一個電磁加熱案子評價

hobbylinux · 發(fā)表于 2011-7-21 16:04:49

本帖最后由 hobbylinux 于 2011-7-21 19:48 編輯

我是做食品行業(yè)的,！發(fā)熱盤500W一個,，我一直想改為用電磁加熱的,！全橋式串聯(lián)諧振的,，考慮線盤與發(fā)熱板是水平放置的,，反向電流時,，磁力線向下關(guān)不經(jīng)過加熱板！所以最后還是不選擇全橋式串聯(lián)諧振。
現(xiàn)在在網(wǎng)上找了一家2.5kw的電磁感應(yīng)加熱器相關(guān)說明：
1,、額定功率：2.5KW（可調(diào)節(jié)1～2.5KW）
2,、額定電壓：220V
3、額定頻率：50HZ
4,、電壓適應(yīng)范圍：100V～260V
5,、適應(yīng)溫度：-20℃～50℃
6、適應(yīng)濕度：≤95%
7,、熱效能利用率：90%以上
8,、IGBT過熱保護溫度：95±5℃
9、工作頻率：18-30KHz
10,、半橋式串聯(lián)諧振
11,、具有軟啟動加熱/停止模式
12、具有加熱線圈短路保護功能
13,、具有一個精度為10位溫度檢測口,，檢測溫度范圍0-150℃
14、具有多個線圈疊加功率達60KW以上工作而互不干擾
15,、電感量110uh 電磁加熱線長度15m 保溫棉厚度約為13～20mm
16,、實物尺寸：長190*寬120*高100（含風扇）；
17,、平均無故障時間10000小時以上,。
6 Y/ N/ ?2 Y" i. |6 r
; X5 H" u+ U5 ]- o5 W. ?

2.5KW放到一個之前是500W的發(fā)熱盤里使用，功率也太大了,，并且一臺機有6個這樣的發(fā)熱盤,，一個盤一個的話有點多了！我想使用一個環(huán)形變壓器,！1組輸入,、3組輸出，電磁控制板聯(lián)接環(huán)形變壓器輸入,，每兩個線盤并聯(lián)接,，接到一組輸出里。用一個溫控測試其中一個發(fā)熱盤的溫度來控制電磁板的軟啟/關(guān),！

補充內(nèi)容 (2011-7-25 21:05):
我今天買了電感測量器,！變壓器用電鍍電源用納米晶磁芯（環(huán)形），計過有交面積不夠就兩只并起來繞線,！兩個線盤用串聯(lián)的,！如果磁芯夠的話將二級的做成一級的三分之一匝數(shù)！三組發(fā)熱盤不是同時加熱,！

補充內(nèi)容 (2011-7-25 21:07):
進一步測試,！

hobbylinux · 發(fā)表于 2011-7-24 20:24:25

本帖最后由 hobbylinux 于 2011-7-24 21:41 編輯

一種感應(yīng)加熱電源的設(shè)計
加熱電源在金屬熔煉,、鑄造、鍛造,、透熱,、淬火、彎管,、燒結(jié),、表面熱處理,、銅焊以及晶體生長等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,。同時，由于感應(yīng)加熱電源的加熱特點,，超音頻,、大功率是感應(yīng)加熱電源領(lǐng)域研究的重點之一。
   詳細介紹了所設(shè)計的感應(yīng)加熱電源,，給出了實現(xiàn)的方法和實驗電路,，并對此方法進行了仿真。實驗和仿真結(jié)果表明該設(shè)計方案具有一定的可行性,。

     引言
& Q) S' O4 B7 I0 K0 A+ O* `/ U- }
   感應(yīng)加熱電源發(fā)展至今在中,、低頻段已經(jīng)比較成熟，雖然新型大功率電力電子器件已取代傳統(tǒng)的晶閘管,，但仍然存在不少問題,，比如負載匹配、頻率跟蹤,、高頻化的實現(xiàn),，高功率因數(shù)和低諧波，大容量帶來的器件的串聯(lián)均壓與并聯(lián)均流問題等,。電力電子器件本身的發(fā)展對這些問題的解決起著很大的作用,，同時，從控制方面也有待人們?nèi)パ芯亢桶l(fā)現(xiàn)新的方法和思路,。

   本文對10kHz/150kW中頻感應(yīng)加熱電源的主電路和控制電路進行了設(shè)計,，采用單片機控制和IGBT器件取代原有的模擬控制和晶閘管器件，實現(xiàn)對老裝備的更新改造,；推出主電路的參數(shù)計算公式,，建立了系統(tǒng)的等效電路，負載的等效模型并分析了控制電路的結(jié)構(gòu)和原理,。
   1 主電路的設(shè)計! g! z+ S; l3 z2 G$ u; v/ `3 A

