《2022年超高频感应加热电源主电路元件选择和设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年超高频感应加热电源主电路元件选择和设计方案.docx（48页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用摘要 . Abstract . I 1 绪论 . 1.1感应加热的进展及应用 0 错误！未定义书签；1.2 感应加热技术国内外现状及其进展趋势 1 1.2.1 国外现状 1 1.2.2 国内现状 2 1.2.3 现代感应加热技术进展趋势2 . 42 感应加热原理及其主要拓扑结构分析与应用2.1基本原理 4 2.1.1 感应加热原理 4 2.1.2 基于感应加热的效应 5 2.2 感应加热系统组成及分析 7 2.3 逆变电源拓扑基本结构及其特性 8 11 3 主电路元件的挑选和设计 . 3.1功率开关器件的挑选及参数设定
2、 11 3.2 EMI滤波环节的设计 13 3.3共模抑制电路的设计 14 3.4整流器设计 16 3.4.1电路结构 16 3.4.2 工作原理 16 3.5 电容桥臂的挑选 18 3.6 缓冲电路的设计 19 3.6.1缓冲电路的设计 19 名师归纳总结 3.6.2负载谐振电路参数的分析运算21 22第 1 页,共 29 页参考文献： . - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用摘要近几十年以来,随着科学技术的提高以及更先进器件的进展与应用,对感 应加热逆变电源的进展产生了庞大影响,体积更小、重量更轻、电路简洁、高 效节能、携带
3、便利、负载适应范畴大成为感应加热装置进展的方向；感应加热 技术在国外进展比较迅猛,特殊是欧美和同本等国家,在资金和技术等方面更 具有优势,所以他们在感应加热领域,对于高频和超高频产品的开发方面基本 上代表了感应加热技术上的最高水平 .但是对小工件的热处理,需要感应加热装 置功率更加集中,输出频率更高,频率的提高对感应加热效率的提高具有显著 意义；所以,提高感应加热的功率和频率,始终是感应加热领域争论的重点与需要解决的难点；超高频感应加热的突出特点为：利用IGBT 功率器件设计的超高频逆变电源,可连续工作,牢靠性高；重量轻,体积小,操作携带便利；效 率高,功耗低,更加节能；可加热物体体积更小,可
4、加热超小型器件；加热更 加集中,加热匀称；主要应用范畴为：硬质合金锯片大小齿焊接；眼镜架、零 配件焊接退火；珠宝首饰钟表焊接；线材薄带退火；极精细线材各种电子元件 精细锡焊银焊；精细金属接头银铜焊微型马达轴等淬火；切纸刀鞋刀刃口淬火 等；基于超高频感应加热的这些优点,高频化就成为感应加热的主要趋势本 文通过对超高频感应加热电源的电路争论,具体阐述了超高频感应加热电源主 电路元件的挑选和设计；名师归纳总结 关键字 ：超高频感应加热主电路元件设计运算第 2 页,共 29 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用Abstract In
5、recent decades, with the improvement of science and technology as well as the development and application of more advanced devices, the development of induction heating power inverter had a tremendous impact, smaller, lighter weight, simple circuit, energy efficient, easy to carry, to meet the load
6、range induction heating device in the direction of development. Induction heating technology is relatively rapid development in foreign countries, especially in Europe and the United States and with the other countries in terms of financial and technical advantage in the field of induction heating f
