1 circuito principal

1.1 Selección de esquema

Existen varias topologías de circuito para suministros de calefacción de inducción, y la selección se basa en las siguientes consideraciones:

Adopción del inversor resonante en serie
Los principales tipos de inversores adecuados para dispositivos de calefacción de inducción incluyen inversores resonantes paralelos (actuales - inversores de origen) e inversores resonantes en serie (voltaje - inversores de origen). Durante el período de conmutación, los dispositivos de conmutación del inversor de un inversor resonante paralelo pueden estar sujetos a voltaje inverso, pero los IGBT (transistores bipolares de puerta aislados) no pueden soportar voltaje inverso. Si se usan diodos rápidos paralelos anti - para protección, pueden ocurrir corrientes circulantes y dañar los dispositivos. Por lo tanto, cada brazo del puente debe conectarse en serie con un diodo de rectificador de recuperación rápido de la misma clase de voltaje que el dispositivo de conmutación para resistir el voltaje inverso. Sin embargo, esto aumentará la pérdida de estado - de cada brazo y aumentará el costo del equipo.

Además, debido a la frecuencia relativamente alta, cuando se usa un inversor resonante paralelo, los cables de plomo entre el condensador resonante y la bobina de calentamiento no deben ser demasiado largos; De lo contrario, la potencia de salida y la eficiencia se verán seriamente afectadas. Sin embargo, para un inversor resonante en serie, un cable de plomo ligeramente más largo solo cambiará la frecuencia de operación y tendrá un impacto mínimo en la potencia y la eficiencia de salida.

2. Adopción de módulos IGBT de tubo -} como dispositivos de conmutación
Entre los dispositivos de semiconductores de potencia, la velocidad de conmutación de IGBT (transistores bipolares de puerta aislados) puede cumplir con los requisitos de la alimentación de calefacción de inducción con una frecuencia por debajo de 50 kHz. Cuenta con una serie de ventajas, que incluyen alta impedancia de entrada, baja potencia de conducción y baja pérdida de estado -.

3. Adopción de transformador - salida acoplada
Un solo puente de inversor de fase - alimentado por una cuadrícula de potencia de fase 380V de tres - tiene un voltaje de salida de aproximadamente 530V. Si el voltaje se emite directamente, el voltaje a través del condensador resonante y la bobina de calentamiento serán Q veces el voltaje de salida (el valor Q varía con la carga, que varía de 3 a 15), lo que dará como resultado un voltaje excesivamente alto en la bobina de calefacción. Por lo tanto, se deben adoptar medidas de reducción de voltaje. Además, los condensadores de voltaje -} también plantean desafíos significativos en términos de implementación.

4. Adopción del control PWM para la regulación de potencia de salida
Hay dos métodos de regulación de potencia para inversores resonantes en serie: uno está cambiando el voltaje de CC, y el otro está cambiando el factor de potencia.

Para el primero (cambio de voltaje de CC), la frecuencia correspondiente se puede establecer de acuerdo con la condición de carga, asegurando que el inversor siempre funciona a un factor de potencia de 1. La potencia de salida se regula ajustando el voltaje de CC. Aunque este circuito tiene bajos requisitos para el voltaje de sobretensión y la corriente de sobretensión que lleva la corriente del inversor, el inversor a menudo funciona con un factor de potencia relativamente alto, y la corriente reactiva que fluye a través del módulo IGBT es pequeño - esto es muy beneficioso para el IGBT.

El último método regula la potencia de salida al cambiar el factor de potencia. El enfoque específico es: primero ajuste la frecuencia de salida para que el sistema funcione en un estado cerca de resonancia, luego ajuste el ancho de pulso de PWM para lograr la potencia de salida requerida.