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各位前輩請(qǐng)了,幫我看看這個(gè)波形

如題,用的是單管并聯(lián)諧振,放一個(gè)鐵鍋時(shí)會(huì)出現(xiàn)如下的波形,請(qǐng)問原因是什么.我想是因?yàn)橹C振頻率被改變,(圖中應(yīng)該是頻率增加了),這種波形對(duì)系統(tǒng)有什么影響?如何改進(jìn)?我想通過mcu計(jì)算出波谷的時(shí)刻,打開IGBT,如此可能減小開關(guān)損耗,也就是提前打開IGBT了,相當(dāng)于提高開關(guān)頻率,請(qǐng)問是否有意義?

還有就是我想問問,pwm的占空比對(duì)功率有什么影響,我通過測(cè)試市面上一款爐子發(fā)現(xiàn)每個(gè)功率檔的頻率并不完全一樣(23~28kHz),占空比大輸出功率就大,我想知道這個(gè)占空比是如何計(jì)算出來的。小弟沒經(jīng)驗(yàn)謝謝 各位的幫助!!

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2010-08-27 08:09

你好像還沒理解單管電路里,同步電路的作用。你的波形很差,先看看同步電路。

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LV.1
3
2010-08-27 11:05

負(fù)載與線圈的距離太近了,拉遠(yuǎn)試試看能不能變好

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LV.1
4
2010-08-27 11:06

還不行就加大同步電容,市面上的家用機(jī)基本都是調(diào)節(jié)IGBT的開通時(shí)間長(zhǎng)短來改變功率的,所以占空比是根據(jù)功率大小決定的,只要同步和IGBT溫升OK,占空比是隨便調(diào)的

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thhfly
LV.1
5
2010-08-27 18:48
@
還不行就加大同步電容,市面上的家用機(jī)基本都是調(diào)節(jié)IGBT的開通時(shí)間長(zhǎng)短來改變功率的,所以占空比是根據(jù)功率大小決定的,只要同步和IGBT溫升OK,占空比是隨便調(diào)的
謝謝各位的幫助,我現(xiàn)在沒有用同步電路,直接用mcu控制一個(gè)驅(qū)動(dòng)級(jí)來控制igbt的開關(guān),等于原來的爐子的控制系統(tǒng)都沒用,只用了電源和諧振部分。能否講講同步電路的原理?我搜了下帖子沒有說得特別清楚,謝謝
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LV.1
6
2010-08-27 21:09
@thhfly
謝謝各位的幫助,我現(xiàn)在沒有用同步電路,直接用mcu控制一個(gè)驅(qū)動(dòng)級(jí)來控制igbt的開關(guān),等于原來的爐子的控制系統(tǒng)都沒用,只用了電源和諧振部分。能否講講同步電路的原理?我搜了下帖子沒有說得特別清楚,謝謝
 圖2為電磁振蕩的原理圖,其中包括電源主回路、同步電路、脈寬調(diào)制電路、IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。其中IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路是采用的圖1的方案。在完整的電磁振蕩電路中還包括電源電路、電流負(fù)反饋電路、過壓保護(hù)電路、以及單片機(jī)控制電路。

    主回路中,IGBT受到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為近似矩形的脈沖,當(dāng)IGBT導(dǎo)通的時(shí)候,勵(lì)磁線圈L2的電流急劇增加,能量以電感的電流形式保存起來,當(dāng)IGBT截止時(shí),勵(lì)磁線圈L2與電容C3的并聯(lián)回路發(fā)生諧振,電壓可以超過1000V。驅(qū)動(dòng)矩形脈沖信號(hào)的脈寬決定了電磁振蕩工作的功率,但是這個(gè)寬度是通過同步電路和脈寬調(diào)制電路共同決定的。

    同步電路必須準(zhǔn)確監(jiān)視主回路工作狀況,當(dāng)IGBT的集電極電壓下降接近0V時(shí),勵(lì)磁線圈中電流正在反向減小,通過脈寬調(diào)制電路輸出一個(gè)觸發(fā)脈沖,通過同步電路和脈寬調(diào)制電路組成的電路可以使驅(qū)動(dòng)脈沖再次加到IGBT的柵極,強(qiáng)行使IGBT導(dǎo)通。

    在脈寬調(diào)制電路中,通過改變 電平的值,可以控制功率,它是由單片機(jī)輸出與電流負(fù)反饋信號(hào)共同決定的。IC1和IC2為快速比較器LM319。如圖2中所示,當(dāng)V3> 時(shí),比較器的輸出端相當(dāng)于開路,通過外接上拉電阻,可以得到高電平,從而驅(qū)動(dòng)IGBT導(dǎo)通,而當(dāng)V3<  時(shí),比較器的輸出口相當(dāng)于接地,輸出為低電平。


