第5章-晶闸管弧焊整流器

第5章_晶闸管弧焊整流器第一页，共61页。5.1概述晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又被称为可控硅整流器（SiliconControlledRectified---SCR），以前简称可控硅。在电力二极管开始应用后不久，1956年美国贝尔实验室发明了晶闸管，1957年美国通用电气公司开发出世界上第一只晶闸管，从此揭开了电力电子技术发展和应用的序幕。晶闸管容量大、耐压高、功耗小，具有良好的可控性，很适合制作弧焊电源，它采用小功率信号改变晶闸管的导通角来实现对弧焊电源外特性的控制以及焊接规范的调节。目前在各种弧焊电源中，晶闸管式弧焊整流器的应用最为广泛。第二页，共61页。关于晶闸管的导通和关断导通条件1.在晶闸管两端加正向电压；2.在控制极和阴极之间加触发信号。关断条件当晶闸管两端加的正向电压等于零或小于零时，晶闸管自然关断。阳极阴极控制极第三页，共61页。5.1.1晶闸管弧焊整流器的主要组成晶闸管式弧焊整流器基本原理框图一般晶闸管式弧焊整流器的组成，如图5-1所示。主电路由三相主变压器T、晶闸管整流器V和输出直流电感L组成。二极管组VD和限流电阻R构成维弧电路。控制电路由给定电路、检测电路、比较电路和触发电路组成。图5-1晶闸管式弧焊整流器基本原理图第四页，共61页。5.1.2主要特点控制性能好晶闸管可以用较小功率的触发信号，实现对大功率整流器的输出控制。动特性好，反映速度快它与磁放大器式弧焊整流器相比，内部电感要小得多，系统时间常数只有十几个毫秒（一般磁放大器式的时间常数为150～200毫秒），具有电磁惯性小、响应速度快的特点。其动态特性可以采用电子电抗器加以控制和调节。调节特性好晶闸管式弧焊整流器通过不同的反馈方式，实现对弧焊电源外特性形状的任意控制，焊接电流、电压可在较宽的范围内进行调节，并易于实现网压补偿。节能、省材与磁放大器式硅弧焊整流器相比，可以节省材料、减轻质量、节约能源。第五页，共61页。5.1.3晶闸管整流波形的脉动问题闸管式弧焊整流器的输出电流和电压是通过调节晶闸管的导通角来实现的，因此它的电流电压波形脉动问题比硅弧焊整流器要大。尤其是当小规范焊接时，导通角较小，整流波形的脉动加剧，甚至会出现波形不连续，引起电弧不稳定。如图5-2，三相半波整流电路控制角60°，电阻负载时整流电流电压波形，图中波形出现不连续。图5-2三相半波纯电阻电路α＝60°时整流电压波形a）整流电压波形b）触发脉冲第六页，共61页。1、晶闸管式弧焊整流器的波形脉动问题可以采取以下措施：并联高压引弧电源其基本电路见图5-3。其中变压器T、三相半控桥式整流器组VD2、电抗器L、电阻R2构成晶闸管弧焊整流器的基本电源；变压器T、不可控桥式整流器组VD1、电阻R1构成高压引弧电源，与基本电源并联。基本电源与并联引弧电源的外特性如图5-4。图5-4并联高压引弧电路外特性图5-3并联高压引弧电路R2R1第七页，共61页。并联二极管和限流电阻构成维弧电路如图5-5所示，在可控整流电路中，并联六只二极管组成VD1～6组，其后串联电阻R及晶体管V构成维弧电路。二极管组作为不可控整流之用，电阻R起限流作用，晶体管V起开关作用。在晶闸管导通期间，维弧电路不工作；在晶闸管截止期间，维弧电路提供维弧电流，以维持电弧稳定燃烧。