比晶闸管整流焊机的最短控制周期少两个数量级。 

（3）性能结构较好：节省铜和铁原材料，制造成本低，体积重量小，使运输、使用方便。

变压器和电抗器占到一般弧焊电源体积和重量的80%。逆变焊接电源在节省成本和体积重量的条件下工作频率为20～30kHz较弧焊电源工作频率提高了400～600倍。变压器设计是根据下列公式: 

                                    (1-1)

式中  S—变压器铁心截面积(cm2)；

          N—绕组匝数；

V—输入电压(V)；

B—磁感应强度，与硬磁材料有关(T)；

          f—工作频度(Hz)。

V为定值时，硬磁材料确定，B也一定。所以上式表述为

-                    (K为常数)                      (1-2)论文网

由上式可知，如果变压器的输入输出电压、硬磁材以及铁心的截面积确定后，逆变器开关频率越大，中频变压器的体积越小。当逆变工频提高到400～600倍时，相应体积、重量也会减小许多。

据统计普通的300A的逆变弧焊电源重约35kg，体积0。06m3；同等电流的晶闸管弧焊整流器重约180kg，体积0。65m3。因此逆变电源在较小空间或频繁移动场合中应用很多。

（4）易适应。

传统焊接电源的工频经常会受电网的制约，约为50Hz或100Hz。较为现代的晶闸管整流焊机的最短控制周期也有3。3ms。30KHz的逆变焊接电源可以有很高的动态相响应，能够进行高速控制，这得益于其控制周期为33µs比晶闸管整流焊机的最短控制周期少两个数量级。

焊接时，引弧、电极熔化等现象都是高速的物理过程。但逆变弧焊电源的响应时间和电弧焊接等物理现象的时间常数相当（或短于），将电源的动态特性有效的设定，可优化电弧焊中各种物理现象。经一定的调查统计，逆变弧焊电源的引弧一次成功率达90%以上高于普通的弧焊电源的70%。并且MAG焊时逆变焊接电源的飞溅仅仅为普通焊接电源的50%。再加上快速的电弧焊接过程传感器，电弧焊的自适应控制将会实现。

若能在焊接过程中实现实时控制，会有很大的发展前景。逆变焊接电源是公认的最有发展前途的焊接电源。在发达的工业国家进行焊条电弧焊、TIG焊以及MIG/MAG焊时已经普遍使用逆变电源[4]。

1。2。2 逆变焊接电源的发展

由逆变焊接电源特点可知，逆变频率对于逆变焊接电源提升性能、减小重量至关重要，而逆变频率取决于功率开关器件的开关频率，因此逆变焊接电源的发展与功率开关器件的发展息息相关。

（1）半控型器件

1957年，世界上第一只硅晶闸管（SCR）出现，标志着电力电子技术的诞生。之后，晶闸管技术发展飞快，器件的容量和性能不断提升，并衍生出如快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等。晶闸管是半控型器件，通过控制门极可以控制开通，不能控制关断，可以通过强迫换相关断器件。晶闸管工作频率一般低于400Hz，装置体积大，电路复杂，效率较低。

（2）全控型器件

①大功率晶体管

大功率晶体管(GiantTransistor—GTR)，是三层结构的双极全控型大功率高反压晶体管，具有自关断能力，安全工作区较宽等优点，广泛应用于电力变流装置中。

但GTR属于电流控制型器件，需要的驱动功率较大，驱动电路较复杂，安全工作区因为本身固有的“二次击穿”现象，受各项参数影响。因为GTR热容量小、过流能力低，所以GTR已经基本被GTO取代。