1、高頻電源工作系統方框圖

高頻開關電源一般是先將交流電直接經二極管整流、濾波成直流電，再經過開關電源變換成高頻交流電，通過高頻變壓器變壓隔離后，由快速恢復二極管高頻整流、電感電容濾波后輸出，見圖1。

2.高頻開關電源技術經濟指標

理論分析和實踐經驗表明，電器產品的體積重量與其供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz時，用電設備的體積重量大體上降至工頻設計的(5～10)%。這正是開關電源實現變頻帶來明顯效益的基本原因。逆變或整流焊機、通訊電源用浮充電源的開關式整流器，都是基于這一原理。

那么，以同樣的原理對傳統的電鍍、電解、電加工、浮充、電力合閘等各種直流電源加以類似的改造，使之更新換代為“開關變換類電源”，其主要材料可以節約90%或更高，還可節電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高，促使許多原來采用電子管的傳統高頻設備固態化，既可帶來顯著節能、節材的經濟效益，更可體現技術含量的價值。

3.設計模塊化、自由組合擴容互為備用——提高安全系數

模塊化有兩方面的含義，其一是指功率器件的模塊化，其二是指電源單元的模塊化。實際上，由于頻率的不斷提高，致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重，對器件造成更大的應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性，而把相關的部分做成模塊。

把開關器件的驅動、保護電路也裝到功率模塊中去，構成了“智能化”功率模塊(IPM)，這既縮小了整機的體積，又方便了整機設計和制造。

多個獨立的模塊單元并聯工作，采用均流技術，所有模塊共同分擔負載電流，一旦其中某個模塊失效，其它模塊再平均分擔負載電流。這樣，不但提高了功率容量，在器件容量有限的情況下滿足了大電流輸出的要求，而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗余電源模塊，便極大地提高了系統可靠性，即使萬一出現單模塊故障，也不會影響系統的正常工作，而且為修復提供了充分的時間。

4.高頻開關電源產品規格

高頻開關電源產品規格見附表1、附表2所示。

以上產品重量僅為傳統產品重量的1/5～1/8。

5.國內外IGBT逆變焊機的發展情況

IGBT逆變焊機具有動態特性好、體積小、重量輕、高效節能、節材、有利于焊接自動化等優點。從70年代起，就受到國內外焊機界的高度重視。當今，許多工業國家，如美國、西歐等把“絕緣柵雙極型晶體管”(IGBT)運用到焊機上，其各項指標均優于其他類型焊機，已形成規模，并占領了市場，成為焊機的發展方向。目前，我國進口的焊機，大多是這種焊機。

根據有關統計，近年來我國每年的焊機銷量以大約40%的速度遞增，同時有關部門已決定淘汰老式焊機，IGBT逆變焊機以其優點，成為用戶更新換代的首選產品。

5.1原理框圖

圖2

5.2原理說明

380(220)V交流電，經全橋整流成直流電源;通過IGBT逆變器，形成20kHz的高頻矩形波;再由高頻變壓器降壓到幾十伏通過快速恢復二極管整流、濾波成為直流焊接電源。