7、or VHF and UHF product development basically represents the induction heating the highest level of technical However, a heat treatment of the workpiece, the induction heating apparatus of power is more concentrated, the output frequency is higher, having a significant frequency increases the efficie
8、ncy of the induction heating. Therefore, to improve the power and frequency induction heating, induction heating areas of focus of the study need to address the difficulties. The salient features of the ultra-high frequency induction heating: the UHF power inverter using IGBT power devices designed,
9、 can work, high reliability ；, light weight, small size, operation and easy to carry；, high efficiency, low power consumption, more energy-efficient ； heated objects volume is smaller, ultra-compact device can be heated； heating is more concentrated, uniform heating. The main application areas: the
10、size of the carbide saw blade teeth welding； frames, spare parts welding annealing； jewelery Watch welding ； wire thin strip annealing ； very fine wire of various electronic components fine solder silver solder； fine metal joints silver copper welding micro motor shaft quenching； cutter blade port o
11、f shoes quenching. These advantages based on the ultra-high frequency induction heating, high-frequency 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用induction heating trend III This article by the ultra-high frequency induction heating power supply circuit, elaborated on the
12、 main circuit component selection and design of ultra-high frequency induction heating power supply .Keywords：Ultra-high frequency induction heatingmain circuit elementsDesign and calculations名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用超高频感应加热电源主电路元件的挑选和 设计1 绪论1.1感应加热的进展及应用
13、1831 年 11 月,当时法拉弟将两个线圈分别绕在同一个铁环上,当给一个线圈加上沟通电时,另一个线圈内有感应电压产生,他就以此为依据发觉了电磁感应定律,后来感应加热装置都是以此为基础进展起来的；这一争论最初应用的领域是金属熔化；随着感应加热在工业金属融解应用领域内的大力进展,这项技术在其它的技术领域的应用也逐步进展起来；早在1927 感应加热主要应用在对钢质工件表面淬火；M 德瓦勒钢铁公司是最早利用感应加热对轧钢便表 面进行加热淬火,用来提高金属产品的耐磨性和耐疲惫力,此项技术始终被广 泛应用至今长盛不衰；俄亥俄克拉克机轴公司作为美围最大的柴油机曲轴公 司,他们公司采纳的感应加热技术对曲轴表
