CN1241466A - 带低损耗开关的电源转换器 - Google Patents

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Abstract

一种焊接电源,包括一个输入整流器,后者接收正弦或交流线电压,同时提供经整流的电压。由预调节装置提供直流母线,并由转换器,例如升压转换器,提供焊接输出。所述预调节装置是一个以SVT(slow voltage transition,慢电压过渡)方式和SCT(slow current transition,慢电流过渡)方式开关的转换器。从而提供了一种低开关损耗和高功率因数的电源电路。

Description

带低损耗开关的电源转换器
本发明一般地涉及用于焊接的电源，具体地，涉及带有预调节装置的焊接电源。
电源一般是将功率输入转换成所需的、或合乎要求的用于特定用途的功率输出。应用于焊接时，电源一般接收一个高电压的交流电(VAC，交流电压)信号，同时提供一个大电流的焊接用输出信号。世界上的公共电源(正弦线电压)可能是220/208V、230/240V、380/415V、460/480V、以及500V和575V，这些电源既可以是单相的、也可以三相的，可以是50赫兹，也可以是60赫兹的。焊接电源接收这样的输入，同时产生大约10-75V直流(DC)或交流(AC)的大电流焊接用输出。
能提供适用于焊接用的焊接电源种类很多，包括基于换向器的焊接电源。在此提到的换向器型焊接电源至少包括一个将直流电源(DC)转化成交流电源(AC)的步骤。有很多公知的适用于焊接的换向器型焊接电源，其中包括升压电源、降压电源(buckpower sources)，以及升压-降压电源(boost-buck power sources)。
传统焊接电源是按特定功率输入设计的。换句话说，这种电源不能针对不同的输入电压提供基本上相同的输出。最近，焊接电源已经设计成可以接受一定范围内的任何电压，而无须重新连接电源。作为现有技术，在1997年2月11日授权给托马斯(Thommes)的美国专利第5 601 741号中，描述了一种焊接电源，它能接受一定范围的输入电压，该发明已转让给当前的受让人，并作为在此的参考材料。
诸多现有的焊接电源技术中，由输入功率形成焊接功率包括几个级段，通常包括：输入电路、预调节装置、转换器以及包含电感线圈的输出电路。输入电路接收线电源，整流后，将功率传输给预调节装置，从预调节装置引出适于转换的直流母线(DCBUS)，该直流母线接入某种类型的转换器，由后者提供焊接用的输出，所述输出电感线圈有助于提供稳定的电弧。
预调节装置级段通常包括用于控制电源的开关。焊接电源中的开关损耗可能非常大，特别是对于硬开关而言。任何时候开关中的功率损耗都等于流过开关的电流乘以开关两端的电压。硬开关的接通损耗发生在开关接通时，此时流过开关的电流增大，要在一段有限的时间之后开关两端的电压才降至零。软开关试图借助辅助电路或缓冲电路避免接通损耗，该电路带有一个与开关串联的电感线圈，用以限制电流，直到接通转换完毕，开关两端的电压变为零为止。这种开关称为零电流转换(ZCT)开关。
同样地，硬开关的断开损耗发生在开关断开时，此时开关两端的电压升高，要在一段有限的时间之后通过开关的电流才降至零。软开关试图借助提供的辅助电路或缓冲电路避免断开损耗，该电路带有一个与开关并联的电容，用以限制开关两端的电压升高，直到断开转换完成，流过开关的电流为零。这种开关称为零电压转换(ZVT)开关。
现有技术中，有众多提供软开关功率转换器或换向器的尝试。但是这些尝试常常不是将损耗转嫁给其他的开关(或二极管)，就是或同时是需要昂贵的附加部件，比如辅助开关及其控制电路。因此，需要有一种有效而经济的途径来补偿(或避免)在电源转换器或换向器中的开关损耗。下面将描述诸多软开关的一些实例。
1995年12月19日授予GEGNER的美国专利第5 477 131号公开了一种ZVT型配电系统。但是，要实现所述ZVT，需要有一个受控辅助开关和与其相连的电感线圈。并且，初始电流是不连续的。
一些现有技术中的设计为了二极管回复的目的而需要利用非连续导通模式。其中一种设计公开于美国专利第5 414 613中。但由于电源线中过高频率的脉动导致其不合需要。
GEGNER还在美国专利第5 343 140号中公开了一种在多重谐振模式下工作的ZVS转换器。这一设计产生了较高而又不希望有的有效电流和有效电压。
在授予TABISZ的美国专利第4 857 822号中公开了另一种多重谐振转换器，该设计导致在ZVS过程中产生不希望有的高电压压力，在ZCS过程中产生不希望有的高电流压力。
美国专利第5 307 005号同样要有一个辅助开关。损耗发生在辅助开关断开时。这与其说是消除了开关损耗，不如说是把它们转移了。在美国专利第5 418 704号和第5 598 318号中，有其他的“转移”损耗的设计。
在美国专利第5 313 382号中公开了一种带有辅助受控开关的电路，该电路不将损耗“转移”给辅助开关。这是对转移损耗的已有技术的改进，但仍需要一个昂贵的受控开关。
另一个在美国专利第5 636 144号中公开的设计避免了“损耗转移”。但该设计需要有针对恢复脉冲的电压箝位电路，以及3个分立的电感线圈。而且，电感线圈上的电压没有得到很好的控制。
在美国专利第5 321 348号中公开了一种零电流谐振升压转换器，然而，这一设计需要较为复杂的磁性元件，需要较高的开关有效电流和强度。而且，对于升压二极管需要一个高的反向电压。
当使用真正的ZCT和ZVT电路不可行或成本不合算时，可以采用一种模拟方式。例如，在此使用了一种慢电压/电流过渡(slow voltage/current transitions)(SVT和SCT)，这种过渡转换中，当开关断开或接通时，电压或电流的上升放慢了(而不是被固定为零值)。
图1示出了一个典型的现有技术的焊接电源100，该电源带有一个预调节装置104，以及输出转换器或换向器105。输入线电压101提供给整流器102(通常由桥型二极管和至少一个电容构成)。预调节装置104是一个硬开关升压转换器，该转换器包括开关106和电感线圈107。当开关106处于断开状态时，二极管108允许流入电感线圈107的电流向电容109充电。电感线圈107中的电流波形是整流过的高频调制正弦波(脉动)。
通过提高开关106切换的频率，可以减少脉动的数量。然而，当现有技术中的硬开关升压转换器的切换频率被提高以减少脉动时，开关损耗可能变得不可容忍。
现有技术中某些焊接电源的另一个缺陷是功率因数差。通常，对于给定的电流输入，较大的功率因数允许有较大的功率输出。另外，通常，较大直径的电焊棒需要较大的功率输出。因此，对于给定线功率，使用功率因数矫正电路可允许给定焊接电源用于较大直径的电焊棒。现有技术中，美国专利第5 563 777号公开了一种换向器，该换向器提供了良好的功率因数。现有技术中，许多带有功率因数矫正的转换器，都具有高开关损耗的缺点，这样的例子比如有美国专利第5 673 184号、第5 615 101号以及第5 654 880号。
有一种公知的输出转换器，是半桥式、变压器被分隔的换向器。然而，这种输出换向器常常有高的开关损耗，并/或要求有无源缓冲电路(passive snubber circuits)(会增加损耗)，因为每一个缓冲器总体上都必须在两个方向操作，但每次只用一个方向。另外，已知的缓冲电路能够接受的负载范围通常是有限的，而且负载与缓冲不成比例，因此相对低负载来说，损耗相对较高。
因此，希望有一种提供微开关损耗和高(接近于一的)功率因数的电源电路。同时，预调节装置应当能接受较宽范围的输入电压，而无须重新连接。理想的输出转换器应包括一个全波形、变压器被分隔的转换器，即所谓的具有全范围、全波形、低损耗缓冲器的软开关。
依照本发明的第一方面，焊接电源包括输入整流器，其接收正弦或交流线电压，提供经整流的正弦电压。预调节装置接收经整流的输入并提供直流母线。并接在母线两端的转换器提供焊接输出。预调节装置是一个SVT(慢电压过渡，slow voltagetransition)或SCT(慢电流过渡，slow current transition)切换方式的转换器。
在一个实施方案中，预调节装置包括带有二极管的缓冲电路，为SVT切换方式。
在另一个实施方案中，换向器是一个带有开关的升压转换器。预调节装置包括一个带有电容和电感线圈的缓冲电路。该电容的接入用于减缓当开关断开时开关电压的升高；所说的电感线圈的接入用于减缓当开关接通时开关电流的增大。该升压转换器在另一个实施方案中包括升压线圈、开关以及输出电容。另外，缓冲器包括缓冲电容、缓冲线圈、第一缓冲二极管、第二缓冲二极管、第三缓冲二极管、第四缓冲二极管，以及第一和第二缓冲电容。缓冲线圈、开关以及第四二极管的连接，应使电流可以从升压线圈流向缓冲线圈、开关及第四二极管中的任何一个。流过第四二极管的电流可以流过第三二极管或者是第二电容；从升压线圈流过缓冲线圈的电流可以流过或者是第一二极管、或者是第一电容；第四二极管和第二电容与开关并联，流过第三二极管的电流可以或者流过第一电容和缓冲线圈，或者流过第二二极管。流过第一和第二二极管的电流流向输出端。在一个实施方案中，第五二极管与开关反并联。
本发明的第二方面在于，一种提供焊接电源的方法，该方法通过整流正弦或者说交流输入线电压并对该正弦输入线电压进行预调节，以供给直流母线。该方法还包括升压转换器的SVT和SCT切换。所述母线电路被转换为焊接输出。
在一个实施方案中，预调节过程包括，保持升压转换器处于断开状态，允许电流流过升压线圈、缓冲线圈以及第一二极管后，流向直流母线，然后接通开关，将电流从缓冲线圈导至开关。电流在缓冲线圈中被反向，通过第一电容、第三二极管、以及缓冲线圈给第二电容放电，借此将能量从第二电容传送至缓冲线圈。第二电容放电时，电流通过第四二极管、第三二极管以及第一电容分流，借此将能量从缓冲线圈传送至第一电容。然后断开开关，电流通过第四二极管分流进入第二电容。第二电容上的电压可以升高，直到电流开始从缓冲线圈流向第一电容，而后电流从第二电容。通过第三二极管流至第二二极管；从升压线圈到缓冲线圈的电流加强，直到全部电流从升压线圈流入缓冲线圈。随后电流从第一电容流至第一二极管。重复这一过程。
在一实施方案中包括，SVT断开缓冲电路中的二极管。另一个实施方案包括，当开关断开时，通过电容减缓开关电压的升高；，当开关接通至SVT和SCT切换升压转换器时，通过电感线圈减缓开关电流的上升。
本发明的第三方面在于，带有输入整流器的焊接电源，由该整流器提供经整流的电压。一个预调节装置接收所述经整流的信号作为输入，并提供给直流母线。一转换器将母线电流转换为焊接输出，所述预调节装置则包括一个功率因数矫正电路。
本发明的另一方面在于，焊接电源带有输入整流器、预调节装置以及换向器。所述预调节装置包括一个缓冲电路，该电路带有与第一二极管反并联的第一开关，以及与第二二极管反并联的第二开关。第一开关和第一二极管的组合，与第二开关和第二二极管的组合串联，其中，第一和第二开关反向连接。
本发明的另一方面在于，焊接电源带有换向器，该换向器具有经过变压器的第一和第二电流通路，且每一条通路都是单向的。第一电流通路至少包括一个与第一二极管反并联的第一开关。所述第二电流通路以第二方向经过所述变压器的，该第二电流通路至少包括一个与第二二极管反并联的第二开关。缓冲器包括一个电流通路，该通路带有与第三二极管反并联的第三开关、与第四二极管反并联的第四开关。第三开关和反并联的二极管与在相反方向上的第四开关和反并联的第四二极管串联。缓冲器还带有至少一个缓冲电容。
在变化的实施方案中，所述第一和第二开关是半桥或全桥式布局。并且，可以将缓冲电容分成两个电容。
本发明的另一个方面在于，一种提供焊接电源的方法：接通第一电源开关和第一缓冲开关，允许电流流过第一电源开关、第一直流母线、第一功率电容、变压器(以第一方向)；随后，第一电源开关断开，电流流过第一缓冲开关、第二缓冲二极管、缓冲电容、并以第一方向通过变压器，以便在第一电源开关断开时，实现慢电压过渡断开。随后，电流流过第二反并联功率二极管、第二直流母线、第二功率电容、并以第一方向通过变压器，以便在第一电源开关保持断开状态时，继续实现慢电压过渡断开；第一缓冲开关也断开。在本系统处于静止状态后，第二电源开关接通，第二缓冲开关在第一电源开关断开后接通，电流流过第二电源开关、变压器(以第二方向)、第二功率电容以及第二母线。然后第二电源开关断开，电流流过第二缓冲开关、第一缓冲二极管、变压器(以第二方向)、及缓冲电容，以便在第二电源开关断开时，实现慢电压过渡断开；随后，电流流过第一功率二极管、变压器(以第二方向)、以及第一功率电容，以便在第二电源开关断开时，实现慢电压过渡断开；然后第二缓冲开关也断开。重复这一过程。
本发明其他的主要特征和优点，在阅读随后的附图、详细说明及所附权利要求后，本领域的技术人员会更为明了。
图1为现有技术中带升压转换器预调节装置的焊接电源电路示意图；
图2为本发明的焊接电源方框示意图；
图3为在优选实施方案中使用的功率因数矫正电路的电路示意图；
图4为图2中预调节装置的电路示意图；
图5到13为图4的电路示意图，示出了各种不同的电流通路；
图14为开关电路的电路示意图；
图15为使用图14的开关电路的全波换向器；
图16为控制电路示意图；以及，
图17到22为图15中的电路示意图，示出了各种不同的电流通路。
在详细说明本发明的实施方案之前，须明了：本发明并不限于下述说明所陈述及附图中所图解的元件的布置及结构细节。本发明可以有其他的实施方案，或者说可以以多种方式予以实现或实施。同样也应当明了，在此使用的措辞和术语，其目的仅是为了描述，而不能认为是限定。相同的编号用以标示相同的元件。
