本实用新型属于工业焊机领域，具体涉及一种用于弧焊和切割的开关电源。
背景技术：
目前，在电弧焊接和等离子切割电源中通常采用全桥式零电压软开关(FB-ZVS)拓扑主电路和脉宽调制模式(PWM)实现大功率开关管的零电压开关。专利号为200410036435，名称为“逆变焊机用实现焊机空载、轻载时软开关装置”的专利公开的全桥移相谐振式电路中，左半桥Q1和Q3分别超前右半桥Q2和Q4一个相位，称Q1和Q3组成的桥臂为超前臂，Q2和Q4组成的桥臂为滞后臂。每个桥臂的两个功率器件成180°互补导通，它们之间有一个死区时间，即两管都不导通的时间，两个桥臂的导通角相差一个相位，即移相角，通过调节移相角来实现脉宽调制，从而达到调节输出电压或电流的目的。
该专利中超前臂Q1和Q3上并联了电容C1和C3，滞后臂Q2和Q4上并联了电容C2和C4。这种软开关装置具有如下缺陷：
滞后臂上的开关管Q2和Q4在轻载和重载下将失去零电压转换功能：
超前臂上Q1或者Q3开关转换时，负载电流还在流动，处于移相角的开始，所以Q1或者Q3某一管的关断过程，切断的是负载电流或者说是环流的起始值，只要有一定的负载电流，就容易得到足够的回流起始值，所以超前臂上Q1和Q3容易实现零电压开通；
与超前臂不同，滞后臂上Q2或者Q4开关转换时处于移相角的末端，这时环流已经衰减，如果有足够大的环流剩余值，就能保证回流持续时间Δt>死区时间t，就具有零电压开通条件；如果环流剩余值小，甚至没有剩余环流电流，就不能保证回流持续时间Δt>死区时间t，那就失去零电压开通条件，这种情况在轻载或PWM脉宽变窄，移相角变长时最为严重。
滞后臂上Q2或者Q4开关无法保证零电压开通，其并联的电容C2或者电容C4上的电压就会对导通的开关管Q2或者Q4大电流短路放电，造成短路冲击，开关管Q2和Q4导通损耗很大，可靠性降低。
同时Q2或者Q4上并联的电容C2或者电容C4还会降低Q2或者Q4的关断速度，造成Q2或者Q4关断电压拖尾现象更为严重，导致Q2和Q4上的关断损耗变大，可靠性进一步降低。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种开关导通损耗小、可靠性高的用于弧焊和切割的开关电源。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一种技术方案是：一种用于弧焊和切割的开关电源，包括全桥电路、高频变压器和输出电路。所述全桥电路包括开关管组件、二极管组件和电容组件。
所述开关管组件包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管。所述第一开关管和第二开关管串联后连接在电源输入的两端。所述第三开关管和第四开关管串联后也连接在电源输入的两端。
所述二极管组件包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管。所述第一二极管并联在第一开关管的两端。所述第二二极管并联在第二开关管的两端。所述第三二极管并联在第三开关管的两端。所述第四二极管并联在第四开关管的两端。
所述电容组件包括第一电容和第二电容。所述第一电容并联在第一开关管的两端。所述第二电容并联在第二开关管的两端。
所述高频变压器的原边绕组的一端与第一开关管和第二开关管之间的连线相连接，另一端与第三开关管和第四开关管之间的连线相连接。所述高频变压器的副边设有两个绕组，分别为第一副边绕组和第二副边绕组。所述第一副边绕组为可调绕组，其具有第一端、第二端和调节端，所述调节端与电源输出的负端相连。所述第二副边绕组与一换流电感的两端相连。
所述输出电路包括第五二极管、第六二极管和输出电感，所述第五二极管和输出电感串联，第五二极管的输入端与第一副边绕组的第一端连接，所述输出电感与电源输出的正端连接，所述第六二极管的输入端与第一副边绕组的第二端连接，所述第六二极管的输出端与所述第五二极管和输出电感之间的连线连接。
具体的，所述开关电源还包括隔直电容和饱和电抗器，所述高频变压器的原边绕组上具有谐振电感，所述隔直电容的一端与第一开关管和第二开关管之间的连线相连接，所述隔直电容、饱和电抗器依次串联后与所述谐振电感串联。
具体的，所述第一开关管和所述第二开关管均为绝缘栅双极型晶体管。
具体的，所述第三开关管和所述第四开关管均为逆阻型绝缘栅双极型晶体管。
优选的，所述开关管组件中的每一开关管与所述二极管组件中的二极管一一对应集成在一起形成集成组件。
本实用新型的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型在第三开关管和第四开关管上省去缓冲电容：
1、能够有效防止带电压的缓冲电容对第三开关管和第四开关管导通时大电流放电，大大降低开关管导通损耗，进而能够提高本实用新型所述的开关电源开关管导通的可靠性；
