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解析超音頻感應加熱機電源方案之啟動電路設計

編輯:永康市建金電子設備廠  時間:2016-08-25

解析超音頻感應加熱機電源方案之啟動電路設計

   隨著科技的進步,科技的發展,超音頻感應加熱機也開始被大家所熟知。在本文所設計的這一超音頻串聯型超音頻感應加熱機電源的設計方案中,當逆變器不啟動時,其調功信號不能影響到后續電路,所以在電路設計過程中本方案選擇在調功部分中與負載電流反饋相關的地方引入了封鎖信號,如下圖圖1中的ON位置的電壓,在逆變電路沒有運行的時候,上面加上正的電壓,從而使得OUT位置輸出為零,此時負載電流反饋信號不起作用。等到逆變回路一啟動,就把這個信號去掉,從而使電流反饋正常引入工作環,電路正常工作。

   據調查當其啟動時,由于需要同時照顧到輸出功率和系統運行安全兩個方面的要求,本方案希望負載的工作功率從小到大逐漸上升,這樣就需要設計軟啟動環節。從上圖中可以發現,如果在逆變啟動以后,能夠連續降低加在FAULT上的電壓,就可以讓OUT輸出的電壓緩慢的變化,從而控制電路的功率連續的上升。在這一超音頻串聯型的超音頻感應加熱機電源方案中,其具體的軟啟動電路的實現情況如下圖圖2所示。

這一超音頻感應加熱機電源軟啟動電路系統中,當主電路的逆變回路開始投入工作的時候,通過繼電回路閉合圖左邊的開關就可以讓FAULT緩慢的下降,就實現了軟啟動的目的。

在這一超音頻超音頻感應加熱機電源的設計過程中,其電路系統中所反映出的直通問題是技術人員必須克服的,這也就需要工程師為其設計相應的保護電路以避免這種情況的出現。盡管目前的固態超音頻感應加熱機電源都設有過流和過壓保護措施,但實際應用時仍然會有很多都存在著缺陷,而對于本方案而言,串聯型的超音頻感應加熱機設備主要原因就是串聯型逆變的直通和輸出短路保護的難度較大。

參數Le為電容地熱等效串聯電感和回路布線電感的集中表示,Re為電容的等效串聯電阻和線路電阻的集中表示。而電壓型逆變器在實際應用過程中總是盡量減小布線電感和布線電阻為原則,以使逆變器的輸入端獲得近似理想電源源的供電特性。直流濾波電容也是選擇ESR和ESL盡量小的高頻電容,通常Le在nH級,Re在mQ級。除了等效電感和等效電阻外,直通回路的器件特性。即S1和S4的輸出特性對直通后電流的變化過程有很大的影響。

在本方案中,這一串聯型超音頻感應加熱機電源設備所涉及的保護電路設計主要有以下幾種:首先,為了爭取到時間來進行有效保護,在主電路中傳入了一個大電感來延緩電流上升的速度。套在電感支路上的霍耳器件將過流的信號與給定值比較后迅速封鎖驅動脈沖。同時,在控制回路中也有著其他的措施來進一步保證可靠的關斷逆變回路。如前面講到的調功信號中FAULT端接入高電壓,將功率降至最低。另外還有關于負載上補償電容上電壓的保護電路。當電壓超過給定值以后,檢測電路送出封鎖電平,將控制電路上的驅動脈沖封鎖掉。

以上就是本文針對一種超音頻感應加熱機電源的軟啟動電路和保護電路設計,所進行的分享,希望能夠對各位工程師的設計研發工作提供一定的幫助。


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