由于将以使用升压转换器作为预调节装置以及特定电路的焊接电源为准说明本发明，一开始就应当明了，其他的电路拓扑结构也是可能的。并且，该电源亦可以用于其他目的，而仍属于本发明的范围。
图2示出了依据优选实施方案构造的焊接电源的方框示意图，电源201代表用于向焊接电源提供电能的输入线电压，。在优选实施方案中，输入线电压可以是界于90至250伏之间的任何值，通常，电压的工作频率为60赫兹(在美国)，在优选实施方案中为单相的(但替代实施方案中也可以使用三相输入)。其他的电压同样也可以使用。
输入电压提供给整流器202，该整流器可以是简单的桥式全波整流器。整流器202的输出是经整流的正弦信号。
预调节装置204接收来自整流器102的经整流的正弦波信号，并将其提供给直流母线，输出至输出转换器205。预调节装置204在优选实施方案中为软开关升压转换器，其具有接近于一的功率因数。亦可以采用其他的转换器或换向器结构。在优选实施方案中，预调节装置204同样允许输入线电压是某一输入电压范围内的任何值。
转换器205最好是半桥式、变压器被隔离的软(或慢)开关的换向器。这样的输出电路将在下面详细描述。输出转换器205可以用普通的正向转换器代替(通常是一个降压转换器和一个变压器)，在其他的实施方案中也可以使用其他的输出转换器。在名为“辅助开放电路电压源”(AUXILIARY OPEN CIRCUITVOLTAGE POWER SUPPLY)的美国专利申请中描述了一种包括输出补偿转换器的电路，该申请由VOGEL和GEISSLER发明、与本申请同日提交(在此用作参考文献)，并已转让给本发明的受让人。转换器205的输出通过线圈207提供给焊接输出208。
图4中示出了在优选实施方案中实现预调节装置204的电路(与整流器202和电压源201在一起)。图4所示实施方案采用90-250伏交流电源线作为输入电压201。整流器202由二极管D6、D7、D8及D9组成，对输入电压进行整流，以提供单极性的正弦输入电压。
尽管预调节装置204的功率因数矫正电路部分(将在下面描述)当输入电压为正弦信号时其功效最好，但输入电压亦可以是别种交流输入。因而，在一个实施方案中提供了一个跨接在输入整流器202上的小电容(10微法，图中未示出)，用于平滑输入线电压。
经整流的输入电压供给升压线圈L1(750微亨)，该升压线圈与升压开关Z1(最好是IGBT)连接构成升压转换器。反并联二极管D5与开关Z1并联，以便在转换过程中保护开关Z1。实现无损耗开关的电路部分包括一个缓冲线圈L2(3.9微亨)、一对电容C1(1微法)和C2(0.068微法)、以及二极管D1、D2、D3和D4。开关Z1以已知的方式转换，使预调节装置204的输出为所需电压，而不管输入电压如何。通过电容C5(2000微法)提供输出，以向下游的转换器提供稳定的电压源(在优选实施方案中为400伏)。同样，由电容C5防止电压过高而损坏开关Z1。
参照图5至图11最容易明了预调节装置204的软开关，其中示出了各种电流通路(状态)。第一状态(图5)为，当开关Z1断开时，电流(箭头501)在稳态条件下通过线圈L1和L2、二极管D1，向输出电容C5充电(箭头501)。
随后，开关Z1接通，电流从线圈L1开始直接流过开关Z1(图6中箭头601所示)。由于开关Z1作用于线圈L2上一个反向的电压，导致其电流减小。因而，所述电流(在所述状态下)渐小地通过线圈L2，渐增地通过开关Z1。线圈L2有效地限制或减缓了开关Z1在接通时的电流，直到开关电压下降(接近零)。这样，开关Z1的接通就是一种慢电流过渡(SCT)。
最终，全部电流从线圈L1流过开关Z1，同时线圈L2中的电流一直减小到变为零，而后反向。如图7中箭头701所示，电容C2通过电容C1、二极管D3和线圈L2放电。电容C1和C2允许以SVT方式断开二极管D1，从而降低损耗。放电发生的谐振频率取决于电感线圈L2的电感时间常数和电容C1和C2的串联电容(f＝1/(2π√(L2*(C1+C2)/C1*C2)))。电容C2的放电时间为二极管D1的SVT时间。
电容C2放电到约为零伏后，二极管D4开始导通，如图8中箭头801所示。当二极管D4导通时，线圈L2以谐振频率向电容C1释放其中储存的能量，该谐振频率取决于电感L2和电容C1(f＝1/(2π√(L2*C1)))，电容C1上的电压能量转换成线圈L2中的电流，而后又转变为C1上的电压。电压的转换率近似等于电容的转换率。
当充电转换完成，电流停止流向缓冲线圈L2时，缓冲器复原，通过开关Z1，线圈L1中的电流增大，如图9所示。电路保持这一状态，直至所述开关断开。
下一步，开关Z1断开(图10)，电流通过二极管D4流入电容C2(箭头1001)，电容C2确定了开关Z1的SVT时间从而实现软断开。电容C2上的电压继续升高，最终达到母线电压(电容C5上的电压)减去电容C1上的电压。
当这一切发生时，电容C1上的电压开始重新在线圈L2中形成电流(图11，箭头1101)，电容C2上的电压继续升高，直至达到母线电压加上两个二极管上的电压降。此时，从线圈L1流出的、未被线圈L2获得的电流，通过二极管D3(图12中箭头1201)被分流，电容C1上的电压继续加大线圈L2中的电流。
最终，全部电流从线圈L1流向线圈L2，通过二极管D3、D4的电流停止(图13)。电容C1继续向母线提供能量。
当电容C1上的全部能量耗尽时(传递给母线)，电流从线圈L1流至线圈L2并通过二极管D1。这就是开始所描述的状态，如图5所示。重复这一循环。
这样，当开关Z1断开时，通过电容C2使开关Z1两端的电压升高减缓，以使电流减小；当开关Z1接通时，通过线圈L2使流过开关Z1的电流升高减缓，以使电压减小。而且，二极管D1是由电容C1和C2软切换的。
预调节装置204中进行功率因数矫正的部分是功率因数矫正电路404(图4)，通常用于检测输入电压波形，并让电流的波形与线电压波形相一致。该电路提供了非常接近1的功率因数，在优选实施方案中为0.99。功率因数矫正电路404可以用集成电路实现，诸如UC3854或ML4831，或采用分立元件实现。作为功率因数矫正电路404的输入，包括整流器202的输出电压，预调节装置204的输出电压，以及预调节装置204(采用一个CT 405)的输出电流。由于预调节装置204的频率(25千赫兹)远远超过线路的频率(60赫兹)，因而能够使预调节装置的电流能够通过检测输入电压的波形并控制相应的输入电流而跟踪输入线电压的波形。
图3示出了具有分立元件的功率因数矫正电路的一个实施方案404，该电路除了调节直流母线以外，还控制所述开关，以使输入电流波形与输入电压波形相匹配。
输入电压经整流，提供给一个两极贝塞尔滤波器(2 poleBessel filter)，以滤去开关频率。该贝塞尔滤波器包括电容1602(0.0022微法)和1603(0.001微法)，电阻1606至1608(1兆欧)，电阻1609、1610(39.2千欧)，以及运算放大器1615。贝塞尔滤波器的输出(V-RECT)提供给一个低通滤波器(大约2赫兹)，该低通滤波器包括电阻1611和1612(68.1千欧)，电容1604(0.22微法)、电容1605(47微法)，以及运算放大器1616。运算放大器1616的输出给出一个输入线电压的平均值(V-LINE)。
V-LINE提供给标准的预充电电路1625，该电路在电源预充电过程中，在电解电容之前设置了一个延迟。运算放大器1626、电阻1629(100千欧)和1630(10千欧)直到线电压达到某一阈值，才允许电容1627(10微法)通过电阻1628(100欧)充电。在线电压达到阈值后，电容1627充电至某一电平，该电容在该电平通过相关元件接通继电器(图中未示出)，这些相关元件包括电阻R63(200千欧)、电阻R51(100千欧)、电阻R108(619千欧)、运算放大器U1、二极管D57、与非门U2、以及电阻R89(4.7千欧)。这些元件以通常方式工作。由所述继电器对向电解电容充电的可控硅整流器(SCR)供能并激发之。
乘/除法器1631接收经整流的线电压信号，并除以平均输入(通常为230或460)，以便提供成比例的整流电压。随后，该比例整流电压乘以来自母线的误差信号(error signal)，产生一个参考命令(reference command)。特别地，运算放大器1615的输出(V-RECT)(该输出对应于经整流的输入电压)，通过电阻1632(100千欧)和运算放大器1633作为一个通道输入提供给乘法器，乘法器的另一个通路输入是母线误差信号，由运算放大器1636A提供。
通过对数晶体管1635提供运算放大器1633的输出、平均线电压(V-LINE)通过运算放大器1636提供给对数晶体管1637。晶体管1635和1637的公共结点是减法结点，因而，晶体管1637的基极是减法的结果。其差值通过晶体管1638与母线误差相加，其和提供给晶体管1639，晶体管1639取该值的反对数。由此完成了除法和乘法。其输出通过运算放大器1641及其相关电路(包括二极管1642、电容1643(0.001微法)、以及电阻1645(20千欧))被换算。
晶体管1646限制运算放大器1641的输出电流，并由电阻1647(20千欧)和二极管1642进行控制；运算放大器1650的输入是经换算的母线电压，并设置最大输出命令。输出命令(VCOMM)用于强迫电流波形与输入电压的波形相一致。
母线误差信号由标准误差电路提供，该误差电路包括运算放大器1651以及相关电路：电阻1653(20千欧)、1654(11千欧)、1655(499千欧)、二极管1657和电容1658(0.047微法)。8伏的参考电压与被分成(及换算为)800伏的母线电压相比较，误差信号通过电阻1659(82.5千欧)提供给运算放大器1636A，后者控制电流的增大或减小，以操纵母线电压的升高或降低。同时，电流指令由通过V-RECT提供的输入信号波形进行调节，模拟经整流的输入信号波形。这样，就提供了要达到理想母线电压的电流，但此时的电流波形可以获得非常接近1的功率因数。
命令信号与从CT1由运算放大器1670反馈回来的电流反馈信号求和，并通过逻辑门(图中未示出)提供给升压驱动电路1660，以接通或断开预调节装置中的IGBT。CT(而不是例如LEM)用于提供反馈电流，因为，如果LEM失灵即会导致无限大的电流。
升压驱动信号是0(IGBT开)或15伏(IGTB关)的数字信号。升压驱动的输入提供给一对晶体管1661、1662的基极，因为逻辑门的输出不能提供驱动IGBT的足够的电流。因此，晶体管1661和1662提供了充足的电流。晶体管1663的电平移动。一对晶体管1665和1666的门通过电容1667(0.1微法)相连接。
本发明的另一方面是通过半桥式、变压器被隔离的换向器实现的，该换向器是SVT方式切换的。换向器使用开关电路1400，如图14所示，包括一对开关或IGBT 1402和1403，一对二极管1404和1405。二极管1404相对开关1402反并联，二极管1405与开关1403反并联，该两组并联的开关/二极管相串联，但方向相反。这种布局提供了可以改变其方向的二极管型开关。
在图15中示出了使用开关电路1400的换向器，其包括直流电压源1501、一对带有反并联二极管1503和1504的开关1502和1504、一对电容1507和1508(1410微法)、变压器1509、电容1512(0.099微法)、包括二极管1510和1511的输出整流器、以及输出线圈1513。
电容1512通过开关1502和1504转换与变压器1509的并联。开关1402和1403用于软切换开关1502和1504。开关1402和1403不需要进行特别的时间控制，实际上在50％的工作循环都随同主时钟一同运行。例如开关1502和1402同时接通，开关1502将电流输往变压器1509时开关1402不动作。当开关1502断开时，开关1402保持开的状态，电流直接流过开关1402和二极管1405，进入电容1512，从而实现SVT(慢电压过渡，SlowVoltage Transition)断开。在所述转换完成后，开关1402断开，同时二极管1405阻止电流从电容1512回流。这些是与开关1501、1402和二极管1405互补地进行的。这样，该电路就实现了全波转换的用途、PWM控制、无须特殊电路的完全的电容平衡控制以及开关的SVT有效利用。
请参照图17到24，示出了在一个完整循环中的各种电流通路，这些图中的电路是一种变换的实施方案，包括将电容1512分立成两个电容，其中一个与上端母线连接，另一个与下方母线连接。这样作是因为通过电容1507和1508的通路可以从根本上降低缓冲器的效率。
最初，缓冲器中的所有开关都处于断开状态，电容1512A和1512B将母线隔断。800伏的母线同样被电容1507和1508隔断(对于半桥工况)。电容1507和1508应足够大，以使它们之间的结点电压在操作过程中恒定不变；开关1504和1402同时接通。当开关1402被二极管1404阻断时，开关1504将功率提供给变压器1509。因此开关1402一直处于“等待”状态，直到开关1504断开，如图17所示。
开关1504断开，电流通过变压器传输至开关1403、二极管1404和电容1512(这些元件构成缓冲器通路)。开关1504两端的电压缓慢升高，实现缓慢的电压过渡。这一电流通路在图18中示出。
当开关1504两端的电压达到母线电压时，变压器1509中的剩余能量通过二极管1503流回到母线。这一电流通路在图19中示出。当变压器1509中的能量已经提供给母线时，系统进入停顿状态，此时缓冲电容1512被完全充满，实现了开关1502的软转换(图15)。
