壓或輸出功率對所述裝置進行恆壓或恆功率控制。
根據上述實施例的電源裝置包括分開的變壓器11和12。也可代之以，變壓器11和變壓器12的線圈纏繞在單個鐵心分開的柱上。
在上述實施例的電源裝置中，有效修正脈衝信號的上升沿與尋常脈衝信號的上升沿一致。在某些情況下，上升沿不必相互一致。
權利要求
1.用於電弧利用設備的電源裝置，包括輸入側整流器，整流AC電壓並在其兩個輸出端之間形成已整流電壓；一對平滑電容器，串聯連接在所述輸入側整流器的兩個輸出端之間；一對逆變器，其中每個逆變器都連接在相應的一個平滑電容器兩端，每個逆變器響應供給的控制信號而交替地導通和不導通，每個逆變器包括開關元件，所述開關元件將由相應的一個平滑電容器供給的DC電壓轉換為高頻電壓；變壓器，從每個逆變器接收高頻電壓；轉換器，將來自變壓器的輸出電壓轉換為供給負載的直流電壓；輸出檢測器，產生表示從所述轉換器供給負載的輸出的信號；第一電壓檢測器，連接在所述平滑電容器的串聯電路的兩端之間，產生表示應供給所述逆變器的第一電壓的信號；第二電壓檢測器，連接在所述平滑電容器之一方的，因而為所述逆變器之一的兩端，產生表示在該一方的平滑電容器兩端之間的第二電壓的信號；以及控制單元，接收所述輸出表示信號和所述第一和第二電壓表示信號，並根據輸出表示信號和預定信號之差產生確定所述逆變器的開關元件導通期間的控制信號；該控制信號的至少一個是根據第一和第二電壓表示信號之差修正的，所述控制單元根據所述修正的控制信號控制所述逆變器之一。
2.根據權利要求1所述的電源裝置，其中，當第一和第二電壓表示信號之差大於預定閾值時控制單元對所述至少一個控制信號進行修正，以便增加與其相關的開關元件的導通期間。
3.根據權利要求1所述的電源裝置，其中，當第一和第二電壓表示信號之差大於預定閾值時控制單元對所述至少一個控制信號進行修正，以便減小與其相關的開關元件的導通期間。
4.根據權利要求1所述的電源裝置，其中，當第一和第二電壓表示信號之差大於預定閾值時，增加兩端連接有第二電壓檢測器的逆變器的開關元件的導通期間，減小另一逆變器的開關元件的導通期間。
5.根據權利要求1所述的電源裝置，其中，所述控制信號的修正是每次以預定量來改變開關元件的導通期間。
6.根據權利要求1所述的電源裝置，其中，每個逆變器包括至少兩個開關元件，每個逆變器的開關元件以互補的方式相互交替導通和不導通，每個控制信號的修正方式是在開關元件的最大容許範圍內改變每個開關元件的導通期間。
全文摘要
用於電弧利用設備的電源裝置包括串聯連接在整流單元輸出之間的電容器,與每個電容器兩端分別連接的逆變器。第一電壓檢測器產生表示應供給逆變器的第一電壓的信號。第二電壓檢測器產生表示其中一個電容器兩端的第二電壓的信號。電壓平衡單元根據輸出表示信號和預定信號之差產生確定相應逆變器導通期間的控制信號。電壓平衡單元根據第一和第二電壓表示信號之差修正至少一個控制信號以改變與其相關的逆變器的導通期間。
文檔編號B23K9/10GK1244450SQ9911030
公開日2000年2月16日 申請日期1999年7月8日 優先權日1998年7月8日
發明者池田哲朗, 森本猛, 小野昌之 申請人:株式會社三社電機製作所