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电磁灶逆变单元的组成

栏目 :电磁灶_ 新闻        发布时间 : 2018-06-10 17:55:34       
电磁灶逆变单元的组成
逆变单元也称LC振荡单元,它由LC并联谐振电路、IGBT管和一些辅助单元器件组成,如图3-7所示。LC并联谐振电路由谐振电容器与励磁线圈(也称线圈盘)并

电磁灶逆变单元的组成


逆变单元也称LC振荡单元,它由LC并联谐振电路、IGBT管和一些辅助单元器件组成,如图3-7所示。LC并联谐振电路由谐振电容器与励磁线圈(也称线圈盘)并联组成。励磁线圈是电磁灶输出加热功率的唯一元件,它实际上是一个形状特殊的电感器,与谐振电容器并联组成LC并联谐振电路。在IGBT管高速并有规律的导通与截止状态下,LC并联谐振电路不断从电源得到因自身损耗而消耗的能量,于是形成LC振荡。而IGBT管有规律的导通与截止又必须与LC并联谐振电路的自然谐振频率严格同步,否则整个逆变部分都无法工作,严重的还会烧毁昂贵的IGBT管。振荡电路的原理如图3-7所示,电流变化波形图如图3-8所示。


T1-T2:当电路中IGBT管控制极(G)为高电平时,IGBT管饱和导通,电流I1, 从电源流过线盘,电能转换为磁能存储在线盘上,并达到最大值。

电磁灶逆变单元的组成.jpg电磁灶逆变单元的组成1.jpg


T2-T3:当电路中IGBT管控制极(G)为低电平时,IGBT管截止,由于电感不允许电流突变,电流I2流向谐振电容C3,能量转移到C3, I2减到最小时,也就是线盘的能量全部放完时,谐振电容C3两端的电压Vc达到最高值。此时的Vc电压为选择IGBT 管和谐振电容C3耐压的依据。


T3-T4:谐振电容开始通过线盘反向放电,此时I3为反向电流。电容C3的能量再次转移到线盘上,此时谐振电容两端的电压Vc最低,而反向电流I3最大。


T4-T5:此时谐振电容C3两端的电压Vc。出现过零状态,即谐振电容C3两端的电压由正值向负值变化。当控制电路检测到谐振电容两端的电压达到最低时,控制电路使IGBT管再次导通,但由于感抗的作用,电感不允许电流突变,负向电流I4继续向电容C3充电直至为0。


这时LC振荡回路完成一个振荡周期。在一个振荡周期里,T2-T3的I2是线盘磁能对电容C3的充电电流,T3-T4的I3逆程脉冲峰压是通过L1放电得到的电流,T4-T5的I4是线盘两端的电动势反向时形成的阻尼电流,因此,IGBT管的导通电流实际是I1。


IGBT管c、e两端的电压变化:在静态时,IGBT管c、e两端为输人电源经过整流滤波后的直流电源电压,在T1-T2期间IGBT管饱和导通,c、e两端电压接近0。T4-T5期间IGBT管c、e两端为反向负压,阻尼二极管导通。T2-T4是LC自由振荡的半个周期,谐振电容C3上出现峰值电压,在r3时谐振电容C3两端的峰值电压达到最大值,IGBT管c、e两端也一同承受此峰值电压。


通过以上分析,可以说明两点:一是在高频电流一个周期中,只有I1是电源供给线盘能量的,所以I1的大小就决定加热功率的大小,同时IGBT管的导通脉冲宽度越大,T1-T2的时间就越长,I1就越大,反之亦然。所以要调节加热功率,只需要调节IGBT管的导通脉冲宽度即可。二是LC自由振荡的半个周期是出现峰值电压的时间也是IGBT管的截止时间,也是开关脉冲没有到达的时间,这个时间关系是不能错位的,如果峰值脉冲还没有消失,而开关脉冲已提前到来,就会出现很大的瞬间电流导致IGBT管烧毁。因此必须保证开关脉冲的前沿与峰值脉冲的后沿严格同步。

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