1 circuito principale

1.1 Selezione dello schema

Esistono varie topologie a circuito per gli alimentatori di riscaldamento a induzione e la selezione si basa sulle seguenti considerazioni:

Adozione di inverter risonanti in serie
I principali tipi di inverter adatti per i dispositivi di riscaldamento a induzione includono inverter risonanti paralleli (corrente - inverter di sorgente) e inverter risonanti serie (tensione - inverter di origine). Durante il periodo di commutazione, i dispositivi di commutazione dell'inverter di un inverter risonante parallelo possono essere sottoposti a tensione inversa, ma gli IGBT (transistor bipolari a gate isolati) non possono resistere alla tensione inversa. Se vengono utilizzati anti - diodi veloci paralleli per protezione, possono verificarsi correnti circolanti e danneggiare i dispositivi. Pertanto, ogni braccio del ponte deve essere collegato in serie con un diodo raddrizzatore di ripristino veloce della stessa classe di tensione del dispositivo di commutazione per resistere alla tensione inversa. Tuttavia, ciò aumenterà la perdita di stato on - di ciascun braccio e aumenterà il costo dell'attrezzatura.

Inoltre, a causa della frequenza relativamente alta, quando viene utilizzato un inverter risonante parallelo, i fili di piombo tra il condensatore risonante e la bobina di riscaldamento non dovrebbero essere troppo lunghi; Altrimenti, la produzione di potenza e l'efficienza saranno gravemente colpite. Per un inverter risonante in serie, tuttavia, un filo di piombo leggermente più lungo cambierà solo la frequenza operativa e avrà un impatto minimo sulla potenza e sull'efficienza di uscita.

2. Adozione di singoli moduli IGBT a tubo - come dispositivi di commutazione
Tra i dispositivi a semiconduttore di potenza, la velocità di commutazione degli IGBT (transistor bipolari a gate isolati) può soddisfare i requisiti di alimentatori di riscaldamento a induzione con una frequenza inferiore a 50kHz. Vanta una serie di vantaggi, tra cui elevata impedenza input, bassa potenza di guida e bassa perdita di stato -.

3. Adozione del trasformatore - output accoppiato
Un singolo ponte inverter di fase - alimentato da una griglia di alimentazione a tre - Fase 380V ha una tensione di uscita di circa 530 V. Se la tensione è uscita direttamente, la tensione attraverso il condensatore risonante e la bobina di riscaldamento saranno Q volte la tensione di uscita (il valore Q varia con il carico, che va da 3 a 15), con conseguente tensione eccessivamente elevata sulla bobina di riscaldamento. Pertanto, devono essere adottate misure di riduzione della tensione. Inoltre, i condensatori di tensione - alti pongono anche sfide significative in termini di implementazione.

4. Adozione del controllo PWM per la regolazione della potenza di uscita
Esistono due metodi di regolazione della potenza per gli inverter risonanti in serie: uno sta cambiando la tensione CC e l'altro sta cambiando il fattore di potenza.

Per la prima (modifica della tensione CC), la frequenza corrispondente può essere impostata in base alla condizione di carico, garantendo che l'inverter funzioni sempre a un fattore di potenza di 1. La potenza di uscita è regolata regolando la tensione CC. Sebbene questo circuito abbia bassi requisiti per la tensione di aumento e la corrente di aumento a carico dei tubi di commutazione dell'inverter, l'inverter spesso opera con un fattore di potenza relativamente elevato e la corrente reattiva che scorre attraverso il modulo IGBT è piccola - Questo è molto benefico per l'IGBT.

Quest'ultimo metodo regola la potenza di output modificando il fattore di potenza. L'approccio specifico è: regolare prima la frequenza di uscita per far funzionare il sistema in uno stato vicino alla risonanza, quindi regolare la larghezza dell'impulso di PWM per ottenere la potenza di uscita richiesta.