可控硅整流电源高频感应加热逆变电源原理

高频感应加热逆变电源原理。

高频逆变电源的可靠工作是感应加热的一个重要发展方向，本文分别从主电路，控制电路，驱动电路的设计出发，对提高高频逆变电源的工作状态下的可靠性进行了深入的研究，通过理论设计计算，计算机仿真和试验等方法，得出了高频逆变电源的研究结果。

本论文以高频感应加热为研究对象，在前人的研究基础上，在功率和频率上均有所突破。
在对一般的感应加热电源电路结构分析的基础上，选择了适合功率和频率进一步提高的主电路拓扑。采用不可控整流，逆变调功的方式，使逆变器工作于略高于谐振频率的方式。保护吸收电路采用了简化的电流控制阻抗和阻容吸收的方式，来保护IGBT的安全。在对无源器件的高频模型分析基础上，指出了高频应用下无源器件的选择原则，分析了逆变器布局的要求，给出了逆变器布局的结果。
详细分析了整机的控制要求，给出了主要控制部分的控制框图，研制了各部分的控制电路，并用试验验证了控制的可行性，给电源的商品化打下基础。研究得出如下结果：
1．根据串联型感应加热的特点，由于其具有结构简单、加热效率高、设备体积小等优点，得出串联型逆变器更适合高频感应加热电源的结论，因此成为本课题的选定方案，也是整机制做的理论基础。
2．SG3525脉宽调制器是电压型PWM集成控制器，外接元件少，性能好，具有外同步、软启动、“死区”调节、欠压锁定、误差放大以及关闭输出驱动信号等功能。3525作为主控器件，加上外围的运放及时序电路做成具有方波输出和频率跟踪的主控线路板。
3．不断优化布线，大大减少分布电感对开关器件正常工作的干扰。设计了IGBT的温度保护和过流保护电路，使IGBT工作于安全区域，使机器能在工业现场正常应用。
4．用200A、1200V的IGBT作为开关器件，二极管三相整流桥以及电容、电感组成的谐振器做成50KHz，40KW的高频感应加热电源装置。

到目前为止，已有多台电源应用在工业现场，性能稳定、工作效率高、节能效果明显，得到了用户的一致好评。不足的是，由于时间关系，逆变器串联的部分仅限于部分理论的分析，没有继续深入，对逆变电源应用中所存在的问题有待进一步解决。

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