中頻加熱電源逆變器的輸出功率、工作頻率和保護措施

1.中頻加熱電源逆變器輸出功率

為了獲取不同的輸出功率以控制加熱負載的溫度,被控制的參數(shù)實際上是負載兩端的中頻電壓有效值。該電壓有效值近似于斬波器輸出的直流電壓U。因此控制斬波器電壓值,即可控制逆變器的輸出功率,亦即控制被加熱負載的溫度。

由V組成的斬波器構(gòu)成可調(diào)的直流電源,由給定單元、單片機及驅(qū)動裝置對其進行控制。用改變V導(dǎo)通與關(guān)斷的占空比來改變直流電壓值的大小。與可控整流電路相比,采用斬波器調(diào)整U值,由于高頻斬波,可使濾波器L體積及電感值大大減小(H數(shù)量級),同時還具有保護動作快等優(yōu)點。

2.中頻加熱電源逆變器工作頻率

為了獲得最大的輸出功率,在正常工作中,逆變器的工作頻率應(yīng)近似于并聯(lián)諧振電路的固有振蕩頻率。對于不同的加熱負載,等效電感L和電阻R可能隨加熱過程而變化,因此即使調(diào)諧電路C不變,振蕩回路的固有諧振頻率也是變化的。為了保證逆變器在工作中始終保持工作頻率近似于諧振回路的固有頻率,電路采用了準(zhǔn)諧振的工作狀態(tài),即當(dāng)負載電壓過零時,臂內(nèi)的V1.4才開始與V2.3進行換相。由于不可缺少的上、下臂元件的重疊導(dǎo)通時間以及開關(guān)時間,所以不同于理想的諧振方式,其輸出電壓電流的基波相位差為零。這種控制方式也稱零相位并聯(lián)諧振。使之維持零相位諧振工作狀態(tài)的控制由檢測單元和單片機來完成。

3.中頻加熱電源逆變器的保護措施

在逆變器中,當(dāng)IGBT換流時,應(yīng)采取保護措施以防器件損壞。常用的保護措施有:

(1)通過檢測出的過電流信號切斷門極控制信號,實現(xiàn)過電流保護;

(2)利用緩沖電路抑制過電壓并限制過量的du/dt。

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