维弧电流约为5-10A。图5-5小电流维弧电路第八页，共61页。采用直流电抗器尽管导通角很小时晶闸管式弧焊整流器输出波形不连续，但经过L滤波后，负载上的电流电压波形是连续的。选择合适的整流电路不同的整流电路其输出波形的脉动程度不同，如三相半控桥式整流电路波形脉动程度比三相全桥整流电路大。选择合适的整流电路可以减小脉动程度。第九页，共61页。5.2晶闸管式弧焊整流器主电路晶闸管式弧焊整流器主电路主要有四种三相桥式半控电路三相桥式全控电路带平衡电抗器双反星形电路六相全控整流电路第十页，共61页。5.2.1三相桥式半控电路电阻性负载其电路如图5-6。图中T为变压器，整流电路由三个晶闸管V1、V3、V5和三个二极管VD2、VD4、VD6组成，Rf为负载，其中三个晶闸管构成共阴极，三个二极管构成共阳极。第十一页，共61页。当晶闸管控制角时波形分析见图5-7所示。分别在自然换向点ωt1、ωt3、ωt5，触发三只晶闸管，使其轮流导通。而二极管则在自然换向点ωt2、ωt4、ωt6处自然换向。图5-7α＝0°三相桥式半控整流电路电阻负载波形a)相电压b)负载电压c)触发电压d)管子导通顺序第十二页，共61页。当时，如图5-8所示，ωt1时刻V1管触发导通，电源电压uab通过V1和VD6加于负载Rf两端。在ωt2时，共阳极组整流二极管VD2与VD6自然换向，所以在ωt2之后，VD2导通，电源电压uac通过V1、VD2加于负载，一直到ωt3时刻，V3管导通后使V1承受反压而关断，电路转换为V3与VD2导通。Rf两端电压是ubc。依此类推。从输出电压波形看每个周期有六次脉动，且脉动是不均匀的。图5-8a＝30°三相桥式半控整流电路电阻负载波形a)相电压b)负载电压c)触发电压d)管子导通顺序第十三页，共61页。当时，即在滞后于自然换相点60°处触发晶闸管得到的负载波形如图5-8所示。其特点是，在触发晶闸管时正值二极管的自然换相点，因而晶闸管与二极管同时换相。图5-9a＝60°三相桥式半控整流电路电阻负载波形a)相电压b)负载电压c)触发电压d)管子导通顺序第十四页，共61页。5.2.2三相桥式全控整流电路当时，三相桥式半控整流电路的整流电压波形每周只有三个波峰脉动较大。如果将其三个二极管VD2、VD4、VD6换成三个晶闸管，就变成了三相桥式全控整流电路，如图5-11所示，其输出电压波形较好。第十五页，共61页。1、电阻性负载其电路如图5-11所示，六只晶闸管：V1、V3、V5接成共阴极组，V2、V4、V6接成共阳极组。现讨论电阻性负载时的工作情况，先将输出电抗器L短路起来。要使负载中流过电流，必需让上述二组晶闸管中各有一个同时导通。与其它全波整流电路一样，由于管子压降可以忽略，负载上承受的是线电压。工作过程中，共阳极组和共阴极组的晶闸管都在不断相换，换相时刻取决于产生触发脉冲的相位。为了获得一周有六个波峰的负载电压波形，则需同时触发两组晶闸管。即要求同组各晶闸管的触发电压互差120º，二组之间互差60º。如图5-12所示是，即在自然换点ωt1～6上，由互差60º的ug1～6按序触发对应的晶闸管VH1～6的波形。第十六页，共61页。图5-12a＝0°三相桥式全控整流电路电阻负载波形a)相电压b)负载电流、电压c)触发电压d)管子导通顺序第十七页，共61页。