14、面进行淬火,这是世界上第一次利 用感应加热进行工业化大批量生产；同样感应加热技术在管状物的内孔表面进 行淬火、对车轴和汽车缸筒的加热处理等方面也有广泛的应用；其次次世界大战时期,在军工的热处理方面的广泛应用从而推动了感应加热 技术的长足进展,例如回收利用报废的穿甲弹,使用高频感应加热设备对坦克 履带、销钉和链轮等进行加热淬火,对枪筒炮筒的材料进行精细的锻造预热；近几十年以来,随着工业化生产更加集约化,生产效率的提高具有极其重要 的意义,致使感应加热得到广泛的应用与进展,许多人都致力于感应加热设备 的改进与创新,同时,非金属工业利用特定的理论也能使用感应加热；由于美 国在 1957 年研制出了晶
15、闸管,这是电力电子器件里程碑的创造,同时标志着 现代电力电子技术时代的开头,从而引发了感应加热技术领域的革命；瑞士和 西德于 1966 年利用晶闸管研制感应加热装置,这是世界上第一个晶闸管感应 加热装置,从今感应加热技术在电力电子器件进展的同时丌始飞速进展；直到 1967 年,人们才开头应用高频固态电源,这一技术的应用使得感应加热技术得名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用到进一步的进展；随着生产力的快速进展,各式各样的感应加热装置已广泛地 用于制造电子管、加热等离子、熔炼和加热盒属器具等许多
16、方面；感应加热装 置从低频逐步向高频化进展,感应加热工作的效率越来越高,有的机型已经几 乎提高至 95,而且损耗越来越小,成本费用越来越低；我们从感应加热的进展史可以看出,感应加热主要应用领域是金属工业中的对金属器件的预热、热处理、焊接及其熔化等方面；另外,在处理油漆、粘合 以及制作半导体等等方面感应加热技术也得到广泛应用；1.2 感应加热技术国内外现状及其进展趋势20 世纪 80 岁月后期,随着 GTO 、MOSFET 、IGBT 、MCT 、SIT 等器件相 继显现,电力电子技术得到再次进展,感应加热装置慢慢离丌晶闸管,继而采用这些新的电力电子器件；其中IGBT 和 MOSFET 是现在比
17、较常用的电力电子器件, IGBT 适用于大功率装置,而 MOSFET 适用于高频装置；通常把感应电源按频率范畴可划分为：低频500Hz 以下、中频 1KHz1OKHz 、超音频20KHz40KHz ,高频 40KHz200KHz 、超高频 200KHz 以上 ；1.2.1 国外现状感应加热技术在国外进展比较迅猛,特殊是欧美和同本等国家,在资金和技 术等方面更具有优势,所以他们在感应加热领域对于高频和超高频产品的开发 方面基本上代表了感应加热技术上的最高水平心；国外某些公司利用 IGBT 设计的感应加热装置可以把功率做到超过1000KW 同时频率超过 50K ；利用MOSFET 可以设计出功率几
18、千瓦同时频率可达到 500K 以上,甚至儿兆赫兹的感应加热装置；比如美国Inductorheat 公司利用 MOSFET 设计的感应加热电源达到 400KHz ,最大输出功率 2MW ,这也标志了高频大功率感应加热电源应用的进展方向；同时日本利用SIT 设计的高频感应加热电源也特别成熟,他们在 1987 年就已开头着力研制 1200KW/200KHz 的 SIT 电源；在超高频感应加热装置的争论方面,其实早在上世纪 80 岁月末就有人使用 E 类单管拓扑研制出 800W/3.3MHz 和 150W/7MHz 的试验样机；目前在市场上的超高频感应加热电源产品中,由韩国研制的 位；8kW/1.8M
19、Hz 感应加热逆变电源,就有领先的地名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1.2.2 国内现状20 世纪 50 岁月,我国才开头引进感应加热技术,改革开放以后得到快速发 展,由于我国的电力电子技术起步比较晚,致使我们的感应加热技术落后于国 外许多,尽管近些年来我们的感应淬火技术得到快速进展,但仍旧同于工业化 国家相差很远；同时,纵观我国的感应加热市场,真可谓百家齐鸣,但是其中 许多企业在里面可以说是滥竽充数,各式各样的机型充斥与市场,杂乱无章,仅河南省的感应加热企业,大大小小几十上百家,其中有
20、做整机的,有做机芯 的,也有做机芯改造的,我们从市场上调查的信息数据来看,感应加热设备的 退货率和故障修理率很高,尽管有实力的大型企业能供应高效率的售后服务,但是许多小企业不能做到这些,造成顾客的不满；仍有些有实力的企业投入大 量资金研发出新产品,不久被抄袭了,造成许多企业不敢在研发上投入过多的 时间与精力,感应加热市场被搅得一片纷乱；所以我们应当实行积极行动,建 立健全严格的引进政策,使我国的感应加热技术同世界先进水平差距越来越 小；但是由于我们国家市场需求大,致使感应加热技术在我国前景宽阔,所以 在我国研制感应加热技术的公司有许多,竞争也相当猛烈,广东、江苏、河南 这些地方生产感应加热的就