      研制的10kHz/150 kW單相半橋串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源樣機的主電路結(jié)構(gòu)如圖l所示,。為了減小逆變功率開關(guān)的開關(guān)損耗，逆變器的工作頻率大于其諧振頻率。若逆變器的工作電壓不變,，則在諧振點附近的輸出功率最大,，當提高逆變器工作頻率時，負載等效阻抗增高,，輸出功率減小,，輸出功率因數(shù)很低，而且逆變器主開關(guān)管工作在硬開關(guān)狀態(tài),，開關(guān)損耗大,，效率低。該電源采用串聯(lián)諧振式全橋Dc/AC逆變電路,，以IGBT為主開關(guān)器件,，由電流調(diào)節(jié)和功率調(diào)節(jié)組成雙閉環(huán)的PWM直流斬波器進行功率調(diào)節(jié)，用頻率跟蹤電路控制逆變器的工作頻率,，使逆變器始終工作于諧振狀態(tài),，逆變器輸出功率因數(shù)接近于l，而且IGBT能始終工作在準零電流開關(guān)狀態(tài),，整機工作效率較高,。

(

諧振頻率f=1/（2*π*√LC），相應(yīng)的角頻率w=2*π*f=1/√LC,。此時XL=Xc,，電路呈純阻性，電路阻抗的模為最小,。在輸入電壓Ui為定值時,，電路中的電流達到最大值，且與輸入電壓Ui同相位,。從理論上講,，此時Ui=Ur=U0，UL=Uc=QUi,，式中的Q稱為電路的品質(zhì)因數(shù)
)

圖1中：L,。為感應(yīng)線圈折算到高頻變壓器初級的等效電感；
Co為串聯(lián)諧振電容,；
R0為負載及線路的等效電阻,。

   由于采用了負載諧振技術(shù)，為保證主開關(guān)管工作于ZCS狀態(tài),，輸出功率的調(diào)節(jié)只能依靠改變逆變橋的供電電壓來實現(xiàn),。本電源的功率調(diào)節(jié)由三相不可控橋式整流電路、PWM直流斬波電路,、功率控制電路等部分組成,，由電流調(diào)節(jié)和功率調(diào)節(jié)組成雙閉環(huán)功率控制電路,，具有調(diào)壓范圍寬，輸出穩(wěn)定性好等優(yōu)點,。
2 控制電路結(jié)構(gòu)  g7 H- u+ r! h/ E; }( P$ O6 z% O

   2.1 控制電路結(jié)構(gòu)

      所設(shè)計的10kH/150 kW感應(yīng)加熱器的控制電路結(jié)構(gòu)如圖2所示,。

2.2 功率IGBT驅(qū)動電路

本次沒計采用富士電機公司EXB系列EXB841集成化驅(qū)動線路。EXB841是高速型(最大40kHz運行),，采用具有高隔離電壓的光耦合器作為信號隔離,，因此能用于交流380V的動力設(shè)備上。IGBT通常只能承受10μs的短路電流,，所以必須有快速保護電路,。EXB系列驅(qū)動器內(nèi)設(shè)有電流保護電路，根據(jù)驅(qū)動信號與集電極之間的關(guān)系檢測過電流,。其驅(qū)動線路如圖3所示．

   通常EXB841在過流時檢測IGBT(在門極導(dǎo)通時)集-射極間的電壓,，當該電壓超過6V時，延遲10 μs則判斷為過流,。但在實踐中,，當IGBT集-射極間電壓為6V時,，其往往已損壞,，因此集電極至EXB84l的腳6串聯(lián)一個3 V穩(wěn)壓管，使EXB841檢測值由6V降低為3 V,。這一改進明顯增加了 EXB84l對過流判斷的靈敏性,，使線路不僅能正常地驅(qū)動元件，而且在過流時能更有效地保護元件,。

   2.3 過流和過壓的保護電路
   IGBT的抗過流能力較弱,，因此線路設(shè)計須考慮保護：主要有兩種方法：①EXB84l過流保護，但這種方式風險較大,；②在電抗器和逆變橋輸入之間串一個電流傳感器,，當其輸出值超過預(yù)定值時，．方面封鎖PWM斬波脈沖,，另一方面封鎖逆變脈沖,。
      換流過程中的電壓毛刺會引起電路產(chǎn)生過電壓，這種現(xiàn)象主要靠增加阻容吸收來克服,，須注意：逆變回路二極管上也需要加阻容吸收,，如圖4所示。