为使电路起动及在负载电流断续时能正常工作，每当触发一晶闸管时，务必同步触发与其串联导通的另一晶闸管。因此，应按管子同时导通的顺序成对地给以触发电压。为此可用两种触发方式：（1）采用双窄脉冲触发如图5-13a所示触发电压的宽度小于60º，谓之窄脉冲。（2）采用单宽脉冲触发如图5-13b所示，触发脉冲的宽度大于60º谓之宽脉冲。关于触发方式：第十八页，共61页。图5-13三相桥式全控整流电路触发方式a)双窄脉冲触发b)单宽脉冲触发第十九页，共61页。单宽脉冲触发负载电压波形

图5-14电阻负载三相桥式全控整流电路不同α角时负载电压波形a)a＝60°b)a＝90°第二十页，共61页。2、电阻电感性负载

将图5-11中输出电抗器L接入电路，即构成带电阻电感负载的三相桥式全控整流电路。在范围内，其工作情况和ud波形与电阻性负载时相同。但id波形不与ud波形成比例，由于有电感的滤波作用而变得平稳，当L→∞时，Id波形也趋于水平。在后，在电阻性负载的情况下ud、id波形都要出现断续。在电阻电感性负载情况下，当线电压过零变负时，电感电势仍可为晶闸管提供正向阳极电压，使其不致关断。只要L的电感足够大，已导通的晶闸管就可以继续导通至下一次触发换相，而使ud波形连续。图5-15所示为时的ud波形，其正负部分对称，Ud＝0。所以，要求其触发脉冲移相范围为。第二十一页，共61页。图5-15α＝90°时三相桥式全控整流电路负载电压波形第二十二页，共61页。5.2.3带平衡电抗器双反星形可控整流电路其基本电路，如图5-16所示，可接成图5-16a、b形式，其工作原理及组成是一样的。其结构由六个晶闸管，一个平衡电抗器LB和一个主变压器组成。主变压器是三相的，二次有两组绕组，各以相反极性联成星形，故称“双反星形”。第二十三页，共61页。

实际上，它只不过是通过平衡电抗器LB，并联起来的两组三相半波可控整流电路。图中，－a、－b、－c点的电压各与图5-16带平衡电抗器双反星形整流电路a、b、c点的电压反相，平衡电抗器是带有中心抽头的电感，抽头O两侧的线圈匝数相等。于是，当ωt1时ua最高，V1导通，电流通过LB的MO流至负载，在MO上产生一感应电动势极性。由于0点是LB的中心抽头，故ON段上感应电动势与MO段相等且极性一致。这样就提高了N点电位。反极性组中ub电压最高，故V6能与V1同时导通。当ua过了其峰值之后至ωt2之前，反极性组中uc高于ub，于是V2导通而V6关断，则该阶段由V1与V2同时导通。过了ωt2是uc电压最高，V2是能导通的，此时借它提高了M点的电位使V1得以继续导通。直到过了uc的峰值之后，则正极性组中是ub电压最高，于是V3导通而V1关断，由V3与V2同时导通。六个晶闸管的导电顺序可依此类推。第二十四页，共61页。由上述分析可以看出

