中频加热电源逆变器的输出功率、工作频率和保护措施

1.中频加热电源逆变器输出功率

为了获取不同的输出功率以控制加热负载的温度,被控制的参数实际上是负载两端的中频电压有效值。该电压有效值近似于斩波器输出的直流电压U。因此控制斩波器电压值,即可控制逆变器的输出功率,亦即控制被加热负载的温度。

由V组成的斩波器构成可调的直流电源,由给定单元、单片机及驱动装置对其进行控制。用改变V导通与关断的占空比来改变直流电压值的大小。与可控整流电路相比,采用斩波器调整U值,由于高频斩波,可使滤波器L体积及电感值大大减小(H数量级),同时还具有保护动作快等优点。

2.中频加热电源逆变器工作频率

为了获得最大的输出功率,在正常工作中,逆变器的工作频率应近似于并联谐振电路的固有振荡频率。对于不同的加热负载,等效电感L和电阻R可能随加热过程而变化,因此即使调谐电路C不变,振荡回路的固有谐振频率也是变化的。为了保证逆变器在工作中始终保持工作频率近似于谐振回路的固有频率,电路采用了准谐振的工作状态,即当负载电压过零时,臂内的V1.4才开始与V2.3进行换相。由于不可缺少的上、下臂元件的重叠导通时间以及开关时间,所以不同于理想的谐振方式,其输出电压电流的基波相位差为零。这种控制方式也称零相位并联谐振。使之维持零相位谐振工作状态的控制由检测单元和单片机来完成。

3.中频加热电源逆变器的保护措施

在逆变器中,当IGBT换流时,应采取保护措施以防器件损坏。常用的保护措施有:

(1)通过检测出的过电流信号切断门极控制信号,实现过电流保护;

(2)利用缓冲电路抑制过电压并限制过量的du/dt。

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　　审核编辑：汤梓红