我想了一個方案,用IGBT做100KHz的焊接電源,而且效率要達到95%以上,各位認為成功的機會有多少?
我的設想:1.CLR全諧振變換器,真正的ZVS和ZCS.
2.PWM/PFM參數控制,但是并不是調節100KHz的脈寬,而是自動調節工作周期,具體的是:根據誤差放大器的結果控制同步開關,調整周期以100KHz的一個全周期為單位,100KHz主頻的占空比始終保持在95%左右.也就是說,如果需要導通時,那么至少導通一個完整周期(至少工作10微秒).相信10微秒還不至于過流.即使輸出短路,有濾波電感的存在也不至于10微秒就過流.
缺點:1.輸出脈動可能會比較大,這是因為PFM是以負載輕重來自動調節工作周期的,空載或是輕載時可能會有輕微雜音.
2.開關管峰值電流會大一些,峰值電流為1.57平均值.但是對于IGBT來說,這個不是問題,IGBT計算靜態功耗,只要算平均值就行.
優點:1.真正的ZVS和ZCS,開關損耗可以忽略不計,輸出整流管要求大為降低.
2.100KHz的主頻可以大大縮小變壓器的尺寸,而且可以使用IGBT.
3.用CLR可以提高輸出空載電壓,相應的,電壓會提高到1.27常規設計.
PS:常規諧振式開關的缺點:無論怎樣設計,都會在大范圍調節時退出ZVS或是ZCS狀態,所以和硬開關相比,改善很有限.
瘋狂的構思
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在感應加熱應用,尤其是金屬熔煉,大多數是采用時間分割法來調整功率,其實也就是超低頻的PWM,由于負載的熱慣量很大,那么就可以把負載看成是一個很大的LC濾波回路.溫度控制通常用溫控表,溫控表的動作速度由負載的熱惰性和溫控精度共同決定.那么按此推理,把電流反饋誤差放大器當成是溫控表,把電弧看成是要熔化的金屬,再提高調制速度,那么這個電路也就成型了.當調制頻率高到一定程度,就需要采用同步開關來通斷電路,防止產生額外的開關損耗.
硬開關電路和絕大多數軟開關電路的效率,無法和純粹的感應加熱相比,10KW級的感應加熱電源,效率做到99%不是難題.但是如果采用PWM或是PFM來調節功率,那么所有優點蕩然無存.采用調壓器調節,那么會帶來裝置笨重和成本過高的問題.
硬開關電路和絕大多數軟開關電路的效率,無法和純粹的感應加熱相比,10KW級的感應加熱電源,效率做到99%不是難題.但是如果采用PWM或是PFM來調節功率,那么所有優點蕩然無存.采用調壓器調節,那么會帶來裝置笨重和成本過高的問題.
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@lyticast
在感應加熱應用,尤其是金屬熔煉,大多數是采用時間分割法來調整功率,其實也就是超低頻的PWM,由于負載的熱慣量很大,那么就可以把負載看成是一個很大的LC濾波回路.溫度控制通常用溫控表,溫控表的動作速度由負載的熱惰性和溫控精度共同決定.那么按此推理,把電流反饋誤差放大器當成是溫控表,把電弧看成是要熔化的金屬,再提高調制速度,那么這個電路也就成型了.當調制頻率高到一定程度,就需要采用同步開關來通斷電路,防止產生額外的開關損耗.硬開關電路和絕大多數軟開關電路的效率,無法和純粹的感應加熱相比,10KW級的感應加熱電源,效率做到99%不是難題.但是如果采用PWM或是PFM來調節功率,那么所有優點蕩然無存.采用調壓器調節,那么會帶來裝置笨重和成本過高的問題.
想法不錯!我們的試驗已經觀測到了你的構想!其效果顯著!很欣賞你的思維方式!繼續前進吧!!
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