带平衡电抗器双反星形整流电路，相当于正极性和反极性两组三相半波整流电路的并联。各组输出电压波形如图5-21a、b中实线所示，是各相电压的包络线。任何瞬时，正、反极性组均有一支电路导通工作，故可将该电路简化成如5-22所示。图中ua、ub各为某瞬时同时导通的正、反极性支路的变压器相电压瞬时值。平衡电抗器是维持两组三相半波电路互不干扰各自正常工作所必需的。图5-22简化电路第二十五页，共61页。图5-21带平衡电抗器双反星形整流电路波形图(a＝0°时)电阻负载波形a)正极性组的整流电压波形图b)反极性组的整流电压波形图c)负载电压波形d)平衡电抗器两端电压波形e)整流元件导通顺序当时。其波形如图5-21d所示，频率为电网电压的三倍、近似于三角波形，其幅值为相电压幅值的1/2倍。第二十六页，共61页。图5-23带平衡电抗器双反星形整流电路a＝30°时整流电压a)正极性组电压波形b)反极性组电压波形c)负载电压波形当时，正、反极性组整流电压uMP和uMP波形如图5-23所示。第二十七页，共61页。图5-24为时的波形，正、反极性组整流电压uMP、uNP波形如图5-24a、b所示。图5-24带平衡电抗器双反星形整流电路a＝60°时整流电压a)正极性组电压波形b)反极性组电压波形c)负载电压波形第二十八页，共61页。图5-25为时的波形，这时uMP、uNP都对称于横轴，它们的平均值皆为零。图5-25带平衡电抗器双反星形整流电路a＝90°时整流电压a)正极性组电压波形b)反极性组电压波形c)负载电压波形第二十九页，共61页。带平衡电抗器双反星形整流器在电路中要有足够大的电感，与上述其他电路相比它具有以下特点：（1）它相当于两组三相半波整流电路并联。它的各相电流流通时间可延长至120°，整流变压器和整流元件的利用率较高。该电路中，同时有两个晶闸管并联导电，每管分担六分之一负载电流。而三相桥式整流电路相当于两个三相半波整流电路的串联，同时有二个整流元件串联导电，每个晶闸管分担三分之一负载电流，后者所用晶闸管的额定电流也就要求较大。同时后者要考虑两倍的管子压降，因而效率较低。因而，一般地说，带平衡电抗器的双反星形整流电路更适合于作弧焊电源，因为弧焊电源要求大电流低电压。（2）有六个晶闸管，触发电路比三相桥式半控整流电路的要复杂，但比三相桥式全控整流电路的简单。（3）整流电压波形为每个周波六个波峰，其脉动程度比三相桥式半控电路的小，最低谐波为六次，要求输出的电感量及体积都较小。（4）需用平衡电抗器，且为保证电路能正常工作，其铁心不宜饱和。为此，应避免该铁心被直流成分所磁化，要求其抽头两边线圈的直流安匝相互抵消，即两组整流电路的参数（主要是变压器的匝数和漏感）应基本对称。

第三十页，共61页。5.3晶闸管移相触发电路晶闸管是半控型器件，它最重要的特性是正向导通的可控性，当阳极加上一定的正向电压后，还必须在门极和阴极之间加上足够的正向控制电压、电流即触发电压、电流,以及达到维持晶闸管导通的维持电流时，晶闸管才能从阻断转化为导通。根据这一特性，触发电压、电流可以是交流、直流或短暂的脉冲电压、电流，为减少门极损耗与触发功率，常用脉冲电压、电流触发晶闸管第三十一页，共61页。5.3.1对触发脉冲的要求触发脉冲应有足够功率信号极性要求门极为正，阴极为负。触发脉冲相位必须与加在晶闸管上的阳极电压同步触发脉冲与主电路电源电压应有相同频率且保持一定相位关系称为同步。触发脉冲可以移相且能够达到所要求的移相范围为了调节焊接规范和控制电源的外特性形状，需要改变晶闸管的控制角，即通过移相触发电路改变触发脉冲相位。触发脉冲应有一定宽度脉冲前沿应尽可能陡，以使晶闸管导通后阳极电流迅速上升，超过擎住电流而维持可靠导通。多路触发脉冲之间应有电气隔离尤其是在三相全控整流电路中各路触发脉冲必须在电气上隔离。第三十二页，共61页。5.3.2移相触发电路的套数

(以带平衡电抗器双反星形整流电路为例）用六套触发电路由于该整流电路中有六只晶闸管，每只晶闸管需要一套触发电路，总共需要六套。各相晶闸管的触发互不牵制，允许触发脉冲的移相范围大，可达180°。不过这个优点在这种弧焊整流器中得不到发挥，因为从空载到短路只需触发脉冲移相90°即可。这种方案的缺点是触发电路套数太多，各套电路参数难以达到一致，因此难以保证三相电路平衡；同时又增加了电路产生故障的可能性。第三十三页，共61页。用三套触发电路该触发电路由正、反极性两组三相半波电路组成，见图5-26a。a与－a相、b与－b相、c与－c相的晶闸管的阳极电压刚好相反，完全可以共用一套触发电路。如下图第三十四页，共61页。用两套触发电路把主电路接成图5-16b的形式（即共阳极接法，各晶闸管在负半周导通），则可以采用两套触发电路。用一套触发电路去触发一组三相半波可控整流电路中的晶闸管，。图5-27所示阴影部分是各相触发脉冲的移相范围。由图可见，各相所要求的移相范围是互不重叠的。所以完全可以采用一套触发电路依次触发各相晶闸管。第三十五页，共61页。一套触发电路产生的脉冲

