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  • 感應加熱用IGBT超音頻電源

    感應加熱是將工件直接加熱,它具**高,作業條件好,溫度容易控制,金屬燒損小,無需預熱等優點。


    傳統的感應加熱設備應用的電力電子器件是電子管和快速晶閘管。電子管電壓高,穩定性差,幅射強,效率低,已經到了淘汰的邊緣,但它頻率高,功率大,所以在市場上仍有一席之地??焖倬чl管是目前應用的**軍,它耐壓高,電流大,抗過流、過壓能力較強。但它只能工作在10000Hz以下,這使其使用范圍受到了**。


    IGBT是一種復合功率器件,它集雙極型功率晶體管和功率MOSFET的優點于一體,具有電壓型控制,輸入阻抗大、驅動功率小,控制電路簡單,開關損耗小,通斷速度快,工作頻率較高,元件容量大。它不僅達到了晶閘管不能達到的頻率(60kHz以上),而且正在逐步取代快速晶閘管。國外1kHz~80kHz的感應加熱已廣泛應用IGBT,這是感應加熱電源的發展方向。圖1為國外各種功率器件的應用。2IGBT電源結構及工作原理


    電流源并聯諧振逆變器具有負載適應性強,抗負載短路能力強等優點,該設備的波形較好,有利于提高裝置的效率和可靠性。


    主電路為三相全波不控整流加濾波,再經斬波后輸入給逆變器。由于采用IGBT斬波頻率較高(約為20kHz),輸出波形較好,電抗器尺寸將可縮小為原來的1/3。


    該裝置的整流橋采用普通整流二極管,濾波電容為電解電容450V/1500μF,斬波IGBT及二極管為富士公司產品,平波電抗器為自制,逆變IGBT也是富士公司產品,諧振回路電容為特制的超音頻電容器,功率輸出變壓器為自行設計生產。


    22斬波控制斬波控制采用SG3525脈寬調制型控制器,SG3525是集成PWM控制器件,控制功能比較完備用于斬波十分合適,全推挽輸出形式,其輸出峰值為±500mA,電源電壓為(8~35)V,內部設有欠壓停止電路,當電壓過低時,輸出級截止。具有5.1V,溫度系數±1%的基準穩壓電源,誤差放大器、振蕩器頻率為100Hz~400kHz(其值由外接電阻Rt,電容Ct決定)的鋸齒波振蕩器,軟起動電路,同步電路,關閉電路,脈寬調制比較器,RS寄存器及保護電路。SG3525原理框圖如圖3所示。23逆變控制


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