2、能够有效提高第三开关管和第四开关管的关断速度，降低开关管上的热功耗，提高本实用新型所述的开关电源开关管关断的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型一种用于弧焊和切割的开关电源的拓扑电路。
图2为优选实施例中的一种用于弧焊和切割的开关电源的拓扑电路（开关管组件与二极管组件相互集成）。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的一种用于弧焊和切割的开关电源，包括全桥电路、高频变压器T和输出电路。所述全桥电路包括开关管组件、二极管组件和电容组件。
所述开关管组件包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4。所述第一开关管Q1和第二开关管Q2串联后连接在电源输入的两端。所述第三开关管Q3和第四开关管Q4串联后也连接在电源输入Vin的两端。本实施例中，所述第一开关管Q1和所述第二开关管Q2均为绝缘栅双极型晶体管。所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4均为绝缘栅双极型晶体管。所述第一开关管Q1和第二开关管Q2构成超前臂，所述第三开关管Q3和第四开关管Q4构成滞后臂。
所述二极管组件包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。所述第一二极管D1并联在第一开关管Q1的两端。所述第二二极管D2并联在第二开关管Q2的两端。所述第三二极管D3并联在第三开关管Q3的两端。所述第四二极管D4并联在第四开关管Q4的两端。
如图2所示，本实施例中，所述开关管组件中的每一开关管与所述二极管组件中的二极管一一对应集成在一起形成集成组件。具体地说，第一开关管Q1和第一二极管D1集成在一起形成独立器件，第二开关管Q2和第二二极管D2集成在一起形成独立器件，第三开关管Q3和第三二极管D3集成在一起形成独立器件，第四开关管Q4和第四二极管D4集成在一起形成独立器件。
所述电容组件包括第一电容C1和第二电容C2。所述第一电容C1并联在第一开关管Q1的两端。所述第二电容C2并联在第二开关管Q2的两端。
所述开关管组件、二极管组件、电容组件构成的全桥电路为移相全桥谐振电路。第三开关管Q3和第四开关管Q4上不并联缓冲电容，能够有效防止带电压的缓冲电容对第三开关管Q3和第四开关管Q4导通时大电流放电，大大降低开关管导通损耗，而且本实用新型能够提高第三开关管Q3和第四开关管Q4关断速度，降低开关管上的热功耗。可见，本实用新型能够提高所述的开关电源开关开通和关断的可靠性。
所述高频变压器T的原边绕组N1的一端与第一开关管Q1和第二开关管Q2之间的连线相连接，另一端与第三开关管Q3和第四开关管Q4之间的连线相连接。所述高频变压器T的副边设有两个绕组，分别为第一副边绕组N2和第二副边绕组N3。所述第一副边绕组N2为可调绕组，其具有第一端、第二端和调节端，所述调节端与电源输出的负端相连。所述第二副边绕组N3与一换流电感L的两端相连。
所述输出电路包括第五二极管D5、第六二极管D6和输出电感L0，所述第五二极管D5和输出电感L0串联，第五二极管D5的输入端与第一副边绕组N2的第一端连接，所述输出电感L0与电源输出的正端连接，所述第六二极管D6的输入端与第一副边绕组N2的第二端连接，所述第六二极管D6的输出端与所述第五二极管D5和输出电感L0之间的连线连接。
所述开关电源还包括隔直电容C和饱和电抗器Ls，所述高频变压器T的原边绕组N1上具有谐振电感Lr，所述隔直电容C的一端与第一开关管Q1和第二开关管Q2之间的连线相连接，所述隔直电容C、饱和电抗器Ls依次串联后与所述谐振电感Lr串联。
在第一开关管Q1和第二开关管Q2连线的A点至原边绕组N1之间，使用隔直电容C、饱和电抗器Ls，配合变压器T原边绕组N1的谐振电感Lr（Lr也称为漏感）以使原边电流较少衰减，改善滞后臂的零电压（ZVS）转换效果。所述第一开关管Q1和第二开关管Q2上并联用于缓冲的第一电容C1和第二电容C2，能够限制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断过程中的电压上升率,使第一开关管Q1和第二开关管Q2在电压尚未升高时就能关断，有效减小了第一开关管Q1和第二开关管Q2的关断损耗。
如上所述，我们完全按照本实用新型的宗旨进行了说明，但本实用新型并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本实用新型的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。