還有鎖相電路設(shè)計等,，這里不再累述,。

   3 整流控制電路
   電路分成兩個部分，一是由DS80C320經(jīng)與反饋量計算的輸出脈寬調(diào)制PWM脈沖,，一是經(jīng)光電隔離后驅(qū)動IGBT柵極觸發(fā)電路,。
   驅(qū)動波形和斬波波形如圖5～圖8所示,。

4 實驗波形和結(jié)果分析
4.1 工作頻率等于諧振頻率的波形
工作頻率等于諧振頻率的波形如圖9～圖15所示。

4.2 工作頻率大于諧振頻率(感性)的波形
工作頻率大于諧振頻率的波形如圖16所示,。

4.3 結(jié)果分析和討論
由實驗波形可以看出,，系統(tǒng)在諧振工作狀態(tài)波形較好；在工作頻率遠離諧振頻率時,，波形發(fā)生畸變,。頻率跟蹤較快，跟蹤周期范圍是10～24 μs,，這個跟蹤范圍對負載來說是足夠的,，因為在加熱過程中，負載的阻抗變化不會太顯著,。

5 結(jié)語6 E6 ]" m5 n. O( j- j1 }
本文介紹了所設(shè)計制作的10 kHz/150 kW感應(yīng)加熱電源樣機,，在經(jīng)改造后的設(shè)備上做了部分實驗，獲取了實際的數(shù)據(jù)和波形,。具體有以下結(jié)論：
(1)采用主電路及控制電路經(jīng)過實際運行檢驗：
(2)保護手段經(jīng)實際運行檢驗證明可行,；
(3)鎖相控制電路能跟蹤由于負載變化引起的諧振頻率的變化，從而最佳地控制加熱的過程,。
本實驗中制作的鎖相電路能很好地跟蹤諧振頻率做跟蹤范圍是10～24μs,，這個跟蹤范闈對負載來說是足夠的，在加熱過程中,，負載的阻抗變化不會太顯著,。

本文來源：電源技術(shù)應(yīng)用作者：祁春清索跡

hobbylinux · 發(fā)表于 2011-7-24 20:51:06

本帖最后由 hobbylinux 于 2011-7-24 21:29 編輯

大功率開關(guān)電源、逆變焊機主變壓器納米晶高頻變壓器
常用的高頻電源,、逆變焊機變壓器鐵芯性能特點:用鐵基納米晶帶材制造,具有高飽和磁感,、高導(dǎo)磁率、高居里溫度,、低損耗,。納米晶的飽和磁感是鐵氧體的3倍,同樣體積的鐵芯要比鐵氧體輸出功率大2倍,同時有更大的抗過載能力。其鐵芯損耗在20KHz-50KHz的頻率范圍是鐵氧體損耗的1/2—1/5,。導(dǎo)磁率是鐵氧體的10倍以上,因此激磁功率小,因而也減少了銅損,。鐵基納米晶合金的居里溫度是570oC,是鐵氧體的3倍。納米晶鐵芯與鐵氧體鐵芯基本磁性能對比基本參數(shù)納米晶鐵芯鐵氧體鐵芯飽和磁感 Bs(T)1.250.5 剩余磁感 Br (T) (20KHz)

hobbylinux · 發(fā)表于 2011-7-24 21:28:22

本帖最后由 hobbylinux 于 2011-7-24 21:28 編輯

感應(yīng)加熱電源的負載匹配方案.doc (431.5 KB, 下載次數(shù): 9)

感應(yīng)加熱電源的負載匹配方案

內(nèi)容摘要：分析了串聯(lián)諧振型和并聯(lián)諧振型感應(yīng)加熱電源的負載電路及負載匹配的重要性,，針對不同電源類型對負載匹配方案進行了研究,，介紹了多種負載匹配方法1 概述

　　隨著電力電子技術(shù)及器件的發(fā)展，固態(tài)感應(yīng)加熱電源已在金屬熔煉,、透熱,、淬火、熱處理,、焊接等行業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用,。對于熱處理行業(yè)的大部分負載來說,，感應(yīng)加熱電源設(shè)備須經(jīng)過負載阻抗匹配后才能正常工作。所謂負載阻抗匹配就是為了使電源輸出額定功率,，而采取的使負載阻抗等于電源額定阻抗的方法和措施,。

