2.2高频引弧电源的实现

国内外在解决自动焊接设备的引弧问题上已经做过很多有益的工作，有以下四种方法较为典型：

第一种方法是采用高频引弧。引弧时，让钨极末端与焊接表面之间保持一定的小间隙，然后，接通高频振荡器脉冲引弧电路，使间隙击穿放电而引燃电弧。这种方法比较可靠，且可防止焊缝产生夹钨缺陷，只是必须对这一强干扰源进行隔离或屏蔽，以防止高频放电对控制系统或计算机系统造成干扰和破坏。

第二种方法不用高频，但仍采取非接触引弧的方法。具体的做法是，在引弧开始时，利用辅助热源先对钨极进行加热，提高钨极的热电子发射能力，这样，钨极在较低的空载电压下能引弧成功。这种引弧方法需要一套较为复杂的辅助机构，使焊枪的结构复杂，也使焊接设备复杂程度有所增加。

第三种方法为间接接触引弧方法，即，在工件与钨极之间插入一个辅助电极，使其间接接触短路，以达到接触引弧的目的。

第四种方法是高压脉冲引弧，在钨极与工件之间加一高压脉冲，使两极间气体介质电离而引弧。

本文选用一种新型的高频引弧器，不仅起弧容易，而且对外界干扰小。高频引弧电路原理图见图2。

图2中，T1称为中频升压变压器，L2与T2组成火花放电器，T2为高频耦合变压器。为了说明这种新型高频引弧器的工作原理，可将其分为两部分，以T1为界，其左半部为中频脉冲发生器，右半部分为高频脉冲发生器。

中频脉冲发生器的主要功能是将工频正弦电压变换成中频脉冲电压。整流桥输出的整流电压经过R1对电容C充电，当充电电压达到稳压管的击穿电压时，晶闸管Vt迅速导通，于是，已被充电的电容C将与中频生压变压器T1的原边电感L1发生电磁振荡。当流过Vt的正向振荡电流小于它的维持电流时，Vt关断。于是，在L1上形成一个完整的脉冲电压。这时，由于Vt关断，整流桥输出的整流电压再次通过R1对C充电，当充电电压再次达到稳压管的击穿电压时，Vt再次导通，于是，已再充电的C将再次与L1发生电磁振荡。同样，当流过Vt的正向振荡电流再次小于它的维持电流时，Vt再次关断。于是，在L1上又形成一个完整的脉冲电压。依此类推，这样的过程将不断地进行下去，于是，在L1上便得到了幅值为稳压管的击穿电压的中频脉冲电压，其频率和脉宽主要由稳压管的击穿电压、L1、C、R1等决定。

高频脉冲发生器的主要功能是在中频脉冲的作用下输出高频电压。由中频发生器产生的中频脉冲电压经中频升压变压器T1的升压，将通过高频耦合变压器T2的原边电感L2对电容Ck快速充电(因时间常数L2×C3很小)，当充电电压达到火花放电器的放电电压(由火花放电器的电极材料和空气隙大小而定)时，便发生火花放电。火花放电器的空气隙接近电性短路状态。于是，已充电的Ck将通过火花间隙和L2发生能量交换，而在回路里形成高频的电磁振荡。再经T2耦合，即可输出高频高压，其频率主要由L2和Ck决定。

这种高频振荡器具有以下优点：中频升压器取代工频升压变压器，使其体积、重量、铜损、铁损均可显著下降，从而提高效率;电网电压波动对其影响小，引弧速度快，引弧可靠性高。