千赫mosfet感應(yīng)加熱電源的電路設(shè)計(已修改)
2025-01-28 10:34 本頁面
【正文】 第10頁100千赫MOSFET感應(yīng)加熱電源的電路設(shè)計摘要——本文關(guān)注的是一個匹配電路設(shè)計，該電路為并聯(lián)諧振感應(yīng)加熱負載提供的全橋電流反饋MOSFET逆變器。 電路的工作原理進行分析，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，同時也指明了如何對過濾器組件進行選擇。I. 簡述感應(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，在靜態(tài)技術(shù)的進步所帶來的發(fā)展，電動交流發(fā)電機，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)已運用于頻率為50千赫以上的場合中，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的取代產(chǎn)品[3]。功率MOSFET的高頻性能、驅(qū)動功率低的特性，可并聯(lián)相對比較容易產(chǎn)生高功率的單位。但是，如果要開關(guān)損耗最小化，晶體管必須具備快速切換率，并且當設(shè)備于高功率單元并聯(lián)時，可以對最小寄生電感取得實際有效的限制。以上兩個因素造成電感產(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500 V 8A 的MOSFET通常為60瓦），這樣一矩形開關(guān)配置必須具備快速切換時間，由此才能有較低的開關(guān)損耗。圖2所示的是想并聯(lián)諧振感應(yīng)加熱負載提供的全橋電流反饋逆變器的電路結(jié)構(gòu)。流經(jīng)儲能電路的iL的電流波形如圖3所示。儲能電路具有高Q值，因此它兩端的電壓波形近視為正弦，每個MOSFET兩端的電壓也應(yīng)該是一個理想的對應(yīng)的半正弦波。對iL波形可以用傅里葉級數(shù)表示： （Where—其中）當所有開關(guān)接通時，重疊期間必須防止阻塞器開路。如果阻塞器和MOSFET的功率損失足夠的小，可以認為是微不足道的，那么可以忽視頻率高出基本頻率值的那部分，儲能電路功率可以表達為： 圖基本的電流反饋逆變器圖儲能電路iL的波形其中，是儲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拓撲已建成。每個開關(guān)示意圖如圖2所示，并由兩個并連的晶體管來實現(xiàn)（類型I
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