　　對于一臺電源設(shè)備，其額定電壓UN和額定電流IN取決于電源本身,，為使電源能輸出額定功率,，要求有合適的負載阻抗Z=ZN=UN/IN與電源匹配，如果Z≠ZN,，電源與負載不匹配,，電源利用率就降低。以簡單的直流電壓源為例：電源額定電壓Ud=400V,，額定電流Id=400A,，額定阻抗|Zd|=1Ω，負載阻抗|Z|=1Ω時,，電源輸出額定功率,；|Z|=0.5Ω時，輸出電流為I=Ud/|Z|=400/0.5=800A,，電源過載,；|Z|=2Ω時，輸出電流為I=Ud/|Z|=400/2=200A,，電源輕載,。圖1可清楚的表明以上所說情況,。

　　圖1中,，線1表示負載與電源匹配，線2表示電源重載,，線3表示電源輕載,。電源與負載不匹配時，為保證不損壞電源設(shè)備,，只能降額運行,，降低了電源利用率，適當?shù)钠ヅ淇梢允闺娫慈β蔬\行,，保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn),，減少故障。在實際中,，很少有負載阻抗恰好等于電源額定阻抗的情況,，負載匹配是感應(yīng)加熱裝置安全可靠經(jīng)濟運行的一個必不可少的環(huán)節(jié)，是感應(yīng)加熱電源負載側(cè)設(shè)計的重要內(nèi)容,。

　　2 負載等效電路分析

感應(yīng)加熱裝置的感應(yīng)器支路可以等效成一個電阻和一個電感串聯(lián)或并聯(lián)的形式[1],，等效的電感,、電阻是感應(yīng)器和負載耦合作用的結(jié)果，其值受感應(yīng)器與負載耦合程度的影響,。等效感應(yīng)器支路是一個感性負載,，功率因數(shù)很低，需加入電容器進行無功補償,，補償電容器與感應(yīng)線圈的連接方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式,，從而形成兩種基本的諧振電路：并聯(lián)諧振電路、串連諧振電路,。為了提高效率和保證逆變器安全運行,，固態(tài)感應(yīng)加熱電源一般工作在準諧振狀態(tài)，串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路的特性,，見表1,。

　　從表1可以看出，串聯(lián)諧振電路在諧振狀態(tài)下等效阻抗為純電阻,，并達到最小值,，并聯(lián)諧振電路在諧振狀態(tài)下等效阻抗達到最大值，為了獲得最大的電源輸出功率,，串聯(lián)諧振電路采用電壓源供電,，并聯(lián)諧振電路采用電流源供電，即電壓源型感應(yīng)加熱電源必須匹配串聯(lián)諧振型負載電路,，電流源型感應(yīng)加熱電源必須匹配并聯(lián)諧振型負載電路,，這是電源與負載的初次匹配措施。

　　3 負載匹配方案分析

　　負載匹配方法主要分為兩大類：靜電耦合和電磁耦合,。靜電耦合主要采用無源元件,，通過改變電路拓撲結(jié)構(gòu)來改變負載阻抗。這一方法在一定條件下可以省去匹配變壓器,，因此更加經(jīng)濟,、方便。電磁耦合主要采用匹配變壓器,，通過變壓器變換阻抗特性進行負載匹配,。下面針對不同電路形式進行分析。

　　3.1 并聯(lián)諧振電路負載匹配方法

　　并聯(lián)諧振電路等效阻抗ZD=L/RC,，改變等效電路中的電容,、電感、電阻的值都能改變阻抗,，這一特性使并聯(lián)諧振電路的阻抗匹配更加靈活,。

3.1.1 匹配電容元件

　　根據(jù)電容元件加入的位置不同，可以分為以下3種方法,，分別示意在圖2,、圖3及圖4,。

　　圖2等效阻抗ZD=L/RC，其中C=C1＋C2＋C3,，通過開關(guān)的開,、合可以改變電容值，從而改變負載電路等效阻抗,，此法簡單易行,，是實踐中常用方法之一，但屬于有級調(diào)節(jié),，調(diào)節(jié)時要求斷電,。另外，C的變化會引起電路諧振頻率發(fā)生變化,，負載諧振頻率受工藝要求限制,，當頻率超出范圍時應(yīng)配合匹配電感的方法來抵消頻率的變化。注意,，所有匹配方法都應(yīng)考慮頻率的變化,，處理方法類似，以后不再敘及,。

　　圖3等效阻抗ZD=LCs/〔RC(C＋Cs)〕,，可見加入Cs后，阻抗成Cs/(C＋Cs)倍變化,，可使原來的等效阻抗變小,，適用于阻抗相對電源來說高的負載。

　　圖4是串并聯(lián)負載電路,，電路仍工作在并聯(lián)諧振狀態(tài),，工作情況與并聯(lián)諧振電路類似，Cs的加入使容性阻抗增加,。該電路優(yōu)點是啟動容易,，通常作為晶閘管感應(yīng)加熱電源的起動電路，單純作為負載匹配措施則較少使用,。

