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無橋式電磁加熱拓撲,歡迎各位參與討論.

說明:
1.  Q2,Q4工作在工頻狀態(tài).
2.  Q1,Q3工作在高頻互補狀態(tài),驅動與無橋PFC同.
3.  感應圈工作在電流深度不連續(xù)狀態(tài),一個高頻周期內有有正向有反向.
     IGBT工作在ZVS.

優(yōu)點:1. 省了輸入整流橋,整個大電流回路同時只經(jīng)過兩個PN結,有效提
                高了整機工作效率,減少了散熱壓力.
            2. 因減少了易損器件及整機溫升,將使可靠性得到提高.
            3. 輸入功率因數(shù)高.

缺點: 1. IGBT的電流應力略有加大.
             2. 感應圈設計與以往有所不同.

本人是電磁加熱的新手,不知想法是否正確,望各位前輩斧正. 851541222075557.sch
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camm3219
LV.3
2
2008-09-22 17:32
不會貼圖,不好意思.哪位高人指點一下
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2008-09-22 17:58
@camm3219
不會貼圖,不好意思.哪位高人指點一下
我做過無橋電路,花費相當大精力,用了大半年時間,耗資無數(shù)

也實現(xiàn)了單相6KW無橋加熱,當然也可以實現(xiàn)更高功率

最后忽然發(fā)現(xiàn),這種結構好是好,就是太復雜了,用在工業(yè)設備上還可以,在民用產(chǎn)品上,性價比太低

另外,這種結構只能適用于單相電路,而單相電路又不允許過高功率,超過10KW就可能會引起電力故障了

考慮再三,還是放棄了
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camm3219
LV.3
4
2008-09-22 18:04
@米山人家
我做過無橋電路,花費相當大精力,用了大半年時間,耗資無數(shù)也實現(xiàn)了單相6KW無橋加熱,當然也可以實現(xiàn)更高功率最后忽然發(fā)現(xiàn),這種結構好是好,就是太復雜了,用在工業(yè)設備上還可以,在民用產(chǎn)品上,性價比太低另外,這種結構只能適用于單相電路,而單相電路又不允許過高功率,超過10KW就可能會引起電力故障了考慮再三,還是放棄了
是的,我想法和你一樣.
我想用在商用上,不知有哪些注意事項.效率,可靠性方面如何.
謝謝
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camm3219
LV.3
5
2008-09-22 18:11
好像是可以了
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/851541222078251.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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2008-09-23 12:46
@camm3219
好像是可以了[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/851541222078251.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
好像沒多少人對這個話題感興趣

無橋PFC電路不適合用在電磁加熱方面,主要是無法實現(xiàn)全周期諧振,PFC電路中,線圈是不做功的,基本沒有消耗,同時,無橋PFC中必須用兩只線圈,這些都和電磁感應加熱電路不同

無橋電路的可控性要比有整流橋好的多,容易實現(xiàn)過零啟動,啟動時無電流及電壓沖擊

但是,它的控制結構相當復雜,用到的功率管數(shù)量加倍,IGBT的可靠性還是遠低于整流橋的,并且,2KW功率時,整流橋的發(fā)熱量并不高,4KW以上功率時,整流橋的發(fā)熱量仍在可接受范圍內,功率再高的話,單相負載就過重了,不合適