21、有上百家,在我国感应加热领域内浙江高校始终走 在最前列；1.2.3 现代感应加热技术进展趋势感应加热电源的进展水平与电力电子器件的进展息息相关相关,功率器件的 进展与应用,使得感应加热技术进展趋势出现以下特点：1、更加大功率化、大容量化和高频化 目前,利用晶闸管设计出的中频电源,垄断者中频大功带领域,IGBT 主要用于超音频电源的开发,MOSFET 就主要用于高频或者超高频感应加热电源中,电力电子半导体器件的使用容量与工作频率机器亲密的关系,早期的晶闸 管和电子管就是由于受到容量的限制,从而限制了频率的大小,所以制造不出 大功率、高频率的感应加热装置,近年来随着新型电子器件的进展与应用,高频电
22、源的市场需求促进了新的功率器件的产生,同时新器件也会带来高频电源 的进展,感应加热电源电路中的谐振逆变器通过功率器件来实现软开关的功名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用能,所以感应加热电源会朝着大容量化、大功率与高频率相统一的方向进展,但是其中有些技术需要我们进一步解决；2、低功耗、高功率因数 目前市场上的新型功率器件的通态电阻和通态压降特别小,工作时的损耗主 要是在基极或门极驱动电路的损耗上,随着功率器件的进展和驱动电路的更加完善,使得整个感应加热装置的损耗降低；由于高功率的感应加热电源对
23、电网 的的无功要求比较高,随着高功率化的趋势使得具有高功率因数的电源成为今 后的进展趋势心；相伴着谐振技术在感应加热电源中的应用,既降低了电源中 开关器件的开通、关断损耗,又利用锁相技术把逆变器的频率锁定在固有谐振 频率内,能使电源以负载功率因数为 l 的状态始终运行；3、掌握智能化、数字化 随着机电一体化和运算机信息处理技术的快速进展,感应加热装置在生产过 程中对自动化掌握程度要求越来越高,感应加热电源向掌握自动化、精密化的 方向进展 .感应加热电源进展的目标是让装置具智能接口、远程掌握、故自动诊 断的功能；4、加热技术的无氧化 最早说的无氧化加热技术主要表现在真空热处理技术、可控气氛热处理
24、技术 和等离子体表面热处理,其中真空热处理具有无氧化、无脱碳和小畸变优点,代表着当代热处理技术先进性；5、应用广泛化 感应加热装置主要是应用在对金属的热处理方面,它具有高效、无污染等特 点,同时通过肯定的负载匹配技术,使得感应加热应用更加广泛,现在食品药 品中的封装基本都是用的感应加热装置,我们生活中所用的电磁炉、电火锅也 是利用了感应解热的原理；此外,感应加热也逐步应用在非金属的加热上面；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2 感应加热原理及其主要拓扑结构分析与应用2.1基本原理2.1.1
25、 感应加热原理感应加热原理示意图 2-1法拉第电磁感应规律作为感应加热的理论基础,可以看到变化的电流产生变化的磁场,随后交变的磁场产生涡流来对物体加热,感应极热就是通过这一原理把电能转化成热能,当交变电流输入感应圈时,感应圈内就会产生交变磁通,使感应圈内的工件受到电磁感应电势e；设工件的等效匝数为N,就感应电势： 2-1 假如磁通是交变的,令,就 : 2-2 感应电动势 E 在工件中产生感应电流使工件内部开头加热,感应加热电动势的有效值为： 2-3 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用感应电
26、势和发热功率与频率高低和磁场强弱有关；感应线圈中流过的电流越 大,其产生的磁通也就越大,因此提高感应线圈中的电流可以使工件中产生的 涡流加大；同样提高工作频率也会使工件中的感应电流加大,从而增加发热效 果,使工件升温更快；另外,涡流的大小与金属的截面大小、截面外形、导电 率、导磁率以及透入深度有关；被加热物体中产生的功率为： 2-4 以上各式就表达了感应加热的原理,感应加热相比于其它加热的方式 如火 加热,电炉丝加热等 不同,他利用电磁原理直接从被加热物体内部进行加热,而其他的加热方式是传导性的加热；感应电动势和热功率有诸多印象因素：频 率、磁场强度、被加热物体的截面积和外形、被加热物体本身的
27、特性等；2.1.2 基于感应加热的效应当交变电流通过导体时,沿导体截面上的电流分布式部匀称的,最大电流密 度显现在导体的表面层,这种电流集聚的现象称为集肤效应；当两根通有沟通 电的导体靠得很近时,在相互影响下,两导体中的电流要重新分布；当两根导 体流的电流是反方向时,最大电流密度显现在导体内侧；当两根导体流的电流 是同方向时,最大电流密度显现在导体外侧,这种现象称为近邻效应；如将交 流电通过圆环形线圈时,最大电流密度显现在线圈导体的内侧,这种现象称为 圆环效应；当通电线圈通电后,在被加热金属物体外部和内部都产生了交变的磁场,工 件表面部分交链的磁力线比导体内部少许多,于是被加热工件中心的电感和