　　3.1.2 匹配電感元件

　　一般分為兩種情況，分別如圖5及圖6所示,。以上兩種電路形式是通過加入可變電抗器改變感應(yīng)線圈支路的電感,，進而改變等效阻抗值，

　　圖5串聯(lián)電感的方式只能增加感應(yīng)器支路的電感,，圖6的連接方式可以增大支路電感,，也可以減小支路電感。由于并聯(lián)諧振屬于電流諧振,，并聯(lián)支路中流過諧振電流,，達到電源電流的Q（Q=ω0L/R）倍,，諧振電路等效電感增加會增加銅損。

　　感應(yīng)加熱電源負載匹配方法中利用電感匹配的方法可以歸納為以下幾種,。

　　——利用帶鐵心的多抽頭電抗器,，改變抽頭調(diào)節(jié)電抗值，屬于有級調(diào)節(jié),，調(diào)節(jié)時要求斷電,。由于制作工藝上的原因，抽頭的數(shù)量受到限制,，無法做到?調(diào),。

　　——采用動鐵心電抗器，移動鐵心與線圈的相對位置來改變電抗值,，屬于無級調(diào)節(jié),，調(diào)節(jié)時無須斷電，可以跟隨負載阻抗的變化,，匹配效果好,，容易組成穩(wěn)定感應(yīng)線圈上的電壓，或恒溫,、恒功率自動控制系統(tǒng),，但鐵心動作須經(jīng)過一套傳動系統(tǒng)，故障率較高,，且須建立協(xié)調(diào)控制模型,。

　——采用動圈式變壓器的形式，一次線圈與感應(yīng)線圈并聯(lián),，二次側(cè)繞組自身短接,，移動一次繞組與二次繞組的相對位置，便可以改變一次側(cè)的等值電抗,，屬于無級調(diào)節(jié),。變壓器必須采用空心變壓器，一二次繞組相對位置的變化也須經(jīng)過一套傳動裝置,，故障率高,，同樣須建立控制模型。

　　——用磁飽和電抗器作為Lf,，通過調(diào)節(jié)直流激磁電流來改變電抗值,，屬于無級調(diào)節(jié)。該方法無移動,、旋轉(zhuǎn)部件,，也無觸點控制，安全可靠，維護工作量小,。

　　——增減感應(yīng)線圈的匝數(shù),。在感應(yīng)線圈的幾何形狀不變的條件下（感應(yīng)線圈的長度和直徑不變），感應(yīng)線圈的電感與其匝數(shù)N的平方成正比,，當匝數(shù)N增減時,，感應(yīng)線圈的電感L和工件的等效阻抗也會相應(yīng)增減，從而改變負載的等效阻抗,。

　　——改變感應(yīng)線圈與被加熱工件的耦合情況,。感應(yīng)器與被加熱工件耦合的緊密程度直接影響感應(yīng)器支路等效阻抗，從而影響諧振電路等效阻抗,，但是,，當感應(yīng)器與工件的間隙增大，耦合較松時會降低加熱效率,，匹配效果有限,。

　　3.1.3 匹配電阻元件

　　負載匹配的根本目的是盡量使電源額定功率全部用于工件加熱，也就是提高電源效率的問題,，因此,，在負載匹配的問題中，應(yīng)結(jié)合有利于提高電源效率綜合進行分析,。在電路中加入電阻可方便地使負載阻抗與電源相匹配,，但裝置的損耗增加，加熱效率降低,，沒有根本解決問題,，不是可行的負載匹配方法。

　　3.1.4 匹配變壓器

　　利用電磁耦合進行負載匹配是通過變壓器的變阻抗特性實現(xiàn)的,，這在感應(yīng)加熱中非常普遍,，采用的電路形式主要有兩種，如圖7及圖8所示,。變壓器變阻抗特性以圖7為例說明如下：變壓器副邊電路工作在諧振狀態(tài),，等效阻抗ZD=L/RC，通過變比為n:1的變壓器后,，變壓器原邊的等效阻抗ZD=n2L/RC（忽略變壓器漏抗的影響）,，可見阻抗成n2倍變化。

　圖7電路中感應(yīng)器支路所需無功容量由并聯(lián)電容器提供,，負載電路工作在準諧振狀態(tài),，匹配變壓器通過少量無功功率，所需容量較小,，匹配變壓器原邊流過電源電流，損耗不大，可以采用鐵心變壓器,。圖8電路中,，匹配變壓器中既通過有功功率又通過無功功率，所需變壓器容量較大,，鐵心變壓器容量受鐵心制造水平限制,，在傳輸容量大時難以勝任，所以此電路通常采用空心變壓器,，匹配變壓器原邊流過諧振電流,，損耗較大。