在系统进入停顿状态后，开关1502和1403一起接通。当开关1403被二极管1404阻断时，开关1502将功率传递给变压器1509。这样，开关1403一直处于等待状态，直到开关1502断开(图20)。
开关1502断开，通过包括二极管1404和开关1403的缓冲器通路从变压器1509传送给电容1512的电流缓慢升高，从而实现缓慢的电压过渡。这一电流通路示于图21中。电流一直在这个通路中持续，直到开关1502两端的电压达到母线的电压，变压器1509中的剩余能量则通过二极管1505(图22)流入母线。电容1512被完全充满，使开关1504可以实现软转换。重复上述过程。
图15到22中所使用的开关缓冲器的一个特征在于，如果输出功率小于变换缓冲电容1512从“干线至干线”(“rail to rail”)所必要的功率，主开关(1504和1502)就没有实际损耗。因此，无须完全变换缓冲器。可逆的单向开关防止缓冲器干扰开关的接通，从而实现与负载相称的缓冲。这一特征允许实现很大功率的缓冲，而无须限制换向器的负载范围。
一个变换的实施方案包括使用全桥型缓冲器。
图16示出了用于控制图14到22中开关缓冲器的切换的控制电路，四个门驱动1402A-1405A用于向开关1402-1405分别提供门信号。这些门驱动在图中未详尽示出，是常规的门驱动，比如Miller XMT 304中的门驱动。这些门驱动在高输出和低输出保持门断开时反转。
门驱动1402A-1405A受逻辑电路2301的控制。逻辑电路2301在优选实施方案中包括若干与非门和或门，而任何设计人员都可以选择其具体的结构。在一个实施方案中，启动信号(enable signal)也作为逻辑电路2301的输入。仅在电源关闭时使用启动信号。
图16还示出了误差放大电路2303。该误差放大电路2303可以是标准的误差电路，在优选实施方案中，其与CT反馈信号一同使用。误差放大电路2301的输出是一个PWM参考信号。经由一光隔离器(opto-isolator)2305提供PWM参考信号控制，以使电路的其余部分与误差放大电路电隔离。一对电阻2306(10千欧)和2307(2千欧)变换所述PWM参考命令，以作为到光隔离器2305的输入。光隔离器2305的输出通过电阻2308(10千欧)从电流转换为电压。
总体上，所述控制电路实现了一种改进的PWM控制方案。典型的PWM方案是在最小脉冲宽度上工作，该脉冲宽度受到调节，以增加或减小电流。但是，对于小于最小脉冲宽度所对应电流的电流，其脉冲频率被降低(以增加断开时间)。之所以使用最小脉冲宽度，是由于门驱动的速度有限。
常规的带有调制段的脉冲与斜波(ramp)一同工作，该斜波由运算放大器2310、电阻2311(10千欧)、2312(10千欧)、和2313(200千欧)产生。运算放大器2310通过二极管2314接收PWM参考指令。在斜波开始时，接通合适的开关。斜波由运算放大器2315、电阻2316(10千欧)、2317(611千欧)、2318(20千欧)、2319(200千欧)、2321(6.11千欧)和2322(2千欧)启动。
在总斜波时间的95％，主电源开关(1502和1504)都保持接通，该95％的阈值是由运算放大器2325和电阻2326(10千欧)设置的。通过改变触发器2327(与运算放大器2325连接)的输入设置状态而断开所述开关。缓冲开关(1402和1403)在100％的斜波时间均断开。
电流源包括晶体管2330和2331、电阻2333(332欧)、2334(100欧)和2335(9100欧)。由该电流源设定所述斜波的斜率。当电容2337(100皮法)放电至由二极管2338设置的阈值时，斜波重新启动。斜波将一直以电流源设置的斜率持续下去，直到电容电压达到由运算放大器2315及其电路设置的阈值。
触发器2328用于在开关间转换，以接收启动信号和机器开关信号。
通常，电路工作如下：电容电压被完全重置到最小，随后斜波开始上升，同时电容上的电压开始从电流源升高。电容充电时，光隔离器(opto-isolator)的输出被提供给运算放大器2310，由后者的脉冲宽度调节所述开关。当电容电压升至高于由光隔离器设置的参考电压时，运算放大器2310改变状态，使所述开关断开。由控制触发器2328决定主电源开关中的哪一个(仅仅一个)处于常规接通状态。如果电容电压增加达到由运算放大器2315设置的水平(峰值的95％)，所述处于接通状态的主电源开关就断开。
频率调节(对于低电流指令)操作如下：运算放大器2315的输出(斜波重置，the ramp reset)通过与非门2341、电阻2342(100千欧)和缓冲晶体管2343被反馈。机器开关信号同时提供给晶体管2343。与非门2341的输出同样通过时钟输入导致触发器2328的状态改变。
包括电阻2342和2345(68.1千欧)的分压器与二极管2346相连接。如果二极管2346将电阻2345一端的电压下拉，电阻2347(5.11千欧)两端的电压也会下降。电流镜象(current mirror)包括电阻2349和2350(100欧)，晶体管2351和2352为斜波提供了残余电流(rest current)。但是，如果通过2346的电压足够低，晶体管2343的电压输入将接地，晶体管2343将不向电流镜象提供电流用于重置电容2333，从而允许斜波继续上升。
本发明的各个方面尽管是在焊接电源的情况下描述的，仍可应用于许多不同的领域。通常，在希望利用升压转换器实现低损耗开关时，即可应用本发明的方案。
本发明还可以有许多的变换而仍属于本发明的范围。因此，应当清楚，根据本发明，在此已经提供了一种方法及其装置，用以提供具有完全实现前述发明目的和优点的高功率因数和低开关损耗的电源。尽管是结合特定实施方案对本发明进行描述，但显然，对于本领域的技术人员，有众多的替换、修改和变化都是显而易见的。因此，应当领会所有这样的替换、修改和变化都属于所附权利要求的精神和主要范围。

Claims (22)

1.一种焊接电源，包括：
输入整流器，用以接收输入线电压，并在输出端提供经整流的电压，
预调节装置，接收整流器的输出作为其输入，同时提供直流母线作为输出；以及
转换器，用以接收预调节装置的输出，同时提供焊接输出；
其中，预调节装置是以SVT(慢电压过渡)和SCT(慢电流过渡)方式开关的转换器。
2.如权利要求1所述的电源，其中，预调节装置包括带有二极管的缓冲电路，该二极管是以SCT方式开关的。
3.如权利要求2所述的电源，其中，预调节装置二极管是以SVT方式开关的。
4.如权利要求1所述的电源，其中，所述转换器是包括开关的升压转换器，所述预调节装置包括带有电容和电感线圈的缓冲电路，其中，电容的连接用于在开关断开时，减缓开关电压的升高，电感线圈的连接用于在开关接通时，减缓开关电流的增大。
5.如权利要求1所述的电源，其中：
所述升压转换器包括升压线圈、开关、以及输出电容；
所述转换器包括缓冲器，该缓冲器包括缓冲电容、缓冲线圈、第一缓冲二极管、第二缓冲二极管、第三缓冲二极管、第四缓冲二极管、以及第一和第二缓冲电容；
所述缓冲线圈、开关、以及第四二极管以这样一种方式连接：电流可以从所述升压线圈流向缓冲线圈、开关和第四二极管中的任何一个；
流过第四二极管的电流可以流过或者是第三二极管、或者是第二电容；
从升压线圈流过缓冲线圈的电流可以流过或者是第一二极管、或者是第一电容；
第四二极管和第二电容与开关并联；
流过第三二极管的电流可以流过或者是第一电容和缓冲线圈、或者是第二二极管；以及，
流过第一和第二二极管的电流流至输出端。
6.如权利要求4所述的电源，还包括与开关反并联的第五缓冲二极管。
7.一种提供焊接电源的方法，包括如下步骤：
将输入线电压整流；
对输入线电压进行预调节，提供给直流母线；以及，
将直流母线转换为焊接输出；
其中，预调节步骤包括以SVT和SCT方式开关升压转换器。
8.如权利要求7所述的方法，其中，预调节步骤包括如下步骤：
保持升压转换器开关处于断开状态，允许电流流过升压线圈、缓冲线圈和第一二极管至直流母线；
接通开关，将电流从缓冲线圈导至开关；
将电流在缓冲线圈中反向；
通过第一电容、第三二极管和缓冲线圈使第二电容放电，借此将能量从第二电容传递给缓冲线圈；
当第二电容放电时，使电流流过第四二极管、第三二极管、第一电容，借此将能量从缓冲线圈传递给第一电容；
断开开关，通过第四二极管将电流导入第二电容；
允许第二电容上的电压一直升高，直到电流开始从缓冲线圈流向第一电容；
使电流从第二电容通过第三二极管流至第二二极管；
允许从升压线圈流向缓冲线圈的电流持续增大，直到全部电流从升压线圈流入缓冲线圈；
使电流从第一电容流至第一二极管；以及，重复上述步骤。
9.如权利要求7所述的方法，其进一步包括以SVT方式断开缓冲电路中的二极管的步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其中，以SVT和SCT方式开关升压转换器的步骤包括：当开关断开时，借助于电容减缓开关电压的升高，当开关接通时，借助于电感线圈减缓开关电流的增大。
11.一种焊接电源，包括：
输入整流设备，用于接收输入线电压，并提供经整流的电压；
预调节设备，用于接收经整流的电压，并提供直流母线，其中，预调节设备与整流器设备连接；以及，
转换器设备，用于接收预调节设备的输出，同时提供焊接输出，其中，转换器设备与预调节设备相连接；
其中，预调节装置设备包括SVT和SCT开关装置。
12.如权利要求11所述的电源，其中，预调节设备包括带有二极管的缓冲设备，该二极管是以SVT方式开关的。
13.如权利要求11所述的电源，其中，所述升压转换器包括开关，所述预调节装置包括缓冲电路设备，用于提供SVT和SCT开关。
14.一种焊接电源，包括：
输入整流器，用于接收输入线电压，并在输出端提供经整流的电压，
预调节装置，用于接收整流器的输出作为其输入，同时提供直流母线作为输出；以及
换向器，用于接收预调节装置的输出，同时提供焊接输出；
其中，换向器包括缓冲电路，该缓冲电路具有与第一二极管反并联的第一开关，与第二二极管反并联的第二开关，其中，第一开关与第一二极管连接后，与第二开关和第二二极管的组合相串联，其特征还在于，第一和第二开关以相反方向连接。
15.一种焊接电源，包括：
以第一方向通过变压器的第一电流通路，该第一电流通路包括，至少一个与第一二极管反并联的第一开关；
以第二方向通过变压器的第二电流通路，该第二电流通路包括至少一个与第二二极管反并联的第二开关；
缓冲器，包括电流通路，该通路具有与第三二极管反并联的第三开关、与第四二极管反并联的第四开关，其中，第三开关和反并联的二极管与在相反方向的第四开关和反并联的二极管串联，以及至少一个缓冲电容。
16.如权利要求15所述的电源，其中，第一和第二开关是半桥式布局。
17.如权利要求15所述的电源，其中，至少一个缓冲电容包括与第一母线连接的第一缓冲电容和与第二母线连接的第二缓冲电容。
18.如权利要求15所述的电源，其中，至少一个缓冲电容与第三和第四开关及反并联的二极管串联。
19.一种提供焊接电源的方法，包括如下步骤：
接通第一电源开关和第一缓冲开关，允许电流流过第一电源开关、第一直流母线、第一功率电容，并以第一方向通过变压器；
断开第一电源开关，允许电流流过第一缓冲开关、第二缓冲二极管、缓冲电容、并以第一方向通过变压器，以在第一电源开关断开时，实现慢电压过渡断开；
允许电流流过第二反并联功率二极管、第二直流母线、第二功率电容、并以第一方向通过变压器，以在第一功率开关继续断开状态时，继续实现慢电压过渡断开；
断开第一缓冲开关；
在第一电源开关断开后，接通第二电源开关和第二缓冲开关，允许电流流过第二电源开关、第二方向的变压器、第二功率电容及第二母线；
断开第二电源开关，允许电流流过第二缓冲开关、第一缓冲二极管、第二方向的变压器及缓冲电容，以在第二电源开关断开时，实现慢电压过渡断开；
允许电流流过第一功率二极管、第一方向的变压器和第一功率电容，以在第二电源开关断开时，实现慢电压过渡断开；
断开第二缓冲开关；
重复以上步骤。
20.如权利要求19所述的方法，其中，接通电源开关的步骤包括电源开关的软接通。
21.如权利要求19所述的方法，其中，允许电流流过第二缓冲二极管和缓冲电容的步骤包括：允许电流流过第二缓冲二极管和第一缓冲电容；还包括：允许电流流过第二母线和第二电容。
22.如权利要求21所述的方法，其中，允许电流流过缓冲电容和第二缓冲二极管的步骤包括：允许电流流过第二缓冲二极管和第二缓冲电容；还包括：允许电流流过第一母线和第一电容。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102510228A (zh) * 2011-11-14 2012-06-20 北方工业大学 电子束焊机数字化高频高压电源装置及其控制方法
CN102655976A (zh) * 2009-09-10 2012-09-05 弗罗纽斯国际有限公司 能量转换方法和设备以及焊接装置
CN105026090A (zh) * 2013-03-15 2015-11-04 伊利诺斯工具制品有限公司 用于软开关焊接式功率的方法和设备
CN108099629A (zh) * 2016-11-25 2018-06-01 现代自动车株式会社 车辆和用于车辆的dc-dc变换器
CN108296605A (zh) * 2018-03-16 2018-07-20 上海威特力焊接设备制造股份有限公司 一种输出交流或直流的焊机

