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感应加热用IGBT超音频电源

发布时间:2020-07-01 01:32:49 阅读: 来源:轴承钢厂家

1引言

本文引用地址:感应加热是将工件直接加热,它具有效率高,作业条件好,温度容易控制,金属烧损小,无需预热等优点。

传统的感应加热设备应用的电力电子器件是电子管和快速晶闸管。电子管电压高,稳定性差,幅射强,效率低,已经到了淘汰的边缘,但它频率高,功率大,所以在市场上仍有一席之地。快速晶闸管是目前应用的主力军,它耐压高,电流大,抗过流、过压能力较强。但它只能工作在10000Hz以下,这使其使用范围受到了限制。

IGBT是一种复合功率器件,它集双极型功率晶体管和功率MOSFET的优点于一体,具有电压型控制,输入阻抗大、驱动功率小,控制电路简单,开关损耗小,通断速度快,工作频率较高,元件容量大。它不仅达到了晶闸管不能达到的频率(60kHz以上),而且正在逐步取代快速晶闸管。国外1kHz~80kHz的感应加热已广泛应用IGBT,这是感应加热电源的发展方向。图1为国外各种功率器件的应用。2IGBT电源结构及工作原理

21主电路采用并联谐振式逆变器,主电路如图2所示。

图1各种功率器件的应用

图2主电路原理图

电流源并联谐振逆变器具有负载适应性强,抗负载短路能力强等优点,该设备的波形较好,有利于提高装置的效率和可靠性。

主电路为三相全波不控整流加滤波,再经斩波后输入给逆变器。由于采用IGBT斩波频率较高(约为20kHz),输出波形较好,电抗器尺寸将可缩小为原来的1/3。

该装置的整流桥采用普通整流二极管,滤波电容为电解电容450V/1500μF,斩波IGBT及二极管为富士公司产品,平波电抗器为自制,逆变IGBT也是富士公司产品,谐振回路电容为特制的超音频电容器,功率输出变压器为自行设计生产。

22斩波控制斩波控制采用SG3525脉宽调制型控制器,SG3525是集成PWM控制器件,控制功能比较完备用于斩波十分合适,全推挽输出形式,其输出峰值为±500mA,电源电压为(8~35)V,内部设有欠压停止电路,当电压过低时,输出级截止。具有5.1V,温度系数±1%的基准稳压电源,误差放大器、振荡器频率为100Hz~400kHz(其值由外接电阻Rt,电容Ct决定)的锯齿波振荡器,软起动电路,同步电路,关闭电路,脉宽调制比较器,RS寄存器及保护电路。SG3525原理框图如图3所示。23逆变控制

图3SG3525原理框图

图4逆变控制框图

图5841原理框图 逆变器相关文章:逆变器原理

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