　　利用匹配變壓器進行負載匹配時應(yīng)考慮以下選擇原則,。

　　——空心變壓器易實現(xiàn)大容量化,，?合于初級補償，減輕了對C的要求,，但隨著電壓,、功率的上升，其體積相應(yīng)增大,。鐵心變壓器難以實現(xiàn)大容量化,，無功須在次級補償，增加了C的選擇難度,。另外,，空心變壓器漏感大，變比不等于匝比,，在設(shè)計中難以掌握,，變比較大時實現(xiàn)困難，鐵心變壓器漏感小,，變比等于匝比,，對于極低的負載阻抗可以做成較大的匝比。

　　——鐵心變壓器的鐵損正比于頻率的平方,，高頻時發(fā)熱嚴重,，這提高了對變壓器冷卻系統(tǒng)的要求，所以高頻時常采用鐵淦氧磁芯或空心變壓器,。

　　——當負載工作頻率較高時,，為保證匹配效率要求匹配變壓器漏抗盡量小，這對匹配變壓器的設(shè)計提出了更高要求,。

　　——補償電容C一般放在匹配變壓器高壓側(cè),，在提供無功容量一定時，可大大降低電容值,，當然,，這需綜合考慮所選電路形式,、變壓器和電容的市場售價而定。

　　——為適應(yīng)多種負載,，匹配變壓器應(yīng)設(shè)計成多抽頭變壓器,，但抽頭數(shù)量受變壓器結(jié)構(gòu)的限制，對負載的調(diào)節(jié)有限,，難以做到最佳匹配,。隨著頻率的增加，多抽頭變壓器的設(shè)計更加困難,。

——隨著銅價的上升,，變壓器造價會不斷上升，而電容價格隨著電容生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展有下降趨勢,，另外利用匹配變壓器進行負載匹配須考慮其寄生元件的影響（漏抗,、寄生電容），變壓器銅損的存在也會降低電源效率,，所以進行負載匹配時應(yīng)首選靜電耦合方法,。

　　——匹配變壓器可以起到電氣隔離的作用。

　　3.2 串聯(lián)諧振電路負載匹配方法

　　通過對串聯(lián)諧振電路負載特性的分析可知,，串聯(lián)諧振電路等效阻抗只與等效電阻R有關(guān),，改變等效電路中電容和電感值不影響等效阻抗，這一特性大大限制了串聯(lián)諧振電路的負載匹配措施,。

　　3.2.1 改變感應(yīng)器與工件的耦合

　　在并聯(lián)諧振電路匹配電感的方法中已經(jīng)提到,，改變感應(yīng)線圈與被加熱工件間的耦合程度可以改變等效電阻，此法也適用于串聯(lián)諧振電路阻抗匹配,。

　　3.2.2 負載串接

　　當負載阻抗小時,，將數(shù)個完全相同的感應(yīng)線圈和被加熱工件串接起來可以增大負載等效阻抗。

　　3.2.3匹配電容元件

　　圖9（a）為匹配電路,，該電路仍工作于串聯(lián)諧振狀態(tài),，即諧振時并聯(lián)部分相當于感性負載，圖9（b）為圖9（a）的等效電路,，其中可見,，Cs的加入影響串聯(lián)諧振電路等效電阻，從而影響串聯(lián)諧振電路等效阻抗,。在一定頻率下負載的感性無功功率一定,，工作在諧振狀態(tài)的容性無功功率等于感性無功功率，所以要求補償?shù)娜菪詿o功功率容量也是一定的,，Cs的加入只是分擔了一部分容性無功功率,，不會因增加無功功率容量而增加成本。

　　3.2.4 匹配變壓器

　　串聯(lián)諧振電路受其電路形式的限制,，匹配方法單一,，所以在實際應(yīng)用中,，串聯(lián)諧振電路一般利用匹配變壓器實現(xiàn)負載匹配。利用變壓器進行負載匹配的研究與并聯(lián)諧振電路類似,，不同的是串聯(lián)諧振屬于電壓諧振,，匹配變壓器位置不同所承受電壓不同,。圖10所示電路中匹配變壓器原邊為諧振電壓,，對匹配變壓器絕緣要求較高。而圖11所示電路中匹配變壓器承受電源電壓,，可以降低絕緣要求,。

　　4 結(jié)語

　　串聯(lián)諧振電路的特性決定改變等效電容和電感值不能改變諧振狀態(tài)的等效阻抗，靜電耦合負載阻抗匹配方案中許多不適用于串聯(lián)諧振電路,，串聯(lián)諧振電路一般采用匹配變壓器進行負載匹配,。