Families Citing this family (162)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6115273A (en) 1998-07-09 2000-09-05 Illinois Tool Works Inc. Power converter with low loss switching
US6865096B1 (en) * 1998-07-09 2005-03-08 Illinois Tool Works Inc. Power convertor with low loss switching
US6329636B1 (en) 2000-03-31 2001-12-11 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding plasma or heating power source
CH694854A5 (fr) 2000-05-22 2005-08-15 Mitsubishi Electric Corp Machine d'électroérosion pour former un petit orifice.
US6359796B2 (en) * 2000-07-28 2002-03-19 02 Micro International Ltd. Transient control for converter power supplies
AU2001284210A1 (en) * 2000-09-05 2002-03-22 Minebea Co. Ltd. Active power factor correction
US6504132B1 (en) 2000-09-05 2003-01-07 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder for variable AC input
JP2002208850A (ja) * 2000-11-13 2002-07-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体スイッチ装置
US6548784B2 (en) * 2001-04-05 2003-04-15 Illinois Tool Works Inc. Controlled output for welding
US6670579B2 (en) 2001-09-19 2003-12-30 Illinois Tool Works Inc. Welding-type system with network and multiple level messaging between components
US6713721B2 (en) 2001-09-19 2004-03-30 Illinois Tool Works Inc. Method of designing and manufacturing welding-type power supplies
US6747247B2 (en) * 2001-09-19 2004-06-08 Illinois Tool Works Inc. Welding-type power supply with a state-based controller
US6642482B2 (en) 2001-09-19 2003-11-04 Illinois Tool Works Inc. Welding-type system with robot calibration
US6639182B2 (en) 2001-09-19 2003-10-28 Illinois Tool Works Inc. Pendant control for a welding-type system
JP2003149242A (ja) * 2001-11-09 2003-05-21 Gifu Univ 抗体検出方法及び抗原マイクロアレイ
US6670779B2 (en) * 2001-12-05 2003-12-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. High power factor electronic ballast with lossless switching
US7130203B2 (en) * 2002-04-30 2006-10-31 Det International Holding Limited Switching power supply with a snubber circuit
US6836414B1 (en) * 2002-10-17 2004-12-28 University Of Central Florida PWM half-bridge converter with dual-equally adjustable control signal dead-time
US7091445B2 (en) 2002-10-25 2006-08-15 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder and method for controlling the welding process of the welder
US6801443B2 (en) * 2002-11-19 2004-10-05 Illinois Tool Works Inc. Power supply with snubber circuit
US6750427B1 (en) * 2002-11-27 2004-06-15 Illinois Tool Works Inc Controlled welding output with fused electrode detection
US7049545B2 (en) 2003-09-23 2006-05-23 Illinois Tool Works Inc. MIG welding machine having 115V inverter
US20050168446A1 (en) * 2004-02-04 2005-08-04 Majdoub Muntaser Q. Integrated keypad keyboard plus mouse and two click mechanism for an electronic device
US7333349B2 (en) * 2004-03-31 2008-02-19 University Of New Brunswick Single-stage buck-boost inverter
US8581147B2 (en) * 2005-03-24 2013-11-12 Lincoln Global, Inc. Three stage power source for electric ARC welding
US9956639B2 (en) 2005-02-07 2018-05-01 Lincoln Global, Inc Modular power source for electric ARC welding and output chopper
US8269141B2 (en) 2004-07-13 2012-09-18 Lincoln Global, Inc. Power source for electric arc welding
US8785816B2 (en) 2004-07-13 2014-07-22 Lincoln Global, Inc. Three stage power source for electric arc welding
KR20070057868A (ko) * 2004-08-30 2007-06-07 어드밴스드 에너지 인더스트리즈 인코포레이티드 무손실 스너버를 갖는 바이폴라 파워 서플라이
US7697909B2 (en) 2004-09-01 2010-04-13 National Semiconductor Corporation Extended range RMS-DC converter
DE102004061341A1 (de) * 2004-12-20 2006-07-06 Puls Gmbh Stromversorgung
US9855620B2 (en) 2005-02-07 2018-01-02 Lincoln Global, Inc. Welding system and method of welding
US7619906B2 (en) * 2005-03-01 2009-11-17 York International Corporation System for precharging a DC link in a variable speed drive
US7555912B2 (en) * 2005-03-01 2009-07-07 York International Corporation System for precharging a DC link in a variable speed drive
US7005829B2 (en) * 2005-03-01 2006-02-28 York International Corp. System for precharging a DC link in a variable speed drive
US7417409B2 (en) * 2005-03-07 2008-08-26 One More Time Llc Power losses reduction in switching power converters
US9647555B2 (en) 2005-04-08 2017-05-09 Lincoln Global, Inc. Chopper output stage for arc welder power source
KR100638484B1 (ko) * 2005-07-09 2006-11-02 학교법인 포항공과대학교 고효율 역률 개선 회로
US8692157B2 (en) * 2005-09-15 2014-04-08 Lincoln Global, Inc. Welding system sequence control apparatus
US7602157B2 (en) 2005-12-28 2009-10-13 Flyback Energy, Inc. Supply architecture for inductive loads
US8672732B2 (en) 2006-01-19 2014-03-18 Schneider Electric It Corporation Cooling system and method
US7583521B2 (en) * 2006-02-23 2009-09-01 American Power Conversion Corporation Over voltage clamp
US8751053B2 (en) * 2006-10-19 2014-06-10 Tigo Energy, Inc. Method and system to provide a distributed local energy production system with high-voltage DC bus
US9104195B2 (en) 2006-12-20 2015-08-11 Lincoln Global, Inc. Welding job sequencer
US11072034B2 (en) 2006-12-20 2021-07-27 Lincoln Global, Inc. System and method of exporting or using welding sequencer data for external systems
US10994358B2 (en) 2006-12-20 2021-05-04 Lincoln Global, Inc. System and method for creating or modifying a welding sequence based on non-real world weld data
US10994357B2 (en) 2006-12-20 2021-05-04 Lincoln Global, Inc. System and method for creating or modifying a welding sequence
US9937577B2 (en) 2006-12-20 2018-04-10 Lincoln Global, Inc. System for a welding sequencer
CN101755495B (zh) 2007-05-15 2013-10-16 美国能量变换公司 用来管理设施供电和冷却的方法和系统
US20080284400A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-20 Eric Gregory Oettinger Methods and apparatus to monitor a digital power supply
