数字感应加热电源共享方法主电路设计

中频感应加热电源在当前的工业制造领域得到了广泛的应用，也是许多工程师和制造商关注的重点方向之一. 在今天和明天的方法共享中，我们将通过一系列共享来共享一种全新的中频感应加热电源设计方法. 今天全桥逆变电路图，我想与大家分享这种新型感应加热电源的主要电路设计方法. 让我们看一下.

在本文设计的这种新型数字150kW / 10kHz中频感应加热电源中全桥逆变电路图，系统依赖于IGBT桥式逆变器的串联谐振工作模式. 该方法在主系统中采用了数字锁相环DpLL技术，不仅提高了系统频率跟踪的稳定性和可靠性，解决了模拟控制中参数随温度的漂移问题，而且控制灵活. 该电路简单，高效，节能.

主电路系统

根据当前市场需求和中频感应加热电源的基本设计要求，采用这种方法，在我们设计的感应加热设备的主电路系统中，额定输出功率p = 150kW，输出频率为10kHz，输入电压为三相AC380V. 根据逆变器原理和传统模拟系统的缺陷，设计了一个10kHz / 150kW串联谐振感应加热电源装置的主电路. 该系统使用电流调节和功率调节来形成具有电压调节范围的双闭环功率控制电路. 宽，输出稳定性好等优点.

图110kHz / 150kW感应加热电源主电路

根据以上要求和设计思路，我们已完成的数字中频感应加热系统的主电路结构如图1所示. 从图1中可以看到，在这个主电路系统中，三相AC380V / 50Hz通过线路电抗器添加到三相不可控整流桥中，输出直流电压Ud被电解电容器Cd滤波为通过直流斩波功率控制电路后，将其添加到由四个IGBT和四个反并联二极管组成的单相全桥逆变器中. 逆变器输出的电压U0被中频变压器T隔离并降低，并被送到由补偿电容器C0和负载电感器组成的串联谐振电路的两端.

在这种基于DSp的数字中频感应加热系统中，我们设计的整流器电路使用三相非受控电桥，与晶闸管相控整流器电路相比，不需要额外的控制电路来提高功率因数. ，降低输入侧的EMI，其输出电压值适中稳定. 由于使用了负载谐振技术，为了确保主开关工作在准零电流状态（ZCS），只能通过更改逆变器桥的电源电压来调整输出功率. 采用直流斩波电路，通过改变占空比D的大小来调节直流输出电压，从而达到调节输出功率的目的. 在开关VT0的导通期间，二极管D0被反向偏置，输入端将能量提供给电感器，同时还将能量提供给负载. 当开关断开时，电感器电压使二极管D5导通，并且存储在电感器中的能量被传递到负载. 由电感器L1和电容器Cd0组成的低通滤波器可以获得稳定的输出电压Udo. 该方法简单易控制，工作频率与谐振频率同步，功率因数高，无功损耗小.

在图1所示的10kHz / 150kW感应加热电源主电路系统中，我们可以清楚地看到，该系统中的逆变器电路是由完全受控的器件IGBT模块逆变器组成的串联谐振型. 在这里，我们选择西门子BSGB120B并联两个装置，两组完全受控的设备VT1，VT4和VT2，VT3交替进行. 输出负载所需的中频交流电压U0是由于串联谐振逆变器的直流电源电路中的无功电流引起的. 该无功电流随着逆变器的输出功率因数降低而增加. 因此，高频滤波电容器Cd0需要并联连接以流动无功电流. IGBT逆变器的控制方法是使用相移来控制两个半桥电路，每个电路均根据180°方波进行控制（上下桥臂互为补充）. 然而，两个半桥的控制方波在相位上相差一定角度θ（0°θ小于或等于180°），并且输出电压波形是具有正负对称θ宽度的方波.

在该中频感应加热电源的主电路系统的设计过程中，为了有效降低逆变器管的开关损耗，我们设计的逆变器的工作频率应大于其谐振频率. 如果逆变器的工作电压不变，则谐振点附近的输出功率最大. 当逆变器的工作频率增加时，负载的等效阻抗增加，输出功率降低，输出功率因数非常低，逆变器的主开关管处于硬开关状态，开关量大. 损耗和效率低.

在这种方法中，我们设计的该数字中频感应加热电源的主电路系统采用串联谐振全桥DC / AC逆变器电路作为逆变器电源，并选择IGBT作为主开关器件，电流调节和功率调节构成用于功率调节的双闭环pWM DC斩波器. 逆变器电源系统采用数字频率跟踪技术来控制逆变器的工作频率，从而使逆变器始终处于谐振状态，逆变器的输出功率因数接近1，IGBT始终可以处于准状态. -零电流开关状态. 整体工作效率更高.

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