　　并聯(lián)諧振電路可用靜電耦合和電磁耦合進行負載阻抗匹配，匹配方法靈活,，對負載適應(yīng)性強,，這是并聯(lián)諧振型逆變電源廣泛應(yīng)用的原因之一。

　　利用靜電耦合進行負載匹配是一種簡單,、經(jīng)濟的方法,，而利用電磁耦合進行負載匹配也靈活方便，兩種方式各有優(yōu)勢,，在實際應(yīng)用中,，一種匹配方法有時難以滿足多方面要求，為達到最佳匹配,，可以將多種方法配合使用,。

老鷹 · 發(fā)表于 2011-7-25 22:56:50

懂電的高手難道沒有嗎？

我在飛 · 發(fā)表于 2011-7-26 10:55:37

老鷹發(fā)表于 2011-7-25 22:56
- z0 }2 X1 ?; u懂電的高手難道沒有嗎,？

沒有看懂樓主想做什么,？是想自己設(shè)計中頻加熱電源還是將原有電阻加熱盤換裝電磁加熱裝置？
對于這兩種加熱方式有著性質(zhì)的區(qū)別,，普通電阻式加熱物體是由物體表面向內(nèi)部滲透熱量,，在食品加熱時有外表上色功能；電磁加熱是由物體內(nèi)外同時加熱,。
如果樓主只想簡單的把普通電阻電熱盤換成電磁加熱,，可以直接買個家用電磁爐裝上試試。
如果想自己設(shè)計電磁加熱不是簡單的買個電感測量裝置就能搞實驗的,，對于中頻加熱,，逆變電路常使用可控硅或IGBT。主電路比較簡單,。但控制電路和保護電路比較復(fù)雜,，一個小小的雜波就可擊穿可控硅或IGBT,。沒有相當?shù)膶I(yè)基礎(chǔ)去試制會造成很大損失的。

hobbylinux · 發(fā)表于 2011-7-27 23:18:11

^ō^hobby 22:50:27
這樣的,！我是做食品的,！現(xiàn)在使用的發(fā)熱盤直徑是200mm，500W一個,，一臺機4個這樣的,，我現(xiàn)在想做一臺機6個，我想省電一些,！想用電磁加熱,！我已經(jīng)定了一下電磁加熱板！我想做一個變壓器,，將初級串電容接到電磁加熱控制板那,，次級串電容再與兩串聯(lián)的電磁線盤聯(lián)接！變壓器我想用微晶環(huán)形磁環(huán)�,�,！而線就現(xiàn)在在找！
^ō^hobby 22:50:57
變壓器作用就是將電流變大,！
changze 22:51:23
你這樣理解有點不對的,，
changze 22:51:48
變壓器的主要作用在這里，是隔離,，安全性高,，
^ō^hobby 22:51:48
您好，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系,。
changze 22:51:55
可靠性也高些，
^ō^hobby 22:51:55
您好,，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系。
changze 22:52:13
如果變壓器的次級電壓降低,，那電流會大的,，
^ō^hobby 22:52:13
您好，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系,。
^ō^hobby 22:52:37
匝數(shù)比，的確電流變大了,！
changze 22:52:39
你最好是讓賣電源給你的那個廠家?guī)湍闩浜茫?nbsp;
^ō^hobby 22:52:39
您好,，我現(xiàn)在有事不在，一會再和您聯(lián)系,。
^ō^hobby 22:52:53
他那里沒有,！
changze 22:52:54
否則電源頂不住的,，
^ō^hobby 22:52:54
您好，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系,。
changze 22:53:35
電源和產(chǎn)品是要配套調(diào)試成功才能安全長壽的，
^ō^hobby 22:53:35
您好,，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系。
changze 22:53:40
否則不好用,，
^ō^hobby 22:53:40
您好,，我現(xiàn)在有事不在，一會再和您聯(lián)系,。
^ō^hobby 22:54:03
這樣的。我買了一個電感儀,，也用軟件計了要多少匝了,！
^ō^hobby 22:54:19
你聽聽我這樣說行不行！：
^ō^hobby 22:59:04
第1,，已經(jīng)測行串聯(lián)電磁盤的電感,！
第2，已經(jīng)確定(要求)電磁盤的電流,！如20A或30A
根據(jù)前兩點可以計得次級線圈的匝數(shù),！
第3，已知買回來的電磁加熱控制板的電流額定,！
第4,，已經(jīng)電磁加熱控制板電壓
^ō^hobby 22:59:12
還有！
changze 22:59:46
你做的工作很細,，也很有專業(yè)水準,，
^ō^hobby 22:59:46
您好，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系,。
changze 23:00:01
如果有這個能力，估計你去改進有可能,，
^ō^hobby 23:00:01
您好,，我現(xiàn)在有事不在，一會再和您聯(lián)系,。
changze 23:00:18
我們的線可以用在這個上面,，而且很好用，
^ō^hobby 23:00:18
您好,，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系,。
changze 23:00:28
溫度比較低的，
^ō^hobby 23:00:28
您好,，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系。
changze 23:00:41
就是用在高頻交流的場合,，
^ō^hobby 23:00:41
您好,，我現(xiàn)在有事不在，一會再和您聯(lián)系,。
changze 23:00:49
你是哪的,？