第三十六页，共61页。5.3.3移相触发电路门极控制电路称为触发电路。一般它由同步电路、脉冲形成电路、脉冲移相和放大电路等组成。按触发电路使用的元件可分为单结晶体管触发电路，晶体管触发电路，数字式触发电路和集成触发电路等几种。第三十七页，共61页。触发电路举例：单结晶体管触发电路图5-30触发脉冲产生和同步电路ZX5系列晶闸管弧焊整流器采用单结晶体管触发电路，其主电路如图5-16b所示，即接成共阳极的带平衡电抗器双反星形形式。第三十八页，共61页。（1）脉冲产生电路如图5-30所示，主要由三极管V3、V4，单结晶体管VU1、VU2，电容C20、C21，脉冲变压器TP3、TP4组成。控制电压uk接至三极管V3、V4基极。当有负的Uk输入时，C20、C21分别被充电，于是由C20、VU1和C21、VU2组成的张驰振荡器不断产生振荡，脉冲变压器分别从输出脉冲，该脉冲加至图中的小晶闸管V上，由V触发主电路晶闸管。uk越负，C20、C21充电电流越大，产生第一个脉冲就愈早，主电路中相应晶闸管的控制角就愈小，导通角愈大，反之亦然。改变uk值即可实现脉冲移相。由于单结晶体管和三极管的参数都存在分散性，即使它们型号相同，但参数也不尽相同。为避免两组晶闸管导通角不同造成三相不平衡，需要精细调整电路参数。图中电位器RP8、RP9分别用来弥补VU1、VU2之间参数的不一致性，电位器RP10、RP11分别用来弥补V3、V4之间参数的不一致性。调节这些电位器，可使两套电路输出脉冲对称。第三十九页，共61页。（2）同步电路如图5-30所示，同步电路主要由控制变压器T2，稳压管VS1～VS6，电容C1～C3，电阻R3～R8，二极管VD1～VD4，三极管V1、V2等元件组成。为了保证触发脉冲与晶闸管阳极电压之间的同步关系，使每只晶闸管的控制角相等，要求同组触发脉冲的相位差为120°，不同组的触发脉冲之间相位差是60°。第四十页，共61页。5.3.4触发脉冲的传输方式触发脉冲信号传输给晶闸管有多种方式，只有传输方式合适，才能可靠地触发晶闸管，采用的触发脉冲传输方式有以下几种：（1）电磁耦合（2）光电耦合（3）直接传输第四十一页，共61页。1．电磁耦合电磁耦合采用脉冲变压器来传输脉冲信号，其电路图如5-41所示。其工作原理是移相脉冲触发信号Up驱动晶体管V1，使V1导通，变压器一次侧流过脉动直流电流，二次侧感应出正的脉冲电压。当没有移相脉冲触发信号Up时，V1截止，TI产生反电势，在二次侧感应出负脉冲。续流二极管VD1的作用是为防止TI产生的反电势对V1造成危害，VD2用于阻断负脉冲。电阻R

1和C1防止V1导通时产生电流冲击，C

1的作用是防止误触发，避免晶闸管V1因干扰而产生的误导通。第四十二页，共61页。2．光电耦合

光电耦合器件是由发光元件和光敏元件组成在一体的器件，采用光电耦合传递信号。光电耦合器件的输入和输出之间在电气上是隔离的，这一点与电磁耦合中的脉冲变压器一样。如图5-44所示。第四十三页，共61页。3．直接传输