US9172296B2 (en) * 2007-05-23 2015-10-27 Advanced Energy Industries, Inc. Common mode filter system and method for a solar power inverter
US20080296276A1 (en) 2007-05-31 2008-12-04 Quinn William Schartner Welding-Type Power Source with Integrated Open-Circuit Voltage Controller
TWI334259B (en) * 2007-06-07 2010-12-01 Young Green Energy Co Power supply for relieving spikes
DE102007028077B4 (de) * 2007-06-15 2009-04-16 Sma Solar Technology Ag Vorrichtung zur Einspeisung elektrischer Energie in ein Energieversorgungsnetz und Gleichspannungswandler für eine solche Vorrichtung
US8203069B2 (en) * 2007-08-03 2012-06-19 Advanced Energy Industries, Inc System, method, and apparatus for coupling photovoltaic arrays
US7768751B2 (en) * 2008-01-29 2010-08-03 Advanced Energy Industries, Inc. System and method for ground fault detection and interruption
US8294296B2 (en) * 2007-08-03 2012-10-23 Advanced Energy Industries, Inc. System, method, and apparatus for remotely coupling photovoltaic arrays
CN101388612B (zh) * 2007-09-14 2011-08-31 力博特公司 一种开关电源中软开关电路的控制方法
CN101919150B (zh) * 2007-09-18 2013-12-18 菲莱贝克能源公司 从局部能源产生具有低谐波畸变的交流功率的电流波形结构
US20090078304A1 (en) * 2007-09-26 2009-03-26 Jack Arthur Gilmore Photovoltaic charge abatement device, system, and method
US20090217964A1 (en) * 2007-09-26 2009-09-03 Advanced Energy Industries, Inc. Device, system, and method for improving the efficiency of solar panels
US7964837B2 (en) * 2007-12-31 2011-06-21 Advanced Energy Industries, Inc. Photovoltaic inverter interface device, system, and method
US7701081B2 (en) * 2007-12-31 2010-04-20 Advanced Energy Industries, Inc. System, method and apparatus for providing direct current
US8116105B2 (en) 2008-02-07 2012-02-14 American Power Conversion Corporation Systems and methods for uninterruptible power supply control
US7881079B2 (en) 2008-03-24 2011-02-01 American Power Conversion Corporation UPS frequency converter and line conditioner
FR2931593B1 (fr) * 2008-05-20 2010-07-30 Schneider Electric Ind Sas Systeme d'alimentation electrique de type capacitif
US9162310B2 (en) * 2008-07-08 2015-10-20 Illinois Tool Works Inc. Enhanced power factor correction for welding and cutting power supplies
US8098055B2 (en) * 2008-08-01 2012-01-17 Tigo Energy, Inc. Step-up converter systems and methods
US7619200B1 (en) * 2008-08-10 2009-11-17 Advanced Energy Industries, Inc. Device system and method for coupling multiple photovoltaic arrays
US8461508B2 (en) 2008-08-10 2013-06-11 Advanced Energy Industries, Inc. Device, system, and method for sectioning and coupling multiple photovoltaic strings
US8353174B1 (en) 2008-10-03 2013-01-15 Johnson Controls Technology Company Control method for vapor compression system
US8362644B2 (en) * 2008-12-02 2013-01-29 Advanced Energy Industries, Inc. Device, system, and method for managing an application of power from photovoltaic arrays
US8455794B2 (en) * 2009-06-03 2013-06-04 Illinois Tool Works Inc. Welding power supply with digital control of duty cycle
US8546726B2 (en) 2009-06-03 2013-10-01 Illinois Tool Works Inc. Systems and devices for determining weld cable inductance
US8228046B2 (en) * 2009-06-16 2012-07-24 American Power Conversion Corporation Apparatus and method for operating an uninterruptible power supply
US8604384B2 (en) 2009-06-18 2013-12-10 Illinois Tool Works Inc. System and methods for efficient provision of arc welding power source
SE534975C2 (sv) * 2009-10-16 2012-03-06 Tsc Innovation Ab Förfarande vid och anordning för installation och reparation av isolerade ledningsrör
US10421143B2 (en) * 2009-11-17 2019-09-24 Illinois Tool Works Inc. Energy storage caddy for a welding system
US8503201B2 (en) 2009-12-03 2013-08-06 Schneider Electric It Corporation Transient clamping circuitry for voltage converter
CN102859860A (zh) * 2009-12-28 2013-01-02 菲莱贝克能源公司 带有无功功率管理的可控通用电源
US8860273B2 (en) * 2009-12-28 2014-10-14 Flyback Energy, Inc. External field interaction motor
US8148853B2 (en) * 2009-12-30 2012-04-03 American Power Conversion Corporation Switching method and apparatus
WO2011139269A1 (en) 2010-05-04 2011-11-10 Johnson Controls Technology Company Variable speed drive
KR101642548B1 (ko) * 2010-05-28 2016-07-25 이에스에이비 아베 단락 아크 용접 시스템
JP5767700B2 (ja) * 2010-05-28 2015-08-19 エサブ・アーベー 短絡アーク溶接システム
KR101171775B1 (ko) 2010-08-09 2012-08-07 (주) 유비엔터 디지털 조명 스위치
US8853887B2 (en) 2010-11-12 2014-10-07 Schneider Electric It Corporation Static bypass switch with built in transfer switch capabilities
JP5853366B2 (ja) * 2010-12-24 2016-02-09 富士通株式会社 電源装置、情報処理装置
US8878389B2 (en) 2011-01-11 2014-11-04 Schneider Electric It Corporation Method and apparatus for providing uninterruptible power
US8803361B2 (en) 2011-01-19 2014-08-12 Schneider Electric It Corporation Apparatus and method for providing uninterruptible power
CN102205476B (zh) * 2011-05-26 2014-01-08 太原市星云焊接设备有限公司 高频软开关逆变数字化多功能焊机
DE102011076664A1 (de) * 2011-05-30 2012-07-05 Robert Bosch Gmbh Gleichspannungswandler
US8884464B2 (en) 2011-08-29 2014-11-11 Schneider Electric It Corporation Twin boost converter with integrated charger for UPS system
US9839967B2 (en) * 2011-11-08 2017-12-12 Lincoln Global, Inc. System and method for real-time computation and reporting of welding machine performance and metrics
CN104137105B (zh) 2011-12-22 2017-07-11 施耐德电气It公司 关于瞬时事件对数据中心中的温度的影响分析
US9830410B2 (en) 2011-12-22 2017-11-28 Schneider Electric It Corporation System and method for prediction of temperature values in an electronics system
US20140203005A1 (en) * 2013-01-23 2014-07-24 Gordon R. Hanka Welder powered arc starter
US20160121418A1 (en) * 2012-01-25 2016-05-05 Gordon Hanka Welder Powered Arc Starter
EP2819292B1 (en) 2012-02-21 2017-12-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Dc power supply circuit
