中頻感應加熱電源,按其負載諧振回路的不同,可 分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩大類,對應使用電壓型逆變器 和電流型逆變器.中頻電源多采用并聯(lián)諧振逆變的工作方 式,電路原理如圖1.
其工作原理是采用三相橋式二極管 整流電路將三相交流電整流為直流電,再由 V0 組成的斬 波器構成可調(diào)的直流電源, 經(jīng)平波電抗器后, 再通過 IGBT 組成的單相橋式逆變器,把直流電逆變成頻率可調(diào)的單相 交流電供給感應線圈和補償電容器組成的中頻電源 它由一個 C196 內(nèi)核,8KB EPROM,一個 三相波互補 SPWM 波形發(fā)生器 WFG 和一個事件處理器 陣列 EPA,內(nèi)部的 A/D 轉換器,有兩個 16 位雙向定時 器/計數(shù)器 T 1,T2和一個脈寬調(diào)制單元 PWM 等組成.它 能直接輸出 SPWM 波形,從而使逆變電路控制更加簡 單,外圍硬件大大簡化.該單片機主要用于控制和數(shù)據(jù) 處理.在控制算法上采用模糊控制算法.單片機產(chǎn)生載 波為 20 kHz 的 SPWM 脈沖信號,由脈寬調(diào)制信號輸出, 通過驅動電路加到 IGBT 的柵極,控制逆變電路正常工 作.
IGBT 作為中頻感應加熱電源的主要功率器件有以下 幾個特點:
(1)良好的自關斷性能;
(2)通態(tài)電阻具有正 溫度系數(shù);
(3)IGBT 保護技術完善;
(4)開關頻率高,完 全覆蓋低頻,中頻,超音頻段頻;
(5)容量大.
。1)IGBT中頻電源是一種采用串聯(lián)諧振式的中頻感應熔煉爐,它的逆變器件為一種新型IGBT模塊(絕緣柵雙極型晶體管,德國生產(chǎn)),它主要用于熔煉普通碳素鋼、合金鋼、鑄鋼、有色金屬。它具有熔化速度快、節(jié)能、高次諧波污染低等優(yōu)點。