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【2015電設賽前準備】電磁感應加熱器(附加熱過程視頻+原理圖)

視頻地址:http://www.tudou.com/programs/view/cvF_6botsUk/


本設計采用半橋拓撲結構,利用大功率開關器件實現DC-AC逆變,利用諧振原理將開關管的開關損耗降到最低,提升整機的效率包括熱轉換效率,由于電磁加熱技術隸屬于不接觸加熱,所以優點諸多,雖然只能局限于金屬工件的加熱、熔煉,但是通過間接轉換,也可實現塑料制品的塑封、熔煉。電磁加熱可取代傳統的加熱方式,并且節能環保,加熱速度大幅度提升,所以這項技術有很大的上升發展空間。


該加熱系統采用半橋拓撲與串聯諧振構成功率變換器的主電路,高導磁鐵氧體降低了高頻下的磁滯損耗??刂齐娐凡捎肁RM cortexM3內核的STM32可編程器件,實現了驅動電平信號的生產,高速ADC的采樣,以及開機浪涌、軟啟動等功能。

實驗過程中由于經驗不足,走了很多彎路,這是剛開始時的電路板,元器件的選擇還不是很合理。


2084712487

由于散件太丑了,就加了個殼子,但是隱藏的問題也就暴漏出來了 。。。

IMG_20140419_162713

還好有大家的支持 ,和幫助,最后就這樣了 


IMG_20140517_160209

加熱的效果還不錯,薄點鐵片速度大概3秒就可以燒紅,厚一點的需要10秒左右吧,跟論壇里高手比還是遜色了很多,畢竟是自己動手做的,所以也比較滿足了,繼續改進吧!下面是加熱厚鐵片的照片

P40407-102214





對于感應加熱電源,將來的發展趨勢是進一步提高開關頻率,減小源體積。但是開關頻率的提高必然導致開關損耗的增加,所以要求實現開關管的軟開關 技術。 而目前比較常用的軟開關技術為變頻控制,然而 變頻控制又帶來設 計 參數困 難,輸出功率不線性變化,以及很難實現輕載輸出等缺點。所以下一階段希望能 研究其它方式的軟開關技術比如恒頻控制的軟開關技術,來解決這些問題。恒頻控制的逆變器,可以解決變頻控制所具有的一些缺點。比如可以拓寬輸出功率的方法,很容易讓輸出功率接近空載,而且可以簡化諧振電路的設計難度。但是恒頻控制的逆變器要實現軟開關比較困難,所以如何實現軟開關將作為以后的研究的主題 。

傳一個加熱短片,也不知道能不能播放:

http://www.tudou.com/programs/view/cvF_6botsUk/

主電路采用半橋結構,串聯諧振。由于MOSfET是正溫度系數,易實現并聯擴容,所以就沒有用IGBT。


QQ截圖20140713111804



全部回復(141)
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2014-07-08 16:29
樓主厲害
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2014-07-08 17:08

真棒!好帖子!

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2014-07-08 17:10
你那個隱藏的問題是什么啊?最后怎么解決的?
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2014-07-08 17:23
一個個的都太強悍了,話說你們是競爭對手還是合作伙伴捏? ~~
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2014-07-08 17:29
@電源網-天邊
一個個的都太強悍了,話說你們是競爭對手還是合作伙伴捏?~~
我們是好朋友!哈哈,朋友都來發帖子了,真給面子~
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2014-07-08 17:37
@SKY丶輝煌
我們是好朋友!哈哈,朋友都來發帖子了,真給面子~

佩服佩服昂~~朋友太給力了都~~

這次你也參賽嘛?

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2014-07-08 17:40
@電源網-天邊
佩服佩服昂~~朋友太給力了都~~這次你也參賽嘛?
是啊,要不我能這么忙前忙后的么~哈哈
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2014-07-08 21:29
看好大家哦,內容很棒,繼續加油,明天把各位的帖子好好宣傳下!不錯|!~
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2014-07-09 14:12
@SKY丶輝煌
是啊,要不我能這么忙前忙后的么~哈哈
透露一哈子啦,你要參賽的作品是什么啦~
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2014-07-09 14:20

隱藏問題最后解決了嘛?有點像說書的說到一半的感覺捏。

繼續發一些,嘿嘿,有活動等著大家啊

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listenslow
LV.5
12
2014-07-09 14:20
@SKY丶輝煌
你那個隱藏的問題是什么啊?最后怎么解決的?
問了老師說是干擾,減小了些主回路,現在能啟動起來了 但是問題似乎依然存在,開機抑制浪涌電流的電阻,浩哥當時是你給我算的  好像不太合理,回頭找你商量商量。
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listenslow
LV.5
13
2014-07-09 14:29
@電源網-天邊
隱藏問題最后解決了嘛?有點像說書的說到一半的感覺捏。繼續發一些,嘿嘿,有活動等著大家啊
隱藏的問題 就是開機啟動不是每次都能成功   我檢查了過流保護電路單元沒有問題 啊 不斷的啟動關機啟動關機。。。 過一陣只好繼續查找存在問題了。
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2014-07-09 15:21
@listenslow
隱藏的問題就是開機啟動不是每次都能成功 我檢查了過流保護電路單元沒有問題啊不斷的啟動關機啟動關機。。。過一陣只好繼續查找存在問題了。[圖片]
這事兒你可以再電源綜合區發個問答貼,問問大家,看看有沒有更好的解決辦法捏。
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2014-07-09 17:02
@listenslow
問了老師說是干擾,減小了些主回路,現在能啟動起來了但是問題似乎依然存在,開機抑制浪涌電流的電阻,浩哥當時是你給我算的 好像不太合理,回頭找你商量商量。[圖片]
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2014-07-09 17:02
@電源網-天邊
透露一哈子啦,你要參賽的作品是什么啦~