個人感覺,無橋結構并不是太實用的,至于三相結構的無橋電路,復雜度呈幾何級上升,已經(jīng)沒有任何優(yōu)點了,所以我不是太看好無橋電路

至少現(xiàn)在真正用到無橋結構的產(chǎn)品幾乎沒有

另外,我做出的幾種無橋電路柘樸結構上都要比圖上簡單的多,控制方式也比較簡單
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camm3219
LV.3
7
2008-09-23 15:22
@米山人家
好像沒多少人對這個話題感興趣無橋PFC電路不適合用在電磁加熱方面,主要是無法實現(xiàn)全周期諧振,PFC電路中,線圈是不做功的,基本沒有消耗,同時,無橋PFC中必須用兩只線圈,這些都和電磁感應加熱電路不同無橋電路的可控性要比有整流橋好的多,容易實現(xiàn)過零啟動,啟動時無電流及電壓沖擊但是,它的控制結構相當復雜,用到的功率管數(shù)量加倍,IGBT的可靠性還是遠低于整流橋的,并且,2KW功率時,整流橋的發(fā)熱量并不高,4KW以上功率時,整流橋的發(fā)熱量仍在可接受范圍內,功率再高的話,單相負載就過重了,不合適個人感覺,無橋結構并不是太實用的,至于三相結構的無橋電路,復雜度呈幾何級上升,已經(jīng)沒有任何優(yōu)點了,所以我不是太看好無橋電路至少現(xiàn)在真正用到無橋結構的產(chǎn)品幾乎沒有另外,我做出的幾種無橋電路柘樸結構上都要比圖上簡單的多,控制方式也比較簡單
你好,確實挺冷清的,陣陣寒意,呵呵.
因為目前我還沒實際做過這個電路,只是想法.有幾個問題不明,和你探討一下.
1. 可能無法實現(xiàn)全周期諧振,但不一定要實現(xiàn)通常意義上的串聯(lián)諧振(實現(xiàn)的話 電流是正弦波),只要實現(xiàn)邊沿諧振就達到目的了,兩個高頻操作的IGBT的CE要并上高頻小電容,一樣達到零電壓開通及關斷.這時的電流應該是呈三角波,其包絡為工頻正弦波,如圖.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/851541222154459.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
2.線圈是不做功的,基本沒有消耗,同時,無橋PFC中必須用兩只線圈.
這句話和我的想法不同,我上傳的原理圖已經(jīng)包含了整個功率部分,整體結構并不復雜,只是控制邏輯略為繁瑣.PFC電感直接作為加熱線圈,無需再增加.我想你的意思是前級做無橋PFC,后級再做電磁加熱部分,是嗎?
PFC中的PFC電感理想狀態(tài)是不做功,采取的措施是用渦流損耗小的磁芯(如鐵硅鋁,鐵粉心等),并在可能的情況下盡量使電感脈動電流小(每周期磁芯的磁通變化率小)使鐵芯及線圈損耗更小.如果你把PFC電感的磁芯用工頻鐵芯,并把電感電流的脈動分量加大,是不是PFC電感一樣可以煮雞蛋.在這個電路上PFC磁芯已經(jīng)由鐵粉心變成了鐵鍋,電流也變成了很大的脈動電流,是要做功的,是吧.
3. 整流橋的發(fā)熱量并不高是沒錯,但是板上的發(fā)熱器件基本只剩下整流及開關管(開關電源里的功率變壓器也是損耗大戶,但在電磁爐這里已經(jīng)變成加熱圈和鐵鍋,不在板上),電磁加熱一般都是軟開關操作,所以功率管也不像硬開關發(fā)熱利害,那整流部分發(fā)熱所占的比例就不容忽視了.
4. 單相家用達到4KW以上確實是大了,但在商用或工業(yè)領域就不一定了,我以前也做過單相輸入20K的UPS,而且是批量的.
5. 3相結構因電壓更高,整流發(fā)熱相對更小,優(yōu)點不太能體現(xiàn).但也不能武斷的說已經(jīng)沒有任何優(yōu)點,比如要求功率因數(shù)高的場合,把以上電路改為六橋臂,加熱線圈變成三個(3相結構一般是大功率,采用三個也是可行的是嗎?我沒做過不是很清楚)就可以了,只是控制邏輯比較復雜,但現(xiàn)在DSP也不貴,應該可以實現(xiàn).
    羅嗦了一大堆,有點班門弄斧.見笑了.你做的電路可以透露一些嗎,簡單是指其中的2個功率管換成二極管嗎?那樣電感電流不能回流到負值,不好實現(xiàn)開通的零電壓.我QQ是935712396,有空可以多交流,向你學習
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camm3219
LV.3
8
2008-09-24 11:53
@camm3219
