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焊接一直是熔合金属和其他材料的重要工艺之一，而随着技术的不断进步，焊接设备也在不断演进。在这个领域中，IGBT（绝缘栅双极晶体管）焊接机是一种最新的产品，其设计和性能在近几十年内取得了显著的进步。
IGBT是一种半导体器件，以其高效率和快速切换速度而闻名。除了在焊接领域广泛应用外，IGBT还被广泛用于家用电器、高科技音响、电动汽车以及其他节能汽车等领域。尽管焊接供应单元通常相对简单，但IGBT焊接机内部却相当复杂。这些高级焊接机被称为逆变焊接单元，它们能够处理高负载的电弧焊，为现代焊接工艺提供了关键支持。
逆变焊机分为两大类：MOS管逆变焊机和IGBT逆变焊机，其中IGBT逆变焊机目前占据主导地位。它们代表了高性能、高效率、节省材料的焊接电源的未来发展方向。
IGBT逆变焊机的工作原理是将市电转换为高压直流电源，然后通过微处理器控制器将其转换为必要的焊接电流。这些设备配备了数字显示单元，使焊工能够更方便地控制焊接过程。与传统的非逆变焊机相比，基于高频逆变器的焊机更加高效，同时具有更灵活的控制性能。这些逆变器包括双极晶体管、栅极和功率晶体管等组件，它们共同掌控着焊机的能量输出。
IGBT逆变焊机相对于传统基于变压器的焊机设备具有多重优势：
电源供电方式：IGBT逆变焊机使用AC-DC-AC-DC转换来为焊接过程供电。50Hz交流电源通过全桥整流器整流成直流电源，然后由IGBT反相成20-30kHz中频矩形波，经中频变压器降低电压，再次整流，然后稳定为直流电源。输出波形平滑，通过PWM脉宽调制或相移控制控制IGBT逆变器的导通时间改变输出尺寸。电弧点火和焊接电流易于控制。
重量和尺寸：这是逆变焊机相对于传统机器的最显著和令人印象深刻的优势。例如，重量小于5kg，比手提箱小，能够舒适地挂在肩上的逆变器，其输出容量可与基于50kg变压器的机器相媲美。
效率：高质量的逆变机，效率等级约为 80-90%，而传统焊机的效率明显较低，约为 50%。这是因为传统机器中较大的变压器具有更大的电阻，产生的热量需要更长的时间来冷却，因此通过散热损失了大量的功率（或能量）。
发电机功率的使用：非常高效意味着使用变频焊机使用发电机功率更加可行，逆变焊机可以在较小的便携式发电机组上运行 - 这是传统变压器机器通常无法实现的。
性能：基于逆变器的优质焊机的性能大大优于传统焊机。这在MMA（棒状）焊接中尤其明显，操作员发现焊接要容易得多，而且他们不必“对抗”电弧。这主要是由于变频机具有更高的开路电压并具有热启动，防粘和电弧力等功能。
可靠性：IGBT逆变焊机的控制和主电路相对简单，因此可靠性高，故障点少，维护方便。
IGBT逆变焊机代表了现代焊接技术的新纪元，其高效、可靠和灵活的性能为焊接工艺带来了巨大的改进。随着技术的不断发展，这些逆变焊机将继续在各种应用领域中发挥关键作用，推动焊接工业的不断进步。
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