題目還不知道呢~

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2014-07-09 17:03
@電源網-天邊
這事兒你可以再電源綜合區發個問答貼,問問大家,看看有沒有更好的解決辦法捏。
好主意
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2014-07-09 20:24
確實不錯!值得我們學習!
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2014-07-10 10:06
此貼已經被推薦到論壇經典,加油吧童鞋!~~
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2014-07-10 10:06
@電源網-天邊
這事兒你可以再電源綜合區發個問答貼,問問大家,看看有沒有更好的解決辦法捏。
問答題就是前面帶問號的帖子,記得設置成這樣的哦~~
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zxw135933
LV.3
21
2014-07-10 13:19
@listenslow
問了老師說是干擾,減小了些主回路,現在能啟動起來了但是問題似乎依然存在,開機抑制浪涌電流的電阻,浩哥當時是你給我算的 好像不太合理,回頭找你商量商量。[圖片]

你們開機直接進入準諧振狀態嗎?

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zxw135933
LV.3
22
2014-07-10 13:32

半橋實現恒頻控制難度大大的,半橋電磁加熱基本是屬于調頻調功的,隨著頻率接近固有諧振頻率,功率逐漸增大到最大值!

在半橋控制中,關鍵問題在于控制頻率接近固有諧振頻率時,如何進行鎖相讓諧振頻率略大于諧振頻率!這里才是半橋電磁加熱控制的精髓!

目前一般有那么幾種方法

1 傳統的方法是采用包絡平均值比較法  市場上半橋加熱 大多數采用這種方法!

2 采用數字相位檢測

3 我設計一種新型檢測方式 硬件自適應 諧振追蹤法,該方法可適用于全橋半橋電磁加熱,開關電源!

 目前開關電源方面的試驗還沒有驗證!

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0565pan
LV.8
23
2014-07-10 13:59
@zxw135933
半橋實現恒頻控制難度大大的,半橋電磁加熱基本是屬于調頻調功的,隨著頻率接近固有諧振頻率,功率逐漸增大到最大值!在半橋控制中,關鍵問題在于控制頻率接近固有諧振頻率時,如何進行鎖相讓諧振頻率略大于諧振頻率!這里才是半橋電磁加熱控制的精髓!目前一般有那么幾種方法1傳統的方法是采用包絡平均值比較法 市場上半橋加熱大多數采用這種方法!2采用數字相位檢測3我設計一種新型檢測方式硬件自適應諧振追蹤法,該方法可適用于全橋半橋電磁加熱,開關電源! 目前開關電源方面的試驗還沒有驗證!
樓主你這這是高難度的動作! 難度巨大!我搞不了!來學學皮毛吧!
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2014-07-10 14:51
@zxw135933
半橋實現恒頻控制難度大大的,半橋電磁加熱基本是屬于調頻調功的,隨著頻率接近固有諧振頻率,功率逐漸增大到最大值!在半橋控制中,關鍵問題在于控制頻率接近固有諧振頻率時,如何進行鎖相讓諧振頻率略大于諧振頻率!這里才是半橋電磁加熱控制的精髓!目前一般有那么幾種方法1傳統的方法是采用包絡平均值比較法 市場上半橋加熱大多數采用這種方法!2采用數字相位檢測3我設計一種新型檢測方式硬件自適應諧振追蹤法,該方法可適用于全橋半橋電磁加熱,開關電源! 目前開關電源方面的試驗還沒有驗證!

行家一出手,就知有沒有,學習了

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2014-07-10 15:37
@電源網-fqd
樓主厲害[圖片]
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2014-07-10 16:32

已經入圍工科男神爭霸賽~~記得多發多回復哦~~ 離獎品很近很近啦

http://www.cubesun.cn/bbs/1495660.html

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2014-07-10 19:56
@電源網-天邊
已經入圍工科男神爭霸賽~~記得多發多回復哦~~離獎品很近很近啦http://www.cubesun.cn/bbs/1495660.html
恭喜
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listenslow
LV.5
28
2014-07-10 20:20
@zxw135933
你們開機直接進入準諧振狀態嗎?
不是,沒有在諧振點工作 ,頻率高于諧振點,想實現軟開關。。得加點感性,串聯諧振
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listenslow
LV.5
29
2014-07-10 20:22
@電源網-娜娜姐
看好大家哦,內容很棒,繼續加油,明天把各位的帖子好好宣傳下!不錯|!~
謝了哦。。話說視頻怎么上傳??
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listenslow
LV.5
30
2014-07-10 20:23
@電源網-天邊
這事兒你可以再電源綜合區發個問答貼,問問大家,看看有沒有更好的解決辦法捏。

恩 

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listenslow
LV.5
31
2014-07-10 20:23
@電源網-娜娜姐
此貼已經被推薦到論壇經典,加油吧童鞋!~~
謝謝。
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