DE112012006632T5 (de) * 2012-03-01 2015-03-26 Panasonic Corporation Gleichstromversorgungskreis
US9093893B2 (en) 2012-03-02 2015-07-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. DC power supply circuit
US10500669B2 (en) 2012-07-23 2019-12-10 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for providing welding type power with balanced bus
US11161193B2 (en) 2012-07-23 2021-11-02 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for providing welding type power with flux balancing
US10112251B2 (en) 2012-07-23 2018-10-30 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for providing welding type power
US10459464B2 (en) 2012-09-03 2019-10-29 Schneider Electric It Corporation Method and apparatus for controlling distribution of power
US9129776B2 (en) * 2012-11-01 2015-09-08 Advanced Energy Industries, Inc. Differing boost voltages applied to two or more anodeless electrodes for plasma processing
US10040143B2 (en) 2012-12-12 2018-08-07 Illinois Tool Works Inc. Dabbing pulsed welding system and method
US10906114B2 (en) 2012-12-21 2021-02-02 Illinois Tool Works Inc. System for arc welding with enhanced metal deposition
US9199327B2 (en) * 2013-01-29 2015-12-01 Shenzhen Jasic Technology Co., Ltd. Portable IGBT arc welding machine
US9950383B2 (en) 2013-02-05 2018-04-24 Illinois Tool Works Inc. Welding wire preheating system and method
US8847328B1 (en) * 2013-03-08 2014-09-30 Ixys Corporation Module and assembly with dual DC-links for three-level NPC applications
US10835983B2 (en) 2013-03-14 2020-11-17 Illinois Tool Works Inc. Electrode negative pulse welding system and method
US10207351B2 (en) 2013-03-15 2019-02-19 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for providing welding power
US11045891B2 (en) 2013-06-13 2021-06-29 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for anomalous cathode event control
US9584024B2 (en) 2013-06-24 2017-02-28 Illinois Tool Works Inc. Metal working power supply converter system and method
US9539661B2 (en) 2013-06-24 2017-01-10 Illinois Tool Works Inc. Welding power supply extended range system and method
US10828728B2 (en) 2013-09-26 2020-11-10 Illinois Tool Works Inc. Hotwire deposition material processing system and method
DE112014004859B4 (de) * 2013-10-23 2019-06-19 Mitsubishi Electric Corporation Energieumwandlungsvorrichtung
US10124435B2 (en) * 2014-02-24 2018-11-13 Lincoln Global, Inc. Automatic control on auxiliary voltage for engine driven welder
US11185940B2 (en) 2014-03-12 2021-11-30 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for controlling an output power of a welding power supply
US10486270B2 (en) 2014-04-07 2019-11-26 Illinois Tool Works Inc. System for determining inductance of a power cable
US11154946B2 (en) 2014-06-30 2021-10-26 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for the control of welding parameters
US11198189B2 (en) 2014-09-17 2021-12-14 Illinois Tool Works Inc. Electrode negative pulse welding system and method
WO2016073145A1 (en) * 2014-11-07 2016-05-12 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus including a balanced dc bus for providing power in an arc welder
US11478870B2 (en) 2014-11-26 2022-10-25 Illinois Tool Works Inc. Dabbing pulsed welding system and method
US10189106B2 (en) 2014-12-11 2019-01-29 Illinois Tool Works Inc. Reduced energy welding system and method
US10682722B2 (en) 2014-12-18 2020-06-16 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for measuring characteristics of a welding cable with a low power transceiver
US10449614B2 (en) 2014-12-18 2019-10-22 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for solid state sensor measurements of welding cables
TWI548187B (zh) * 2015-01-23 2016-09-01 Dynamic drive capability adjustment of the power control device
US11370050B2 (en) 2015-03-31 2022-06-28 Illinois Tool Works Inc. Controlled short circuit welding system and method
US10456851B2 (en) 2015-07-17 2019-10-29 Illinois Tool Works Inc. Welding system with potted circuit board and method of making thereof
US11014182B2 (en) 2015-07-17 2021-05-25 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for providing welding type power
TW201720040A (zh) * 2015-11-26 2017-06-01 Yi-Hong Liao 無橋式交直流轉換器
US11285559B2 (en) 2015-11-30 2022-03-29 Illinois Tool Works Inc. Welding system and method for shielded welding wires
US10610946B2 (en) 2015-12-07 2020-04-07 Illinois Tool Works, Inc. Systems and methods for automated root pass welding
US10675699B2 (en) 2015-12-10 2020-06-09 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
US10734918B2 (en) 2015-12-28 2020-08-04 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for efficient provision of arc welding power source
US10549374B2 (en) 2015-12-31 2020-02-04 Illinois Tool Works Inc. Welding power supply with half bridge
US10766092B2 (en) 2017-04-18 2020-09-08 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to provide preheat voltage feedback loss protection
US10870164B2 (en) 2017-05-16 2020-12-22 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
CA3066677C (en) 2017-06-09 2023-04-04 Illinois Tool Works Inc. Welding assembly for a welding torch, with two contact tips and a cooling body to cool and conduct current
US11247290B2 (en) 2017-06-09 2022-02-15 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
US11590598B2 (en) 2017-06-09 2023-02-28 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
US11524354B2 (en) 2017-06-09 2022-12-13 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to control weld current in a preheating system
WO2018227195A1 (en) 2017-06-09 2018-12-13 Illinois Tool Works Inc. Welding torch with a first contact tip to preheat welding wire and a second contact tip
US10933484B2 (en) 2017-08-31 2021-03-02 Illinois Tool Works Inc. Engine-driven welding-type power supplies configured to simultaneously use external and engine power
