电磁炉LC并联谐振电路、IGBT和一些辅助电路元器件工作原理探讨交流

rainysky

983054999 发表于 2017-1-30 20:31
谢谢分享分享

   分享的意义在于互相交流、促进提高、学以致用！谢谢你的关注与回复！

二苕

楼主心思缜密，学习态度让我汗颜，向你学习啊

ddaadd

楼主讲的非常、非常好、非常到位受益匪浅，大大的赞，最近看了一些电磁炉原理的帖子，电磁炉原理重中之重的内容LC振荡电路的原理，总感觉缺少点什么，总有一点点不能完全的吃透，后来看了一些其他老师们的文章，也是到最后的关键一点理解不透，虽然明白了振荡电路是如何工作的，最后总有一点的描述让我百思不解。好在度娘可以帮忙，翻遍了很多帖子和文章，除去了那些高深莫测的高数、代数的文章内容，不想在去烧脑学习了。还真的让我找到了一篇好的文章，介绍电磁炉LC振荡电路原理的，看到楼主的帖子非常的不错，就借个地方供大家学习和批评指正吧。

ddaadd

LC振荡电路:
元件组成:谐振电容C5,线圈盘L,IGBT

ddaadd

LC振荡电路是整个电路的核心部分,是电能转换成为电磁能的实现部分。其中L是指接在OUT1和OUT2之间的线圈盘,而C则为并在L之间的电容C5。电路通过IGBT的高频开关(一般频率在20K-30K)形成LC振荡,从而在L上形成高频变化的电流,变化的电流又使得L产生变化的电磁波。

ddaadd

1.  T1-T2:IGBT控制极为高电平,IGBT饱和导通,电流I1从电源流过线盘L,电能转换为磁能存储在线盘上。
2.  T2-T3:IGBT控制极为低电平,关断IGBT,由于电感不允许电流突变,电流I2流向电容C5,能量转移到C5,I2减到最小时,也就是线盘的能量全部放完时,VC达到最高。
3.  T3-T4:电容开始通过线盘方向放电,所以此时I3为负向,电容的能量转移线盘上,VC最低时,反向电流I3最大。
4.  T4-T5:此时IGBT开通,但由于感抗的作用,不允许电流突变,负向电流I4继续向电容C5充电直至为0。
5.  所以,在一个高频的周期里,T2~T3的I2是线盘磁能对电容C5的充电电流,T3~T4的I3逆程脉冲峰压通过L1放电得电流,T4~T5得I4是线盘两端的电动势反向时形成的阻尼电流,因此,IGBT的导通电流实际是I1。
6. IGBT的电压变化:在静态时,VC为输入电源经过整流滤波后得直流电源,T1~T2,IGBT饱和导通,VC接近地电位,T4~T5,VC为负压,T2~T4,也就是LC自由震荡得半个周期,VC上出现峰值电压,在T3时VC达到最大值。
7.  以上证明两个问题:一是在高频电流得一个周期中,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,只需要调节脉冲宽度;二是LC自由震荡的半个周期是出现峰值电压的时间亦是IGBT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烧坏,因此必须保证开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿同步。

rainysky

二苕 发表于 2017-5-5 13:42
楼主心思缜密，学习态度让我汗颜，向你学习啊

   谢谢你的支持！
   从电容的构造来谈“隔直流通交流”的基本性能：固定电容器由金属电极、介质层和电极引线构成，字母所代表的介质如图所示：
   
   直流电的极性和电压大小是一定的，所以，不能通过电容器，而交流电的极性和电压大小是不断变化的，能使电容器不断地进行充电，形成充放电电流，所以从这个意义上说，交流电可以通过电容器。容抗即电容对交流电的阻碍作用，用Xc表示。Xc=1/2πfc.
   当交变电流通过线圈时，就会在线圈周围产生交变磁场，使线圈自身产生感应电动势。这种感应现象称为自感现象，它所产生的电动势称为自感电动势，自感电动势总是企图阻止电路中电流的变化。感抗指电感线圈对交流电的特殊阻碍能力。用Xl表示。Xl=2πfl。f为频率，L为电感量。
   电感器具有通低频阻高频和通直流阻交流的特点。电感器与电容器配合可以构成调谐器与滤波器，起到选频和分频的作用。通电后的电感线圈周围会产生磁场，用它可构成电磁铁、继电器等……

rainysky

ddaadd 发表于 2017-12-23 18:15
LC振荡电路:
元件组成:谐振电容C5,线圈盘L,IGBT

我的回复在27楼，谢谢你的支持和顶帖！

rainysky

ddaadd 发表于 2017-12-23 18:57
1.  T1-T2:IGBT控制极为高电平,IGBT饱和导通,电流I1从电源流过线盘L,电能转换为磁能存储在线盘上。
2.  T2 ...

谢谢你的点评与互动补充！很好的交流贴。
    在《看图学修电磁炉》与《电磁炉通用技术完全撑握》两本书中有专门的相关章节！不过很多人觉得看着有些晦涩难懂……非常感谢你的参与支持分享！

rishew

“当电容两端电压最低时，加热线盘两端的反向电压达到最高。即功率管集电极电压小于300V电压端，加热线盘此时由于功率管内部阻尼二极管的存在，加热线盘中的能量全部放完时，此时功率管控制极又加有高电平，使其导通。”这句话怎么理解？请教师傅