千赫mosfet感應(yīng)加熱電源的電路設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-28 10:34 本頁(yè)面
【正文】 第10頁(yè)100千赫MOSFET感應(yīng)加熱電源的電路設(shè)計(jì)摘要——本文關(guān)注的是一個(gè)匹配電路設(shè)計(jì)，該電路為并聯(lián)諧振感應(yīng)加熱負(fù)載提供的全橋電流反饋MOSFET逆變器。 電路的工作原理進(jìn)行分析，并介紹一種濾波器，用于抑制在寄生電感和漏源電容之間振蕩，同時(shí)也指明了如何對(duì)過(guò)濾器組件進(jìn)行選擇。I. 簡(jiǎn)述感應(yīng)加熱技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用，使用的電源頻率從50赫茲到幾兆赫。感應(yīng)加熱電源的功率水平和工作頻率范圍關(guān)系顯示于圖 1。圖感應(yīng)加熱電源應(yīng)用的功率大小和工作頻率的關(guān)系近年來(lái)，在靜態(tài)技術(shù)的進(jìn)步所帶來(lái)的發(fā)展，電動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，磁電倍頻器被更有效和更便宜的晶閘管逆變器所替代。晶閘管逆變器現(xiàn)已運(yùn)用于頻率為50千赫以上的場(chǎng)合中，電子管振蕩器電源在感應(yīng)加熱應(yīng)用中仍然占主導(dǎo)地位功率MOSFET的出現(xiàn)，導(dǎo)致了高頻率的靜態(tài)電源飛速發(fā)展，將成為電子管振蕩器未來(lái)的取代產(chǎn)品[3]。功率MOSFET的高頻性能、驅(qū)動(dòng)功率低的特性，可并聯(lián)相對(duì)比較容易產(chǎn)生高功率的單位。但是，如果要開(kāi)關(guān)損耗最小化，晶體管必須具備快速切換率，并且當(dāng)設(shè)備于高功率單元并聯(lián)時(shí)，可以對(duì)最小寄生電感取得實(shí)際有效的限制。以上兩個(gè)因素造成電感產(chǎn)生電壓尖峰，電感和漏源電容之間產(chǎn)生額外的振蕩，這是關(guān)鍵問(wèn)題所在。如果要生產(chǎn)出優(yōu)秀成功的晶體管感應(yīng)加熱電源，理解振蕩產(chǎn)生原因，掌握并發(fā)展減少靜態(tài)電路不利影響的方法是至關(guān)重要的。MOSFET只有少量的功率損耗（一個(gè)500 V 8A 的MOSFET通常為60瓦），這樣一矩形開(kāi)關(guān)配置必須具備快速切換時(shí)間，由此才能有較低的開(kāi)關(guān)損耗。圖2所示的是想并聯(lián)諧振感應(yīng)加熱負(fù)載提供的全橋電流反饋逆變器的電路結(jié)構(gòu)。流經(jīng)儲(chǔ)能電路的iL的電流波形如圖3所示。儲(chǔ)能電路具有高Q值，因此它兩端的電壓波形近視為正弦，每個(gè)MOSFET兩端的電壓也應(yīng)該是一個(gè)理想的對(duì)應(yīng)的半正弦波。對(duì)iL波形可以用傅里葉級(jí)數(shù)表示： （Where—其中）當(dāng)所有開(kāi)關(guān)接通時(shí)，重疊期間必須防止阻塞器開(kāi)路。如果阻塞器和MOSFET的功率損失足夠的小，可以認(rèn)為是微不足道的，那么可以忽視頻率高出基本頻率值的那部分，儲(chǔ)能電路功率可以表達(dá)為： 圖基本的電流反饋逆變器圖儲(chǔ)能電路iL的波形其中，是儲(chǔ)能電路兩端的電壓峰值，并且 是阻塞器中的電流。上述5千瓦的逆變器樣機(jī)拓?fù)湟呀ǔ伞Ｃ總€(gè)開(kāi)關(guān)示意圖如圖2所示，并由兩個(gè)并連的晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)（類(lèi)型I
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