US11253942B2 (en) * 2017-09-08 2022-02-22 Illinois Tool Works Inc. Methods and apparatus for automatic control of a welding-type power supply
US11020813B2 (en) 2017-09-13 2021-06-01 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to reduce cast in a welding wire
DE102017129755B4 (de) 2017-12-13 2020-09-10 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Snubber-Netzwerk zur Dämpfung der Schwingungen an einer Konverterinduktivität eines Spannungsreglers und zugehöriges Verfahren
DE102017129745B4 (de) 2017-12-13 2020-09-10 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Snubber-Netzwerk zur Dämpfung der Schwingungen an einer Konverterinduktivität eines Spannungsreglers und zugehöriges Verfahren
US10906117B2 (en) 2018-01-30 2021-02-02 Illinois Tool Works Inc. System and method for providing welding type power on multiple outputs
CN113165097B (zh) 2018-08-31 2023-11-03 伊利诺斯工具制品有限公司 用于电阻式地预加热电极丝的埋弧焊系统和埋弧焊焊炬
TWI666863B (zh) * 2018-09-07 2019-07-21 崑山科技大學 高升壓直流轉換器
US11014185B2 (en) 2018-09-27 2021-05-25 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus for control of wire preheating in welding-type systems
US11839939B2 (en) * 2018-09-27 2023-12-12 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus for pre-regulator control in welding-type power supplies
CN109586586A (zh) * 2018-10-30 2019-04-05 博罗威特晟科技有限公司 一种多电压集成电源电路及其焊接设备
TWI686042B (zh) 2018-12-07 2020-02-21 群光電能科技股份有限公司 電源轉換裝置
EP3898055A2 (en) 2018-12-19 2021-10-27 Illinois Tool Works, Inc. Contact tip, wire preheating assembly, contact tip assembly and consumable electrode-fed welding type system
KR20200129002A (ko) * 2019-05-07 2020-11-17 엘지전자 주식회사 간섭 소음 제거 기능 및 출력 제어 기능이 개선된 유도 가열 장치
US11772182B2 (en) 2019-12-20 2023-10-03 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for gas control during welding wire pretreatments
TWI777735B (zh) * 2021-08-19 2022-09-11 亞源科技股份有限公司 具有被動式無損失緩衝器之升壓轉換裝置
TWI824556B (zh) * 2021-11-08 2023-12-01 立錡科技股份有限公司 功率因數校正轉換器、控制器及其數位峰值保持電路

Family Cites Families (88)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT464B (zh) 1898-02-18 1899-10-25 Arno Gantz
DE412817C (de) 1924-05-17 1925-05-02 Harry Sauveur Dipl Ing Vorrichtung zum Austreiben von Spiralbohrern aus Bohrmaschinenspindeln
GB644011A (en) 1946-08-27 1950-10-04 Aubrey Douglas Improvements in jet propulsion and control means therefor
US4375077A (en) * 1981-02-26 1983-02-22 Data General Corporation Power supply regulator circuit employing a transformer having a control winding
DE3134628A1 (de) * 1981-09-02 1983-03-17 Frank Dipl.-Phys. 7400 Tübingen Gensler Schaltnetzteil
US5149940A (en) * 1983-02-24 1992-09-22 Beckworth Davis International Inc. Method for controlling and synchronizing a welding power supply
US4635181A (en) 1984-12-28 1987-01-06 Allied Corporation Bridge circuit for reduced switching losses
US4769754A (en) * 1987-07-27 1988-09-06 Miller Electric Mfg., Co. Stabilized welding power source including a series-resonant current-regulated converter using a transformer having an air-gapped core
US4857822A (en) * 1987-09-23 1989-08-15 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Zero-voltage-switched multi-resonant converters including the buck and forward type
US4849873A (en) * 1987-11-05 1989-07-18 Medar, Inc. Active snubber for an inverter
AT398862B (de) 1989-06-06 1995-02-27 Fronius Schweissmasch Anordnung bei magnetischen informationsübertragungssystemen, insbesondere impulstransformatoren
US5010471A (en) * 1989-06-26 1991-04-23 Robert F. Frijouf Three-phase AC-to-AC series resonant power converter with reduced number of switches
US4951185A (en) * 1989-07-13 1990-08-21 General Electric Company Resonant inverter employing frequency and phase modulation using optimal trajectory control
EP0410088B1 (de) * 1989-07-26 1992-12-02 EMW ELEKTROWERK MÜNDERSBACH VERWALTUNGSGESELLSCHAFT mbH Schweiss- oder Plasmaschneidgerät mit stabilisierter Zwischenkreisspannung
IT1235596B (it) * 1989-09-13 1992-09-11 Tesax S R L Bologna Apparecchiatura per saldatura elettrica con controllo e regolazione digitali
US5047913A (en) * 1990-09-17 1991-09-10 General Electric Company Method for controlling a power converter using an auxiliary resonant commutation circuit
US5321348A (en) * 1991-03-08 1994-06-14 Vlt Corporation Boost switching power conversion
JP3108697B2 (ja) 1991-04-25 2000-11-13 旭光学工業株式会社 焦点検出装置
JPH0630558A (ja) * 1991-06-25 1994-02-04 Murata Mfg Co Ltd Ｄｃ−ｄｃコンバータ回路
AT403865B (de) 1991-07-10 1998-06-25 Fronius Schweissmasch Spannungsumsetzungsvorrichtung für einen gleichspannungsverbraucher
US5150523A (en) 1991-07-11 1992-09-29 Ryobi Motor Products Corporation Deadman switch arrangement for a hedge trimmer
US5166549A (en) * 1991-08-07 1992-11-24 General Electric Company Zero-voltage crossing detector for soft-switching devices
DE4128175C2 (de) * 1991-08-24 1994-05-19 Elektro Werk Muendersbach Gmbh Lichtbogenschweißgerät
AT401629B (de) 1991-12-16 1996-10-25 Fronius Schweissmasch Verfahren und vorrichtung zum wiederzünden eines lichtbogens bei einem schutzgasschweissverfahren
US5270914A (en) * 1992-01-10 1993-12-14 Lauw Hian K Series resonant converter control system and method
US5319533A (en) 1992-01-17 1994-06-07 Miller Electric Mfg. Co. Power selection and protection circuit responsive to an input voltage for providing series or parallel connected inverters
DE4211906C1 (en) * 1992-04-09 1993-06-09 Ewm Elektrowerk Muendersbach Verwaltungsgesellschaft Mbh, 5419 Muendersbach, De Welding power supply circuitry - has waveform shaping circuit for rectifier input current so current waveform can assume sinusoidal shape
FR2691308B1 (fr) * 1992-05-12 1997-08-14 Thomson Csf Inductance commutable pour forts courants et circuit d'accord d'antenne muni d'au moins une telle inductance.
