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倍频感应加热电源

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倍频感应加热电源

随着数字信号处理器(DSP)和可编程逻辑器件(CPLD)的发展和普及。

电源控制由模拟控制和A / D混合控制,已进入全数字控制阶段。

传统的感应加热功率控制电路大多采用模拟控制方式。

因此,存在许多触点,许多焊点和可靠性低的不可避免的缺点,并且一些部件的工艺要求高且灵活性差。

数字系统在这些方面非常先进:首先,它们是灵活的,即修改参数很方便;其次,在保证程序可靠性的前提下,操作比模拟系统更可靠;最后。

它使用简单,智能,不需要太多组件。

因此。

采用高度集成,集成且功能强大的数字控制器来设计电源控制系统。

适应不断增加的功率输出可编程控制。

高精度控制要求。

控制系统的工作过程如下:电流检测电路检测负载储能电路的电流,经整流滤波后,波形转换为方波信号,谐振鉴别部分确定是否为处于共振状态。

如果是,则激活数字锁相环(DPLL)。

DPLL采用新的控制和方案实现,即相位检测器使用双D触发器相位检测器,其输出值代表相位误差;环路滤波器采用数字比例积分法实现;而是使用数控振荡器(DCO)。

压控振荡器。

DPLL的输出信号跟踪负载谐振频率。

PWM控制模块直接产生两组互补PWM脉冲信号作为逆变桥后臂VTk和VT输出的基本触发脉冲(茗= 1,2)。

同时,为了防止同一桥臂的上管和下管直通,可以防止电压短路损坏开关装置。

通常用于设置两个开关之间的死区来解决。

也就是说,在一个桥臂的开关管关闭后,另一个桥臂的开关管可以打开。

遵循首先关闭然后打开的原则。

图3a示出了同一桥臂的上部和下部动力管的死区的驱动脉冲。

p是锁相环锁相频率的负载谐振电流信号,clk是25MHz晶振频率。

图3b显示了两组开关管VL和Vk的驱动脉冲。

从图中可以看到后臂的驱动信号PWM。

负载电流方波脉冲的上升沿被完全跟踪,从而实现系统频率的跟踪控制。

采用时分控制的目的是增加系统的工作频率。

CPLD中的脉冲分配模块实现了驱动脉冲的分时功能。

图3c显示了驱动脉冲PWM。

分时功能模拟波形。

从图中可以看出,每个IGBT的驱动频率是系统频率的1/2。

两个IGBT的分时操作可用于增加系统的工作频率。

倍频感应加热电源主要设计参数:输入电源为380V / 50Hz三相交流电源。

额定输出功率为100 kW,逆变器工作频率为150 kHz,匹配变压器比为10:1。

根据功率要求。

根据整流输出电压500V计算,输出电流为200 A.考虑到安全裕度,选择整流二极管模块DF200AAl20-160。

转换为次级的负载电阻为0.25Q,品质因数Q = IO,则Q = wL / R,= 2“rrf,f = 150kHz,可获得次级电感L-2.65电阻H,电容C = 0.425 pF。

变频器开关器件选择为Ivr = 300。

, - 400 A,仉D:1 075 V.变频器选用1.2 kV / 400 A FF400R12KS4 IGBT模块作为电源开关IGBT驱动电路选用集成芯片IXDD430,这是一种专用的驱动电源IGBT / MOSFET,可以在更高的频率下工作。

它提供高达30A的峰值输出电流。








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