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感應(yīng)加熱用IGBT超音頻電源

作者: 時(shí)間:2011-02-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1引言

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/179827.htm

是將工件直接,它具有效率高,作業(yè)條件好,溫度容易控制,金屬燒損小,無需預(yù)熱等優(yōu)點(diǎn)。

傳統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)用的電力電子器件是電子管和快速晶閘管。電子管電壓高,穩(wěn)定性差,幅射強(qiáng),效率低,已經(jīng)到了淘汰的邊緣,但它頻率高,功率大,所以在市場上仍有一席之地。快速晶閘管是目前應(yīng)用的主力軍,它耐壓高,電流大,抗過流、過壓能力較強(qiáng)。但它只能工作在10000Hz以下,這使其使用范圍受到了限制。

是一種復(fù)合功率器件,它集雙極型功率晶體管和功率MOSFET的優(yōu)點(diǎn)于一體,具有電壓型控制,輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小,控制電路簡單,開關(guān)損耗小,通斷速度快,工作頻率較高,元件容量大。它不僅達(dá)到了晶閘管不能達(dá)到的頻率(60kHz以上),而且正在逐步取代快速晶閘管。國外1kHz~80kHz的加熱已廣泛應(yīng)用,這是感應(yīng)加熱的發(fā)展方向。圖1為國外各種功率器件的應(yīng)用。2結(jié)構(gòu)及工作原理

21主電路采用并聯(lián)諧振式逆變器,主電路如圖2所示。

圖1各種功率器件的應(yīng)用

圖2主電路原理圖

電流源并聯(lián)諧振逆變器具有負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng),抗負(fù)載短路能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),該設(shè)備的波形較好,有利于提高裝置的效率和可靠性。

主電路為三相全波不控整流加濾波,再經(jīng)斬波后輸入給逆變器。由于采用IGBT斬波頻率較高(約為20kHz),輸出波形較好,電抗器尺寸將可縮小為原來的1/3。

該裝置的整流橋采用普通整流二極管,濾波電容為電解電容450V/1500μF,斬波IGBT及二極管為富士公司產(chǎn)品,平波電抗器為自制,逆變IGBT也是富士公司產(chǎn)品,諧振回路電容為特制的超電容器,功率輸出變壓器為自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)。

22斬波控制斬波控制采用SG3525脈寬調(diào)制型控制器,SG3525是集成PWM控制器件,控制功能比較完備用于斬波十分合適,全推挽輸出形式,其輸出峰值為±500mA,電壓為(8~35)V,內(nèi)部設(shè)有欠壓停止電路,當(dāng)電壓過低時(shí),輸出級截止。具有5.1V,溫度系數(shù)±1%的基準(zhǔn)穩(wěn)壓電源,誤差放大器、振蕩器頻率為100Hz~400kHz(其值由外接電阻Rt,電容Ct決定)的鋸齒波振蕩器,軟起動(dòng)電路,同步電路,關(guān)閉電路,脈寬調(diào)制比較器,RS寄存器及保護(hù)電路。SG3525原理框圖如圖3所示。23逆變控制

圖3SG3525原理框圖

圖4逆變控制框圖

圖5841原理框圖

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