 
                              圖2  電磁振蕩電路圖

     如圖2為電磁振蕩電路原理圖,當(dāng)220V的交流電經(jīng)過硅橋(B1),再通過電容C1的濾波處理,轉(zhuǎn)換成為直流電壓信號(hào)。勵(lì)磁線圈(爐盤)和電容C3為并聯(lián)的,用以產(chǎn)生電磁振蕩。

    圖3為電磁振蕩過程中的各點(diǎn)的波形,這些信號(hào)都是在振蕩過程中相當(dāng)重要的,如果有一個(gè)信號(hào)出錯(cuò),都會(huì)影響電磁振蕩的正常進(jìn)行,其中包括了參考電源信號(hào)V1,電壓反饋信號(hào)V2,以及同步結(jié)果信號(hào)V5,控制功率的參考電壓信號(hào)Vref,以及IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)等。

    t0-t1過程:IGBT為截止?fàn)顟B(tài),L、C正在發(fā)生振蕩。首先,在t0時(shí)刻,電路中的能量表現(xiàn)為電感L2的電流,接下來能量通過電感轉(zhuǎn)向電容器,即以電流的形式向電壓的形式轉(zhuǎn)換,通過電容器C3與電感L2的并聯(lián)回路給電容充電。當(dāng)電容電壓達(dá)到最大值的時(shí)候,如圖3中的V2的峰值時(shí)刻,這時(shí)電容的電壓能夠達(dá)到1000V,電感的電流為0,接下來能量從電容C3轉(zhuǎn)向電感。當(dāng)V2電壓低于比較的電壓信號(hào)V1時(shí),比較器1的輸出發(fā)生一次翻轉(zhuǎn),此時(shí)電容C5迅速放電,使得V3的電壓低于了功率參考電壓Vref,由于比較器2的作用,強(qiáng)行使IGBT導(dǎo)通。

    t1-t2過程:IGBT為導(dǎo)通狀態(tài),這個(gè)時(shí)間段內(nèi),電感L2的電流急劇增加,如圖3所示,反饋電壓V2接近0,比較器1的輸出口V5也為低電平。在這個(gè)時(shí)候,電容C5開始充電,當(dāng)這個(gè)電壓(V3)高于功率參考電壓Vref的時(shí)候,比較器2的輸出口電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn),把IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓強(qiáng)行拉低了,這就是一個(gè)IGBT導(dǎo)通的一個(gè)過程。

    t0-t2的過程就是一個(gè)電磁振蕩的過程,也是電磁振蕩的一個(gè)周期,以后的過程與這段時(shí)間相同,如圖3中,t2-t3過程與t0-t1過程完全相同,t3-t4過程與t1-t2過程完全相同。t0-t1的時(shí)間間隔取決于諧振線圈L2和諧振電容C3,所以這個(gè)電磁振蕩的頻率f主要取決于L2和C3。


     
                圖3  電磁振蕩過程中的一些重要信號(hào)波形

    電壓V1、V2的選取在整個(gè)系統(tǒng)中相當(dāng)重要,它關(guān)系到同步電路部分能否準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)主回路的狀態(tài)。在靜態(tài)的時(shí)候,V2 要略高于V1,以保證比較器1的輸出為高。但是如果V2過高,R14選取相對(duì)過大,在振蕩的過程中,會(huì)出現(xiàn)電容C3的電壓已降為0時(shí)不能及時(shí)驅(qū)動(dòng)IGBT,使其導(dǎo)通,這樣不能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)主回路的工作狀態(tài)。同樣如果R14與R12的匹配的值過小,會(huì)提前促使IGBT導(dǎo)通,這樣一來由于反壓過高,此時(shí)IGBT一旦導(dǎo)通,就會(huì)被損壞。

    在反復(fù)的實(shí)驗(yàn)中,得到了如圖4的數(shù)據(jù),t1和t1’則并不是同一時(shí)刻,這是值得注意的,這也是相當(dāng)重要的。一個(gè)振蕩周期大概為40μs,如圖4中所示,t1’要比t1滯后2個(gè)μs,這個(gè)滯后是允許的,但是這個(gè)時(shí)間不能太長(zhǎng)。說明在反饋電壓V2還沒有降到0的時(shí)候,已經(jīng)又有信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT,使其導(dǎo)通。首先這個(gè)時(shí)間是允許的,因?yàn)镮GBT有一個(gè)柵極電壓VGE,這個(gè)電壓的具體值根據(jù)不同的器件而定的,大概為2V~5V,說明在t1’時(shí)刻IGBT不一定已經(jīng)導(dǎo)通了。其次,這個(gè)時(shí)間不易過長(zhǎng),如果過長(zhǎng)了,則會(huì)出現(xiàn)反饋電壓V2還沒有降到0,就再次驅(qū)動(dòng)IGBT了,這個(gè)時(shí)候IGBT的集電極還有很高的電壓,這樣一來,IGBT很可能受到損壞。在實(shí)際的電路中,可以通過調(diào)節(jié)V1與V2的電壓來控制t1與t1’之間的時(shí)間間隔,其中V1是一個(gè)參考電壓,也就是一個(gè)基準(zhǔn)電壓,V2是反饋電壓,通過使用比較器起到同步的作用。