对于晶闸管式弧焊整流器，由于主电路电压较低，控制电路输出级与主电路的隔离主要目的是解决各晶闸管之间的不等电位问题。如果不存在不等电位问题，则可以采用直接传输方式。直接传输是将移相触发电路的脉冲信号经功率放大后，直接输出到主电路的晶闸管，如图5-45所示。例如在三相桥式半控电路中，将三只晶闸管接成共阴极形式即可采用直接传输方式。这种脉冲传输方式的优点是结构简单，缺点是控制电路和主电路之间没有隔离，易产生干扰。第四十四页，共61页。5.4晶闸管式弧焊整流器外特性的控制方法对弧焊电源外特性的要求，比其它任何弧焊电源都更为突出，对其外特性的要求，比对其它特性的要求都更为重要。因为这是作为弧焊电源负载的电弧特性所决定的。在前一节中已给出移相触发电路。在移相触发电路中，控制电压的变化改变触发脉冲的相位，从而决定了晶闸管的导通角和弧焊电源的输出电压。如果仅从控制电压和输出电压的关系看，晶闸管式弧焊整流器的外特性是输出电压由控制电压控制的平特性电源，当采用电流反馈、电压反馈或电流电压联合反馈时可以得到不同的外特性。第四十五页，共61页。5.4.1外特性反馈控制基础晶闸管式弧焊整流器的开环特性

在主电路分析中知，晶闸管式弧焊整流器的输出电压U0与控制角α的关系为U0=AU2cosα式中，A是与主电路结构有关的系数（三相桥式全控A=2.34，双反星形A=1.17);U2为变压器二次侧相电压；α为控制角。当控制角α一定时，输出电压U0也一定，所以晶闸管式弧焊整流器开环时的外特性为水平特性，如图5-46所示。虚线所示为理论外特性，实线为实际外特性曲线。实际外特性曲线是略有下降的平特性曲线，是由于主电路中变压器的漏抗以及电路导线电阻等分布参数所引起的压降造成的。若用集中参数R0等效表示，则实际外特性可由下述方程表示：Uf=U0-IfR0Uf=A0Uk-IfR0（焊接电压受控制电压Uk调节）第四十六页，共61页。2.晶闸管式弧焊整流器的闭环特性将晶闸管式弧焊整流器的输出电压、电流，通过某种采样环节及放大环节，再与给定量进行比较和放大。由此形成控制电压U

k，Uk再作用于移相触发电路和主电路，这样便构成了闭环反馈系统。此时的弧焊整流器外特性将由反馈环节所决定。反馈控制系统晶闸管式弧焊整流器的闭环反馈系统框图，如图5-48所示。在这个系统中，含有电流、电压反馈。由闭环反馈系统框图可知，外特性控制电路主要由反馈信号采样电路和误差放大器两部分组成。第四十七页，共61页。因为Uk=Uku+Uki=Am(Ugu-mUf)+An(Ugi-nIf)所以Uf=A0{Am(Ugu-mUf)+An(Ugi-nIf)}-R0If第四十八页，共61页。1．陡降外特性控制电路陡降外特性是一种最常见的弧焊电源外特性，如焊条电弧焊和TIG焊等。所谓陡降外特性，就是当负载电流增加时，负载电压迅速下降的外特性。陡降特性弧焊电源的外特性曲线，如图5-49所示。第四十九页，共61页。图5-50分流器采样与放大电路图5-51交流互感器电流采样电路（1）电流采样电流采样是实现电流负反馈控制的基础，对于图5-48中的电流采样环节n，目前常用方法有以下两类。1）分流器分流器实质上就是一个电阻，当电流流过分流器时，在分流器两端产生正比于电流的电压降，从而将电流转换为电压。常用电路如图5-50所示。2）互感器互感器有交流感应式和霍尔效应式两种类型。交流感应式互感器只能接在变压器的一次侧，如图5-51所示，这种交流感应式互感器实际上是一种特殊的升压变压器，为了减小变换器的纹波，采用三相工作方式。它的优点是：转换系数高。并有隔离作用；缺点是：体积大，成本高，响应速度慢。其原理图如图5-52。第五十页，共61页。（2）误差放大器1）误差放大器的组成误差放大器由集成运算放大器组成，一种典型的应用电路如图5-53所示。2）误差放大器的设计误差放大器的设计应考虑：弧焊电源空载电压、陡降外特性和系统稳定性。而这几个问题都涉及放大器的放大倍数，所以误差放大器的设计主要是放大倍数的设计。图5-53误差放大器电路第五十一页，共61页。2．平特性控制电路