你好,確實挺冷清的,陣陣寒意,呵呵.因為目前我還沒實際做過這個電路,只是想法.有幾個問題不明,和你探討一下.1.可能無法實現(xiàn)全周期諧振,但不一定要實現(xiàn)通常意義上的串聯(lián)諧振(實現(xiàn)的話電流是正弦波),只要實現(xiàn)邊沿諧振就達到目的了,兩個高頻操作的IGBT的CE要并上高頻小電容,一樣達到零電壓開通及關斷.這時的電流應該是呈三角波,其包絡為工頻正弦波,如圖.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/851541222154459.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">2.線圈是不做功的,基本沒有消耗,同時,無橋PFC中必須用兩只線圈.這句話和我的想法不同,我上傳的原理圖已經(jīng)包含了整個功率部分,整體結構并不復雜,只是控制邏輯略為繁瑣.PFC電感直接作為加熱線圈,無需再增加.我想你的意思是前級做無橋PFC,后級再做電磁加熱部分,是嗎?PFC中的PFC電感理想狀態(tài)是不做功,采取的措施是用渦流損耗小的磁芯(如鐵硅鋁,鐵粉心等),并在可能的情況下盡量使電感脈動電流小(每周期磁芯的磁通變化率小)使鐵芯及線圈損耗更小.如果你把PFC電感的磁芯用工頻鐵芯,并把電感電流的脈動分量加大,是不是PFC電感一樣可以煮雞蛋.在這個電路上PFC磁芯已經(jīng)由鐵粉心變成了鐵鍋,電流也變成了很大的脈動電流,是要做功的,是吧.3.整流橋的發(fā)熱量并不高是沒錯,但是板上的發(fā)熱器件基本只剩下整流及開關管(開關電源里的功率變壓器也是損耗大戶,但在電磁爐這里已經(jīng)變成加熱圈和鐵鍋,不在板上),電磁加熱一般都是軟開關操作,所以功率管也不像硬開關發(fā)熱利害,那整流部分發(fā)熱所占的比例就不容忽視了.4.單相家用達到4KW以上確實是大了,但在商用或工業(yè)領域就不一定了,我以前也做過單相輸入20K的UPS,而且是批量的.5.3相結構因電壓更高,整流發(fā)熱相對更小,優(yōu)點不太能體現(xiàn).但也不能武斷的說已經(jīng)沒有任何優(yōu)點,比如要求功率因數(shù)高的場合,把以上電路改為六橋臂,加熱線圈變成三個(3相結構一般是大功率,采用三個也是可行的是嗎?我沒做過不是很清楚)就可以了,只是控制邏輯比較復雜,但現(xiàn)在DSP也不貴,應該可以實現(xiàn).    羅嗦了一大堆,有點班門弄斧.見笑了.你做的電路可以透露一些嗎,簡單是指其中的2個功率管換成二極管嗎?那樣電感電流不能回流到負值,不好實現(xiàn)開通的零電壓.我QQ是935712396,有空可以多交流,向你學習
除米山人家外,難道就沒有其他高手幫忙解惑嗎?
還是說不屑一顧?真郁悶
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camm3219
LV.3
9
2008-09-24 16:40
@米山人家
好像沒多少人對這個話題感興趣無橋PFC電路不適合用在電磁加熱方面,主要是無法實現(xiàn)全周期諧振,PFC電路中,線圈是不做功的,基本沒有消耗,同時,無橋PFC中必須用兩只線圈,這些都和電磁感應加熱電路不同無橋電路的可控性要比有整流橋好的多,容易實現(xiàn)過零啟動,啟動時無電流及電壓沖擊但是,它的控制結構相當復雜,用到的功率管數(shù)量加倍,IGBT的可靠性還是遠低于整流橋的,并且,2KW功率時,整流橋的發(fā)熱量并不高,4KW以上功率時,整流橋的發(fā)熱量仍在可接受范圍內,功率再高的話,單相負載就過重了,不合適個人感覺,無橋結構并不是太實用的,至于三相結構的無橋電路,復雜度呈幾何級上升,已經(jīng)沒有任何優(yōu)點了,所以我不是太看好無橋電路至少現(xiàn)在真正用到無橋結構的產(chǎn)品幾乎沒有另外,我做出的幾種無橋電路柘樸結構上都要比圖上簡單的多,控制方式也比較簡單
看來我得花點時間做個樣品測試一下,沒實物大家都沒興趣討論.
或者這種想法接觸得少,不知從何談起,按理說壇子里高手如云,無橋電路在開關電源里也有不少應用了
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/851541222245603.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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