28、阻 抗大于表面部分的,由于电流的特性,电流就积聚到阻抗比较小的导体表面,同时随着电流频率越高,集肤效应更加严峻；如被加热物体置于变化的磁场中 时,交变的电磁场使被加热物体中产生的涡流,它沿截面涌向在工件的表面 层；我们由焦耳定律可分析出,当电阻愈来愈大,相应的导体产生热量增加；同样的由高频电流通过相距过近的被加热工件或者圆环状、绕成圆状的工件 时,通过的电流密度也会随之发生变化,引起我们所说的邻近效应或者环形效 应；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用在感应线圈中置以金属工件,感应线圈两端
29、通过沟通电流会在被加热物体中 相应的产生感应电流,当两者相互接近时,无论线圈仍是工件表现出邻近效应,其电流分布如下图2-2 所示：2-2 近导体的电流分布图如电流汇聚在线圈的内侧表面上,而电流聚集在被加热金属的外表面时,被 加热物体自身显现集肤效应,而线圈本身为圆环效应,圆环效应电力分布如下 图 2-3 所示：环形导体的电路分布图 2-3我们可以看到圆坏效应下,电流集中在线圈内侧,靠近加热铜管的外侧电流 几乎没有, m 处为中心点,电流密度最高；感应加热电源就是综合利用这三种效应的设备,被加热金属工件产生的涡流 由于集肤效应,通过横截面从表至中心按指数方式衰减,一般在实际工作时,涡流大小由表至
30、里降到值等于最大涡流强度的1/e36.5% ,其到表面的距离为即电流透入深度 ；由于涡流所产生的热量正比于涡流的平方,所以由外至 里的热量下降速度要比涡流的快许多,那么我们确定 为： ；：被加热物体的磁导率,单位 H/m；：被加热物体相对磁导率,单位 H/m ；w：角频率,单位 rad/s ；f：频率,单位 Hz；从式可以看出：假如被加热物体电阻率和相对磁导率是固定值,透入深度仅仅和频率 f 平方根成反比关系；那么我们就可以只调剂频率,就能达到掌握被加热物体的加热厚度,其原理在金属热处理应用许多；2.2 感应加热系统组成及分析本争论第一将 220V 沟通电经整流桥不控整流,得到脉动直流,然后由
31、电解电容滤波,得到平直的直流电压,用高速VMOS 功率场效应管组成桥式逆变电路,逆变出高频方波沟通电压,通过变压器隔离,将高频高压转换成低压大 电流,实现阻抗匹配；掌握电路的核心是采纳锁相技术,实现频率自动跟踪；超高频感应加热设备 系统框图如图 2-4 所示；系统主要由七个部分组成：感席加热系统框图 2-4 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用不控整流电路：本争论采纳不控整流将市电沟通变为不行调的直流电,为了简化电路本课题利用调剂输出电压的占空比的PWM 方法来调整功率；滤波电路电压源：逆
32、变谐振一般采纳电容滤波,这里为减小体积,采纳了电 感,为防止电流冲击,在电路中设置了推迟环节；全桥逆变电路：由于本争论装置频率较高,必需采纳快速 VMOS 场效应 管；由于单管电流容量受到限制,因此在满意耐压的前提下,采纳了多管并联 方式以满意输出功率的要求,而场效应管本身也具有易并联的特点；高频变压器隔离：串联谐振一般Q 值较大,谐振电压达千伏以上,须采纳变压器隔离,同时变压器起阻抗匹配作用；在超高频的工作条件下,变压器磁 芯选用高频铁氧体磁芯；5、调剂器：在闭坏反馈系统,采纳成熟通用的调剂方式一 PI 调剂器,既能 做到无静差又能快速跟踪；6、锁相环：由于工件大小不同,而且工件温度变化过程
33、中频率随时变化,要求逆变频率跟随谐振频率变化,并且相位一样；通过对多种方案的比较,确 定了采纳锁相技术,以精确跟随谐振频率的变化和掌握相位；7、驱动电路：超高频感应加热设备频率中,在各种驱动电路中唯有脉冲变 压器速度能满意如此高的速度要求；2.3 逆变电源拓扑基本结构及其特性串联谐振同并联谐振是感应加热常用并且常见的拓扑形式,两种电路的结构、频率、相位的对比如图2-5,其中 a为串联谐振, b为并联谐振；串联谐振与并联谐振拓扑结构图 2-5 2.3.1 串谐振逆变电路及特性分析名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 其
34、中串联谐振阻抗Z 表示为：个人资料整理仅限学习使用谐振时有：那么谐振角频率 0 和频率 f0 表示为：因此谐振电路的品质因数 Q 为：特点阻抗 Zo 为：串联谐振时 UC0 和 UL0 相等但方向相反,电压幅度为电源电压的 Q 倍,电源电压几乎都加在电阻两端,串联谐振有时也称为电压谐振,谐振阻抗 的模：那么谐振阻抗角 为：任意频率 w 下回路电流：名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用模的大小：可以看到当 w=w 0时,电流有最大值；当电源频率向着ww0 或w的缩写,IGBT 是由 MOSF