平外特性也是一种最常见的弧焊电源外特性，如CO2焊和MIG、MAG焊等。所谓平外特性（或称恒压特性），就是当负载电流增加时，负载电压保持不变的外特性。

采用电压反馈方法获得平特性，电压反馈与前述电流反馈相近，所不同的是把电流采样变为电压采样，由于采样信号由电流变为电压，采样信号输入误差放大器，误差放大器输出电压Uk的控制作用，使弧焊电源外特性也随之由陡降变为平特性。电压采样一般是通过并联在弧焊电源输出端的分压电阻获得采样信号。也有采用霍尔电压传感器进行电压采样的，与霍尔电流传感器一样，可以使控制电路与主电路之间实现电气隔离，这对于采用计算机控制的弧焊整流器系统，有利干提高计算机的抗干扰能力，但这种方法成本较高（特别是与分压电阻相比），因此除非特殊要求，一般很少采用。以分压电阻为例的电压反馈控制电路如图5-54所示。图5-54电压反馈控制电路第五十二页，共61页。5.5晶闸管式脉冲波及矩形波交流弧焊电源

以晶闸管作为开关产生脉冲波形的脉冲弧焊电源，称为晶闸管式脉冲弧焊电源。晶闸管式脉冲弧焊电源可分为晶闸管给定值式和晶闸管断续器式脉冲弧焊电源。以晶闸管作为开关产生矩形波交流的弧焊电源，称为晶闸管式矩形波交流弧焊电源。第五十三页，共61页。5.5.1晶闸管式脉冲弧焊电源晶闸管式脉冲弧焊电源可分为晶闸管给定值式和晶闸管断续器式脉冲弧焊电源。1．晶闸管给定值式脉冲弧焊电源晶闸管式脉冲弧焊电源的主电路和控制电路工作原理，与晶闸管式弧焊整流器的工作原理基本相同，如图5-55所示。图5-55晶闸管弧焊整流器闭环控制系统示意图第五十四页，共61页。特点：(1)输出的脉冲电流波形为方波或带前沿尖峰的方波。(2)脉冲电流和基本电流都由同一电源供给，即一体式脉冲弧焊电源。(3)脉冲频率、电流和基本电流幅值、脉宽比等均可调节，操作方便。(4)脉冲频率调节范围较小，例如0.2—10Hz，适用于钨极氩弧脉冲焊。(5)易于实现一机多用，既可作为直流弧焊电源，又可作为脉冲弧焊电源。(6)控制线路比较复杂，不易维修。第五十五页，共61页。2．晶闸管断续器式脉冲弧焊电源

晶闸管断续器式脉冲弧焊电源，主要由直流弧焊电源(弧焊整流器或直流弧焊发电机)和晶间管断续器两个部分组成。晶闸管式脉冲弧焊电源的工作原理和特点：（1）晶闸管关断的基本原理只要晶闸管同时具备下列两个条件，就可由阻断变为导通。1)晶闸管阳极加上正向电压U。2)控制极加上适当的同步正向触发电压UE。一般常用如下两种方法使晶闸管关断：a．使晶闸管的阳极电流低于维持电流或切断阳极电流设法使阳极电流小于维持电流或零。这仅适用于低频电路。b．在晶闸管阳极和阴极之间加一反向电压这是使晶闸管强迫关断。此外，特殊的晶闸管，例如“可关断晶间管”，只要在控制极加负信号就可使其关断。图5-56晶闸管工作原理图第五十六页，共61页。（2）晶闸管断续器式脉冲弧焊电源的分类和特点