目前固态焊机主要分为两种拓扑结构：串联型焊机和并联型焊机。两种拓扑的焊机各有优缺点，其中串联型焊机可以采用逆变侧调功技术以实现焊机的阻抗匹配；而并联型焊机只能采用直流调压+槽路调节方式来实现阻抗匹配。

　　1.新一代固态高频焊机节能原因分析

　　1.1实现焊机阻抗匹配

　　由于焊接钢管规格或者焊接方式的变化，负载折射的等效阻抗不是固定值。在不自动改变电气参数的前提下，常规焊机要实现所有规格或焊接方式切换时的负载匹配是不可能的。因此，常规焊机无法保证额定功率输出，从而影响机组的产量和焊接效率。

　　脉冲屏蔽技术（Pulses Shielded Modulation-PSM）是一种新型的逆变侧调功技术，是传统均匀脉冲密度技术（PDM）的升级。采用该技术使焊机对负载的适应能力大幅度提高，很好解决了常规焊机的负载匹配难题。

  图1 新型固态焊机的伏安曲线

　　1.2脉冲屏蔽技术（PSM）可保证焊机的额定功率输出、焊速提高、吨耗降低

　　脉冲屏蔽技术在保证直流电压达到高额定值后，通过动态调节逆变脉冲的占空比来调节焊机的输出功率。对于不同规格的钢管焊接，不需要改变焊机任何参数都可实现额定功率输出，进而机组的焊接速度得以有效提高。众所周知，焊速和吨耗是成反比关系的，焊速的提高带来整线吨电耗的有效降低。

　　1.2高功率因数、低谐波提高了供电系统和焊机的整体电效率

　　采用脉冲屏蔽技术（PSM）的固态高频焊机，功率因数恒定高（0.9~0.92）、网侧谐波电流相对比较小。因此，高频焊机的直流电流相对比较小，交流电网侧的进线电流相对比较小。由于损耗和电流的平方成正比，较小的电流一方面大大降低了供电变压器和供电电缆的损耗，另一方面也降低了焊机自身的铜损，设备综合用电效能得到明显提高。

　　1.3脉冲屏蔽技术（PSM）使逆变功率器件损耗降低

　　脉冲屏蔽技术（PSM）使MOS管和二极管一直工作于谐振软开关状态，开关损耗***低。而常规角度控制、脉冲移相控制等逆变调功控制方式，运行环境破坏了MOS管的谐振软开关条件，增大了器件损耗。因此，逆变功率器件的损耗降低也会带来设备效率的提高。

　　1.4优化的槽路设计和感应器设计有效提高焊接效率

　　焊接效率和焊机的频率设计、感应器设计、阻抗器设计密切相关！我公司可根据用户的具体焊接需求为用户设计较优的焊接频率、感应器、阻抗器，有效提高焊接效率。

　　2.新一代固态高频焊机的高稳定性原因分析

　　2.1脉冲屏蔽技术确保MOS器件工作在零电流换流，减小了器件损耗

　　脉冲屏蔽技术（PSM）使MOS管一直工作于谐振软开关状态，开关损耗较低。而常规角度控制、脉冲移相控制等逆变调功控制方式，运行环境破坏了MOS管的谐振软开关条件，在实现部分负载匹配功能时，增大了开关损耗，降低了焊机的安全性和可靠性。

　　2.2逆变桥板新工艺设计使逆变功率器件散热良好

　　新逆变桥板由全数控机床生产的嵌铜管表面镀锡工艺，水冷板表面更平整、冷却效果更好，功率元件温度在同等环境下比原逆变桥板低3~5℃，提高了功率器件的安全性。

　　表一不同逆变调功方式对比分析

            PS-PWM调功控制技术  脉冲屏蔽技术

调功范围     80%~100%           30%~100%

MOS管开关损耗 大                 小

水冷要求        高                 低

输出频率      有变化               无变化

功率因数      0.7~0.85              0.9~0.92

谐波电流      大                    小

负载匹配调节  中                    优

钢管规格适应能力 中                 优

接触焊和感应焊切换 需手动调节变比    无需任何调节

控制难度         中                   高

综合吨电         中                   低

　　2.3高频PCB电容工艺改善了逆变功率器件的工作条件

　　逆变桥板的高频吸收电容布局更加合理，电容数量为原桥板的3倍，吸收效果更好，保证了功率器件的安全运行。

　　2.4全新MOS驱动板保护更加完善可靠

　　新驱动板增加了MOS负压检测功能、MOS管脉冲检测功能、控制电源检测功能，可有效防止设备带病工作、减小维修不彻底带来的二次损坏。

　　2.5匹配变压器和槽路电容的温度保护防止堵水损坏

　　匹配变压器和槽路电容加装温度保护开关，防止水管管路堵塞造成的器件过热损坏。