^ō^hobby 23:00:49
您好，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系,。
^ō^hobby 23:04:00
第3和第4點可以得出初級的（負載）最少要多大！（負載少了板的電流會增大對板不好�,。�
在這個基礎(chǔ)下增大初級的匝數(shù),，不斷漸近直到理平衡位置！
^ō^hobby 23:04:05
我是東莞的,！
changze 23:04:20
做多大功率,？
^ō^hobby 23:04:20
您好，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系,。
^ō^hobby 23:06:39
你的線！我明天再聯(lián)系你,！我的板是2.5KW的,，變壓器的環(huán)形微晶選了8KW~10KW，匝數(shù)在初級250匝,，這個數(shù)還未測得電感量,，未計算板這電流是不超出！
^ō^hobby 23:07:05
明天再與你聯(lián)系,！謝謝你,！
changze 23:07:07
匝數(shù)多了，
^ō^hobby 23:07:07
您好,，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系。
changze 23:07:15
要少些,，否則功率出不來的,，
^ō^hobby 23:07:15
您好，我現(xiàn)在有事不在，一會再和您聯(lián)系,。
changze 23:07:30
線的阻抗大了,，也會發(fā)熱，,，,，
^ō^hobby 23:07:30
您好，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系,。
changze 23:07:58
2。5KW你用,，15-30匝之間就行了,，
^ō^hobby 23:07:58
您好，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系,。
^ō^hobby 23:07:59
250是我報多了！這方面還要向你學(xué)習,！
^ō^hobby 23:10:41
初級的主要考慮是否超板的電流,！只是這個平衡了，次級的就考慮線的載流能力（包括電磁發(fā)熱盤）,！
總結(jié)起來就是這兩點！你認為是嗎,？
^ō^hobby 23:10:50
初級的主要考慮是否超板的電流,！只是這個平衡了，次級的就考慮線的載流能力（包括電磁發(fā)熱盤）,！
總結(jié)起來就是這兩點,！你認為是嗎？
changze 23:10:56
是的,，
^ō^hobby 23:10:56
您好,，我現(xiàn)在有事不在，一會再和您聯(lián)系,。
changze 23:11:17
如果次級少了,，那板會受不了，反向電壓會沖的很高的,，
^ō^hobby 23:11:17
您好,，我現(xiàn)在有事不在，一會再和您聯(lián)系,。
^ō^hobby 23:13:47
這些都要用實物試過才能出數(shù)據(jù),！計很難次確！明天再問你那線的資料,！謝謝你,！
^ō^hobby 23:13:56
88
^ō^hobby 23:14:13
你是江蘇的,？
changze 23:14:40
是的，
^ō^hobby 23:15:03
您好,，我現(xiàn)在有事不在,，一會再和您聯(lián)系。

zarvazh · 發(fā)表于 2011-7-28 00:03:03

很強大啊,，學(xué)習了哈哈

hobbylinux · 發(fā)表于 2011-8-6 23:48:38

自己設(shè)計的一個吸收電路

明天再講解,！

hobbylinux · 發(fā)表于 2011-8-7 09:39:28

這幾天早前我買的那塊電磁加熱控制器,，電感測量儀,，微晶環(huán)形磁芯，電磁專用線（很多股漆包包線為一條線的高頻性能好�,。�,，還有一個拆機的電磁加熱線盤，一塊鐵板,！

這些材料,，我在微晶環(huán)形磁芯上繞了兩組線！（一組是兩條并繞,，另一組是3條并繞,，電磁分別為40mH,18.5mH）這個做變奪器，40mH的做初級接電磁加熱控制板,，18.5mH做次級接電磁加熱線盤.鐵板到線盤的距離從2到1cm做了幾次調(diào)整,，也相應(yīng)地做了幾次開機測試！最后一次燒了保險絲,，兩個IGBT管也壞了,！

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感應(yīng)加熱電源的負載匹配方案

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