CN104349521B - Igbt半桥逆变中频-超音频-高频感应加热电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种IGBT半桥逆变中频-超音频-高频感应加热电源,包括:三相整流桥,IGBT逆变驱动,IGBT半桥逆变器,主板PLC,触摸屏,开关电源。本发明的技术效果,1、能够实现恒功/恒流控制,温度检测,频率跟踪,零功率启动,电压,电流闭环控制;故障检测保护电路对过热,过压,输出过流,交流欠压,缺项,输入过流等故障的实时监控,快速反应,适时显示;2、人机界面友好;3、可选调压谐振输出模式;4、针对不同的负载,可以宽范围检测,达到最佳工作状态;5、在0.2Khz—200Khz感应加热,对于定频率应用可以手动选择工作频率;6、对于谐振电源,能够对当前槽路的谐振频率自动跟踪。
Description
技术领域
本发明涉及一种感应加热电源
背景技术
传统的感应加热设备应用的电力电子器件是电子管和快速晶闸管。电子管电压高,稳定性差,辐射强,效率低,已经到了淘汰的边缘,但它频率高,功率大,所以在市场上仍有一席之地。快速晶闸管是目前应用的主力军,它耐压高,电流大,抗过流、过压能力较强。但它只能工作在10000Hz以下,这使其使用范围受到了限制。IGBT是一种复合功率器件,它集双极型功率晶体管和功率MOSFET的优点于一体,具有电压型控制,输入阻抗大、驱动功率小,控制电路简单,开关损耗小,通断速度快,工作频率较高,元件容量大。它不仅达到了晶闸管不能达到的频率(60kHz以上),而且正在逐步取代快速晶闸管。国外1kHz~80kHz的感应加热已广泛应用IGBT,这是感应加热电源的发展方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种IGBT半桥逆变中频-超音频-高频感应加热电源。
本发明的技术方案是,一种IGBT半桥逆变中频-超音频-高频感应加热电源,包括:三相整流桥,IGBT逆变驱动,IGBT半桥逆变器,主板PLC,触摸屏,开关电源;其特征在于:三相电源A、B、C接三相整流桥A、B、C端,三相整流桥接IGBT半桥逆变器,在三相整流桥和IGBT半桥逆变器之间接有预充电电阻R1,充电继电器线圈J,滤波回路和阻容吸收回路,所述的滤波回路由并联的滤波电容C1和放电电阻R2组成,所述的阻容吸收回路包括串联的电容C2、C3,串联的电阻R3、R4,电容C2、C3与串联电阻R3、R4并联,电容C2、C3之间与电阻R3、R4之间接通;IGBT半桥逆变器接感应线圈L2;充电继电器线圈J的Kc1、Kc2端接主板PLC的Kc1/Kc2脚,滤波回路接主板PLC的输入电压检测脚,IGBT逆变驱动分别接IGBT半桥逆变器和主板PLC的逆变驱动脚,触摸屏接主板PLC的Rs485脚,开关电源接主板PLC的DC24V脚,在三相电源上接有输入电流采样线圈L1,电流采样线圈L1接主板PLC的输入电流检测脚,三相电源A、B、C接主板PLC的A、B、C三相检测脚;在IGBT半桥逆变器与感应线圈L2连接端接有输出电流采样线圈L3,电流采样线圈L3接主板PLC的输出电流检测脚;在主板PLC的信号输入脚接有启动、停止、检测按键。
本发明具有如下的技术效果,1、能够实现高功率因数,高效率***,恒功/恒流控制,温度检测,频率跟踪,零功率启动,电压,电流闭环控制;故障检测保护电路对缺水,过热,过压,输出过流,交流欠压,缺项,输入过流,变压器过热,等故障的实时监控,快速反应,适时显示;2、采用工业触摸屏显示与控制,人机界面友好;3、工作模式:可选调压谐振输出模式,定频模式,定压调频模式;4、输出槽路检测:针对不同的负载,可以宽范围检测,达到最佳工作状态;5、使用频率范围:0.2Khz—200Khz感应加热,对于定频率应用可以手动选择工作频率;6、频率自动跟踪:对于谐振电源,能够对当前槽路的谐振频率自动跟踪;7、零功率启动:启动和待机的零电压输出,不需要假负载的支持。