                     圖4  把驅(qū)動(dòng)電壓與反饋電壓合成的效果圖

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thhfly
LV.1
7
2010-08-27 22:25
@
 圖2為電磁振蕩的原理圖,其中包括電源主回路、同步電路、脈寬調(diào)制電路、IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。其中IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路是采用的圖1的方案。在完整的電磁振蕩電路中還包括電源電路、電流負(fù)反饋電路、過壓保護(hù)電路、以及單片機(jī)控制電路。   主回路中,IGBT受到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為近似矩形的脈沖,當(dāng)IGBT導(dǎo)通的時(shí)候,勵(lì)磁線圈L2的電流急劇增加,能量以電感的電流形式保存起來,當(dāng)IGBT截止時(shí),勵(lì)磁線圈L2與電容C3的并聯(lián)回路發(fā)生諧振,電壓可以超過1000V。驅(qū)動(dòng)矩形脈沖信號(hào)的脈寬決定了電磁振蕩工作的功率,但是這個(gè)寬度是通過同步電路和脈寬調(diào)制電路共同決定的。   同步電路必須準(zhǔn)確監(jiān)視主回路工作狀況,當(dāng)IGBT的集電極電壓下降接近0V時(shí),勵(lì)磁線圈中電流正在反向減小,通過脈寬調(diào)制電路輸出一個(gè)觸發(fā)脈沖,通過同步電路和脈寬調(diào)制電路組成的電路可以使驅(qū)動(dòng)脈沖再次加到IGBT的柵極,強(qiáng)行使IGBT導(dǎo)通。   在脈寬調(diào)制電路中,通過改變 電平的值,可以控制功率,它是由單片機(jī)輸出與電流負(fù)反饋信號(hào)共同決定的。IC1和IC2為快速比較器LM319。如圖2中所示,當(dāng)V3> 時(shí),比較器的輸出端相當(dāng)于開路,通過外接上拉電阻,可以得到高電平,從而驅(qū)動(dòng)IGBT導(dǎo)通,而當(dāng)V3
老大,能把圖也貼上么
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thhfly
LV.1
8
2010-08-28 05:43
@
 圖2為電磁振蕩的原理圖,其中包括電源主回路、同步電路、脈寬調(diào)制電路、IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。其中IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路是采用的圖1的方案。在完整的電磁振蕩電路中還包括電源電路、電流負(fù)反饋電路、過壓保護(hù)電路、以及單片機(jī)控制電路。   主回路中,IGBT受到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為近似矩形的脈沖,當(dāng)IGBT導(dǎo)通的時(shí)候,勵(lì)磁線圈L2的電流急劇增加,能量以電感的電流形式保存起來,當(dāng)IGBT截止時(shí),勵(lì)磁線圈L2與電容C3的并聯(lián)回路發(fā)生諧振,電壓可以超過1000V。驅(qū)動(dòng)矩形脈沖信號(hào)的脈寬決定了電磁振蕩工作的功率,但是這個(gè)寬度是通過同步電路和脈寬調(diào)制電路共同決定的。   同步電路必須準(zhǔn)確監(jiān)視主回路工作狀況,當(dāng)IGBT的集電極電壓下降接近0V時(shí),勵(lì)磁線圈中電流正在反向減小,通過脈寬調(diào)制電路輸出一個(gè)觸發(fā)脈沖,通過同步電路和脈寬調(diào)制電路組成的電路可以使驅(qū)動(dòng)脈沖再次加到IGBT的柵極,強(qiáng)行使IGBT導(dǎo)通。   在脈寬調(diào)制電路中,通過改變 電平的值,可以控制功率,它是由單片機(jī)輸出與電流負(fù)反饋信號(hào)共同決定的。IC1和IC2為快速比較器LM319。如圖2中所示,當(dāng)V3> 時(shí),比較器的輸出端相當(dāng)于開路,通過外接上拉電阻,可以得到高電平,從而驅(qū)動(dòng)IGBT導(dǎo)通,而當(dāng)V3
老大,拜托放圖好嗎,否則這文章沒法看,或者有原文連接嗎?
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whlz58
LV.4
9
2010-08-29 09:08

你在做連續(xù)低功率還是變壓器負(fù)載的產(chǎn)品,黃色和藍(lán)色波是振幅小且移相電路晚導(dǎo)致的非零壓開通,IGBT會(huì)很快熱,橙色也有這個(gè)原因但應(yīng)該是移相早,電流大使IGBT進(jìn)入了放大區(qū)。

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LV.1
10
2010-08-29 15:38
@thhfly
老大,拜托放圖好嗎,否則這文章沒法看,或者有原文連接嗎?

這個(gè)要問下版主,我這里看是有圖的,圖2\圖3\圖4共3幅

 

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