35、ET 和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为 MOSFET ,输出极为 PNP 晶体管,它融和了这两种器件的优点,既具有 MOSFET 器件驱动功率小和开关速度快的优点,又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点,其频率特性介于MOSFET 与功率晶体管之间,可正常工作于几十 kHz 频率范畴内,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用,在较高频率的大、中功率应用中占据了主导位置；2、静态感应晶体管 SIT 静态感应晶体管 SITStaticSIT Induction Transistor 产生于 1970 年,实际上是一种结型场效应晶体管；将用于信息处理的小功率SIT 器件的横向导电结
36、构改为垂直导电结构,即可制成大功率的 SIT 器件； SIT 是一种多子导电的器件,其工作频率与电力 MOSFET 相当,甚至超过电力 MOSFET ,而功率容量也比电力 MOSFET 大,因而适用于高频大功率场合,目前已在雷达通信设名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用备、超声波功率放大、脉冲功率放大和高频感应加热等某些专业领域获得了较多的应用；但是 SIT 在栅极不加任何信号时是导通的,栅极加负偏压时关断,这被称为正常导通型器件,使用不太便利；此外,SIT 通态电阻较大,使得通态损耗也大
37、,因而 SIT 仍未在大多数电力电子设备中得到广泛应用；MOSFET MOSFET ：金属 -氧化层 -半导体 -场效晶体管,简称金氧半场效晶体管Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管 MOSFET 依照其 “通道 ”的极性不同,可分为field-effect transistor ）；n-type 与 p-type 的 MOSFET ,通常又称为 NMOSFET 与 PMOSFET ,其他简称尚包括 NMOSFET 、PMOSFET 、NMOSFET 、PMOSFE
38、T 等；应用 MOSFET 的优点是电路设计简 单,开关速度快,温度影响小,无二次击穿影响,适用于高频场合,易于控 制；但是 MOSFET 电流处理才能弱,耐压相对低；表 3-1 IGBT 、SIT、MOSFET 优缺点器件名称优点缺点IGBT 绝缘栅双极型双极型晶体管与 MOSFET开关速度低于 MOSFET 的复合,驱动功率小,饱和压晶体管）降低；SIT 静电感应晶体电压电容量大,适用于高频栅极不加任何信号时,大功率场合SIT 是导通的,栅极加负偏管）时关断使用不便利,而且制 造工艺复杂、成本高、价格 昂贵；MOSFET 绝缘栅型电路设计简洁,开关速度电流处理才能弱,耐压快,温度影响小,无
39、二次击穿相对低；场效应管）影响,适用于高频场合,易于 掌握；名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用针对本课题设计的超高频逆变器的需要：工作频率高、易并联使用、简洁控制电压、驱动功率要比较低等,所以采纳MOSFET 为逆变电源中的关键有源器件,它在高频领域最有前途且使用最广泛的半导体器件；3.2 EMI 滤波环节的设计 高频感应加热电源主电路的滤波环节采纳电容与电阻并联的设计方法,其电路拓扑已在主电路如下3-1：3-1 滤波环节电路拓扑图下面主要对电容的设计选取做主要争论；作为本试验采纳的是单
40、相沟通220V/50Hz 的市电直接供电,经过整流后的信号存在很严峻的干扰,为了防止对信号的干扰加上了滤波电容 C,它的作用是既能防止市电的干扰又能防止机器对市电的影响,加上滤波电容 C 之后使带有沟通成分的信号变得更加平滑；一般来说市电频率为工频50Hz,假如用一般的电解电容来滤除沟通纹波,其脉动电压的频率只有100Hz ,充放电的时间为ms 级数,为了能够得到更小的脉动系数,所需的电容量就得数十万微法,为了降低成本,采纳电解铝电容而不是高频电解电容,本设计的目标主要足提高电容容量、转变损耗角的下切值和漏电流；假如C 出太小,会造成直流电压UDC 的最小值更小,从而使开关管电流增大；假如太大,会造胜利率因数降低、容损耗增加等不利因素,同时成本也会更高；在设计滤波电容原就上要满意公式：EMI 增加、整流管和滤波电 中： C 是滤波电容,单位为微法；T 是频率,单位赫兹；R 是负载等效电阻,单位为欧；针对桥式整流电路,电容的耐压值应当满意：名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用UC2*220 所以挑选电容的耐压值为 450V ；整流滤波后的最大脉动直流电压为： 3-2