
高频感应加热电源为什么都用串联谐振逆变器
高频感应加热电源为什么都用串联谐振逆变器
一般串联电容是为了形成LC的振荡,再调整触发信号的频率形成谐振,也叫谐振电容。让电路谐振起来可以做成软开关,即ZVS或者ZCS。这样开关管不用一直工作在硬关断和硬开通区域,减少了开关损耗。
工频逆变器为什么要串电感
逆变器中电感和电容串起来起谐振的作用。
谐振的定义:
在物理学里,有一个概念叫共振:当策动力的频率和系统的固有频率相等时,系统受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。电路里的谐振其实也是这个意思:当电路中激励的频率等于电路的固有频率时,电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。实际上,共振和谐振表达的是同样一种现象。这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。
谐振的应用:
收音机利用的就是谐振现象。转动收音机的旋钮时,就是在变动里边的电路的固有频率。忽然,在某一点,电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来,于是,它们发生了谐振。远方的声音从收音机中传出来。这声音是谐振的产物。
谐振的谐振电路:
由电感L和电容C组成的,可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路,统称为谐振电路。在电子和无线电工程中,经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号,而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤除,为此就需要有一个选择电路,即谐振电路。另一方面,在电力工程中,有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害,例如过电压或过电流。所以,对谐振电路的研究,无论是从利用方面,或是从限制其危害方面来看,都有重要意义。
高频感应加热电源为什么都用串联谐振逆变器
作为高频感应加热电源设备的重要组成部分,串联谐振逆变器在工作中具有损耗低、工作适应性良好等优势。这种逆变器在实际应用中也被称为电压型逆变器,其基础结构的原理图如图1所示。在实际工作的过程中,串联谐振型逆变器的输出电压为近似方波。由于电路工作在谐振频率附近,使振荡电路对于基波具有最小阻抗,所以负载电流ia近似正弦波。同时,为避免逆变器上、下桥臂间的直通,换流必须遵循先关断后导通的原则,在关断与导通间必须留有足够的死区时间。
当串联谐振逆变器处于低端失谐状态时,它的工作波形如上图图2所示。由图2可以看到,当电压型逆变器工作在容性负载状态时,输出电流的相位超前于电压相位,因此在负载电压仍为正时,则电流先过零,上、下桥臂间的换流则从上、下桥臂的二极管换到下、上桥臂的MOSFET。此时,由于MOSFET寄生的反并联二极管具有慢的反向恢复特性,因此使得在换流时会产生较大的反向恢复电流,从而会让器件产生较大的开关损耗,而且在二极管反向恢复电流迅速下降至零时,会在与MOSFET串联的寄生电感中产生大的感生电势,而使MOSFET受到很高电压尖峰的冲击。
在结束了串联谐振型逆变器的容性负载工作状态分析后,接下来我们再来看一下当其处于感性负载状态时的工作情况。当电压型逆变器工作在感性负载状态时,它的工作波形见上图图3。从图3中可以看到,此时输出电流的相位滞后于电压相位。在感性负载工作状态下,电压型逆变器的换流过程是这样进行的:首先当上下桥臂的MOSFET关断后,负载电流换至下上桥臂的反并联的二极管中,在滞后一个死区时间后,下上桥臂的MOSFET加上开通脉冲等待电流自然过零后从二极管换至同桥臂的MOSFET。然而,由于MOSFET中的电流是从零开始上升的,因此此刻在电压型逆变器中基本实现了零电流开通,其开关损耗很小。
此时需要注意的一个问题是,在该条件下工作的串联谐振型逆变器,其本身的MOSFET关断时电流尚未过零,因此仍会存在一定的关断损耗。但是由于MOSFET关断时间很短,预留的死区不长,加上因死区而必须的功率因数角并不大,所以适当地控制逆变器的工作频率并使之略高于负载电路的谐振频率,就可以使上下桥臂的MOSFET向下上桥臂的反并联的二极管换流。在进行该种操作的同时,其瞬间电流也是很小的,即MOSFET关断和反并联二极管开通是在小电流下发生的,这样也限制了器件的关断损耗。
从上文中我们对串联谐振型逆变器的分析来看,在进行合理设置的前提下,这种电压型逆变器正常运行时所造成的开关损耗很小。因此,它可以工作在较高的工作频率下。这也是为什么高频感应加热电源在设计时更多的会选择电压型逆变器的主要原因之一。
什么是谐振型变频器?
在PWM 变频器中,开关频率越高,输出波形越好.但是随着开关频率的提高又带来另一个问题,即开关损耗随着开关频率的增加而增加,加上功率开关一般在高电压、大电流下通断,所以开关损耗占很大比重,这成为制约PWM 技术发展的重要因素,而且电磁干扰(EMI)也随着高频化而变得突出起来.针对这种情况,人们又提出一种谐振变频技术,它很好地解决了上述问题.谐振型变频器是利用软开关技术,根据谐振原理使PWM 逆变器的开关元件在零电压或零电流下通断,这样一来,开关损耗几乎为零,也有效地防止了电磁干扰,可以大大提高器件的工作频率,减少了装置的体积、重量,同时又保持了PWM 的优点。
高频自激逆变器
3205用铁氧体磁心,3dd15做低频自激,用铁心的,3205需要驱动但是效率高,后级要用控硅电感电阻,快恢复二极管,和db3。而自激的不需要,因为他频率低,但是也可以加后级。我有电路图,这位同学把你邮箱留下,我给你。
高频感应加热电源为什么都用串联谐振逆变器
高频感应加热电源为什么都用串联谐振逆变器
一般串联电容是为了形成LC的振荡,再调整专触发信号的频率形属成谐振,也叫谐振电容。让电路谐振起来可以做成软开关,即ZVS或者ZCS。这样开关管不用一直工作在硬关断和硬开通区域,减少了开关损耗。
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