附图说明
图1是发明电路原理图。
图中,L1:200/1;L2、L3为振荡变压器1000KVA变比12比2或1;三相整流桥:MDC-400A-1600V;J:CJ20-150A;R1:500n-100W;R2:15K-100W;R3=R4:3W-100W;C1:800V-470uf*30;C2=C3:1uf;IGBT半桥逆变器:FF300A-12KS4;主板PLC。
图2是本发明详细电路原理图。
具体实施方式
如图1、图2所示,一种IGBT半桥逆变中频-超音频-高频感应加热电源,包括:三相整流桥,IGBT逆变驱动,IGBT半桥逆变器,IGBT半桥逆变器主板PLC由两块IC完成相关功能(IC1:EPM240T100C5N和IC2:TMS320LF2407ApGEA),触摸屏,开关电源;三相电源A、B、C接三相整流桥A、B、C端,三相整流桥接IGBT半桥逆变器,在三相整流桥和IGBT半桥逆变器之间接有预充电电阻R1,充电继电器线圈J,滤波回路和阻容吸收回路,所述的滤波回路由并联的滤波电容C1和放电电阻R2组成,所述的阻容吸收回路包括串联的电容C2、C3,串联的电阻R3、R4,电容C2、C3与串联电阻R3、R4并联,电容C2、C3之间与电阻R3、R4之间接通;IGBT半桥逆变器接感应线圈L2;充电继电器线圈J的Kc1、Kc2端接主板PLC的Kc1/Kc2脚,滤波回路接主板PLC的输入电压检测脚,IGBT逆变驱动分别接IGBT半桥逆变器和主板PLC的逆变驱动脚,触摸屏接主板PLC的Rs485脚,开关电源接主板PLC的DC24V脚,在三相电源上接有输入电流采样线圈L1,电流采样线圈L1接主板PLC的输入电流检测脚,三相电源A、B、C接主板PLC的A、B、C三相检测脚;在IGBT半桥逆变器与感应线圈L2连接端接有输出电流采样线圈L3,电流采样线圈L3接主板PLC的输出电流检测脚;在主板PLC的信号输入脚接有启动、停止、检测按键。
本发明的工作原理:当负载连接完成后,接启动按钮或主屏上的启动健,IC2给IGBT半桥逆变器,一个高频驱动信号,输出端采集的电压电流信号反馈回来,与预设参数比较,正常则驱动信号加强,反之关断,电源的振荡频率向谐振频率靠拢,随数码电位器的调节,功率不断加大,至到工作频率达到谐振频率,此时电源输出最大功率,如果水压、水温、输入缺相、负载过压或过流,换流失败等任一参数异常,IGBT半桥逆变器立即关闭,防止故障发生。
Claims (1)
1.一种IGBT半桥逆变中频-超音频-高频感应加热电源,包括:三相整流桥,IGBT逆变驱动,IGBT半桥逆变器,主板PLC,触摸屏,开关电源;其特征在于:三相电源A、B、C接三相整流桥A、B、C端,三相整流桥接IGBT半桥逆变器,在三相整流桥和IGBT半桥逆变器之间接有预充电电阻R1,充电继电器线圈J,滤波回路和阻容吸收回路,所述的滤波回路由并联的滤波电容C1和放电电阻R2组成,所述的阻容吸收回路包括串联的电容C2、C3,串联的电阻R3、R4,电容C2、C3与串联电阻R3、R4并联,电容C2、C3之间与电阻R3、R4之间接通;IGBT半桥逆变器接感应线圈L2;充电继电器线圈J的Kc1、Kc2端接主板PLC的Kc1/Kc2脚,滤波回路接主板PLC的输入电压检测脚,IGBT逆变驱动分别接IGBT半桥逆变器和主板PLC的逆变驱动脚,触摸屏接主板PLC的Rs485脚,开关电源接主板PLC的DC24V脚,在三相电源上接有输入电流采样线圈L1,电流采样线圈L1接主板PLC的输入电流检测脚,三相电源A、B、C接主板PLC的A、B、C三相检测脚;在IGBT半桥逆变器与感应线圈L2连接端接有输出电流采样线圈L3,电流采样线圈L3接主板PLC的输出电流检测脚;在主板PLC的信号输入脚接有启动、停止、检测按键。
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