US5418704A (en) * 1992-06-12 1995-05-23 Center For Innovative Technology Zero-voltage-transition pulse-width-modulated converters
AT402133B (de) 1992-10-14 1997-02-25 Fronius Schweissmasch Steuereinrichtung für die energieversorgung eines verbraucherkreises eines gleichstromverbrauchers und ein verfahren zum betrieb einer derartigen steuereinrichtung
US5343140A (en) * 1992-12-02 1994-08-30 Motorola, Inc. Zero-voltage-switching quasi-resonant converters with multi-resonant bipolar switch
US5307005A (en) * 1992-12-23 1994-04-26 International Business Machines Corporation Zero current switching reverse recovery circuit
DE4302443C1 (de) * 1993-01-29 1994-05-26 Elektro Werk Muendersbach Gmbh Lichtbogenschweißgerät mit Halbleiterschaltern in Mittelpunktschaltung
US5313382A (en) * 1993-05-18 1994-05-17 At&T Bell Laboratories Reduced voltage/zero current transition boost power converter
US5414613A (en) * 1993-08-20 1995-05-09 Rem Technologies, Incorporated Soft switching active snubber for semiconductor circuit operated in discontinuous conduction mode
US5477131A (en) * 1993-09-02 1995-12-19 Motorola, Inc. Zero-voltage-transition switching power converters using magnetic feedback
DE4431665A1 (de) 1993-09-13 1995-03-16 Fronius Schweismaschinen Kg Au Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Schaltverlusten in Umrichtern
US5438498A (en) * 1993-12-21 1995-08-01 Raytheon Company Series resonant converter having a resonant snubber
AUPM364394A0 (en) * 1994-02-01 1994-02-24 Unisearch Limited Improved power converter with soft switching
DE69509459T2 (de) * 1994-02-10 1999-10-28 Koninkl Philips Electronics Nv Hochfrequenter wechselstromwandler mit leistungsfaktorkorrektur
AT402035B (de) 1994-03-09 1997-01-27 Fronius Schweissmasch Verfahren zum ac-wig-schweissen
DE4411227A1 (de) * 1994-03-31 1995-10-05 Elektro Werk Muendersbach Gmbh Lichtbogenschweißgerät mit Resonanzschaltkreis
AT464U1 (de) 1994-04-20 1995-11-27 Fronius Schweissmasch Schweissvorrichtung
JP3382012B2 (ja) * 1994-04-25 2003-03-04 松下電工株式会社 自励式インバータ装置
DE69512606T2 (de) * 1994-06-15 2000-05-04 Koninkl Philips Electronics Nv Leistungsversorgungseinrichtung mit leistungsfaktorverbesserungsschaltung
US5594629A (en) * 1994-06-20 1997-01-14 General Electric Company High-frequency switching circuits operable in a natural zero-voltage switching mode
US5734562A (en) * 1994-06-20 1998-03-31 Redl; Richard Power factor correction circuit
US5673184A (en) * 1994-09-01 1997-09-30 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Switch mode power supply circuit with increased power factor for mains
US5574636A (en) * 1994-09-09 1996-11-12 Center For Innovative Technology Zero-voltage-transition (ZVT) 3-phase PWM voltage link converters
US5570279A (en) * 1994-09-21 1996-10-29 The Research And Development Institute, Inc. At Montana State University PWM converters for three phase AC power control and AC to DC conversion
AT402868B (de) 1994-09-30 1997-09-25 Fronius Schweissmasch Stromquelle für die energieversorgung eines verbraucherkreises
US5601741A (en) * 1994-11-18 1997-02-11 Illinois Tool Works, Inc. Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding power source
US5615101A (en) * 1994-12-29 1997-03-25 Lucent Technologies Inc. Power converter with high power factor
DE19513065A1 (de) * 1995-04-07 1996-10-10 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer galvanisch getrennten Ausgangsgleichspannung
AT403260B (de) 1995-04-28 1997-12-29 Fronius Schweissmasch Übertrager, insbesondere für eine schweissvorrichtung
US5712536A (en) * 1995-07-31 1998-01-27 General Electric Company Reduced bus voltage integrated boost high power factor circuit
JPH0956161A (ja) * 1995-08-19 1997-02-25 Toko Inc 力率改善回路
DE19634713A1 (de) 1995-08-28 1997-03-06 Fronius Schweismaschinen Kg Au Verfahren zur Steuerung von wechselweise an eine Gleichspannung geschalteten Transformatoren
US5636114A (en) * 1995-11-30 1997-06-03 Electronic Measurements, Inc. Lossless snubber circuit for use in power converters
US5757166A (en) * 1995-11-30 1998-05-26 Motorola, Inc. Power factor correction controlled boost converter with an improved zero current detection circuit for operation under high input voltage conditions
GB2307802B (en) * 1995-12-01 2000-06-07 Ibm Power supply with power factor correction circuit
US5654880A (en) * 1996-01-16 1997-08-05 California Institute Of Technology Single-stage AC-to-DC full-bridge converter with magnetic amplifiers for input current shaping independent of output voltage regulation
US5811757A (en) * 1996-02-29 1998-09-22 The Esab Group, Inc. Power source including parallel switching circuits and related methods for a welding or cutting system
US5673186A (en) 1996-07-01 1997-09-30 Dsc Telecom L.P. Apparatus for protecting multiple output rectifiers in a current-fed DC-to DC converter
US5714731A (en) * 1996-07-16 1998-02-03 Illinois Tool Works Inc. Welding power supply arc starter
US5731969A (en) * 1996-07-29 1998-03-24 Small; Kenneth T. Three-phase AC power converter with power factor correction
ES2344770T3 (es) 1996-09-27 2010-09-06 Fronius International Gmbh Etapa de potencia y etapa secundaria de un transformador.
US5715155A (en) * 1996-10-28 1998-02-03 Norax Canada Inc. Resonant switching power supply circuit
US5715150A (en) * 1996-11-27 1998-02-03 The Lincoln Electric Company Inverter output circuit
SE511059C2 (sv) 1997-01-24 1999-07-26 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande och anordning för effektomvandling.
US5748457A (en) * 1997-01-24 1998-05-05 Poon; Franki Ngai Kit Family of zero voltage switching DC to DC converters
US5815386A (en) * 1997-06-19 1998-09-29 Factor One, Inc. Snubber for zero current switched networks
US5841268A (en) * 1997-09-29 1998-11-24 Power Architects Corporation Multi-resonant soft switching snubber network for DC-to-DC converter
US5874826A (en) * 1997-10-29 1999-02-23 Lucent Technologies Inc. Encapsulated modular boost converter and method of manufacture therefor
DE19855615A1 (de) 1997-12-03 1999-06-10 Fuji Electric Co Ltd Schaltnetzteil
AU4022099A (en) 1998-05-29 1999-12-20 Fronius Schweissmaschinen Kg. Austria Symmetry device
US6115273A (en) * 1998-07-09 2000-09-05 Illinois Tool Works Inc. Power converter with low loss switching
US6021053A (en) * 1998-07-24 2000-02-01 Ajax Magnethermic Corporation Method and apparatus for switching circuit system including a saturable core device with multiple advantages
US6052294A (en) * 1998-09-14 2000-04-18 Lucent Technologies Inc. Power supply snubber reset circuit
AT409731B (de) 1998-10-16 2002-10-25 Fronius Schweissmasch Prod Regelvorrichtung für ein schweissgerät
AT406625B (de) 1998-11-12 2000-07-25 Fronius Schweissmasch Spannungsumschaltvorrichtung
US6055161A (en) * 1999-04-12 2000-04-25 Lincoln Global, Inc. Switching type power supply for arc welding
AT409833B (de) 1999-06-04 2002-11-25 Fronius Schweissmasch Prod Verfahren zur ermittlung der schweissprozessspannung
US6166933A (en) * 1999-10-01 2000-12-26 Pillar Industries, Inc. Snubber circuit for an inverter having inductively coupled resistance
AT412388B (de) 2000-01-20 2005-02-25 Fronius Schweissmasch Prod Verfahren zum regeln einer schweissstromquelle mit einem resonanzkreis
US6169671B1 (en) * 2000-04-21 2001-01-02 Lucent Technologies Inc. Snubber circuit for a power switch and recitifying diode and power converter employing the same
WO2001084699A1 (fr) * 2000-04-28 2001-11-08 Tdk Corporation Dispositif de conversion de puissance
DE20109760U1 (de) 2000-06-26 2001-08-23 Fronius Schweismaschinen Produ Schweißgerät, welches an Ein-, Zwei- bzw. Dreiphasennetzen betrieben werden kann

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102655976A (zh) * 2009-09-10 2012-09-05 弗罗纽斯国际有限公司 能量转换方法和设备以及焊接装置
CN102510228A (zh) * 2011-11-14 2012-06-20 北方工业大学 电子束焊机数字化高频高压电源装置及其控制方法
CN105026090A (zh) * 2013-03-15 2015-11-04 伊利诺斯工具制品有限公司 用于软开关焊接式功率的方法和设备
CN105026090B (zh) * 2013-03-15 2017-12-08 伊利诺斯工具制品有限公司 用于软开关焊接式功率的方法和设备
CN108099629A (zh) * 2016-11-25 2018-06-01 现代自动车株式会社 车辆和用于车辆的dc-dc变换器
CN108099629B (zh) * 2016-11-25 2022-09-13 现代自动车株式会社 车辆和用于车辆的dc-dc变换器
CN108296605A (zh) * 2018-03-16 2018-07-20 上海威特力焊接设备制造股份有限公司 一种输出交流或直流的焊机
CN108296605B (zh) * 2018-03-16 2024-01-23 上海威特力焊接设备制造股份有限公司 一种输出交流或直流的焊机

Also Published As

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US20020191425A1 (en) 2002-12-19
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US6426888B2 (en) 2002-07-30
US7778056B2 (en) 2010-08-17
US20010026458A1 (en) 2001-10-04
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