小功率高頻感應加熱器的設計與制作原理及電路圖
作者: 感應加熱設備http://www.caidiexuan.cn/ 發(fā)布時間: 2018-01-17 09:27:27 次瀏覽
感應加熱設備行業(yè)，感應線圈有兩種形狀，一種是加熱普通平底鐵金屬容器的平板線圈。另一種是加熱易拉罐的筒形線圈。在實際的感應加熱電路中，感應線圈與其等效串聯(lián)阻抗R，以及外加電容器C等共同構(gòu)成LCR串聯(lián)諧振電路。圖1是本高頻感應加熱器的方框圖。采用絕緣柵場效應管的半橋驅(qū)動、LC串聯(lián)諧振電路，用鎖相環(huán)(PLL)和脈寬調(diào)制(PWM)電路作閉環(huán)控制，以保證串聯(lián)諧振頻率的穩(wěn)定:用半橋功率電路驅(qū)動加熱線圈。半橋輸出電路輸出阻抗低，即使用方波信號作電壓驅(qū)動，輸出電流波形也是正弦波，因而電壓相電流的相位差小，功率傳輸效率高。整機電路見圖2。
PLL及PWM恒流控制電路:采用開關(guān)穩(wěn)壓集成電路UC3825，實際開關(guān)頻率可達lMHz，具有兩路大電流推挽式輸出電路。利用UC3825內(nèi)的振蕩電路構(gòu)成壓控振蕩器VCO，其頻率范圍可取為200kHz~300kHz，由定時阻容元件R10+R9//Rt和C5的值決定。
動態(tài)電阻Rt由小信號MOSFET管構(gòu)成，其阻值受MCl4060B的輸出控制。考慮到加熱線圈L的電感量及串聯(lián)諧振電容量的自由度，這個頻率的可變化范圍應有兩倍左右。當取圖2中的數(shù)值時，振蕩頻率約160kHz~380kHz。為了保證振蕩頻率的穩(wěn)定，采用PLL電路MCl4046B作相位檢測器。由電流互感器CT檢測出通過加熱線圈L的電流，CT次級的負載Rl取200Ω，轉(zhuǎn)換，比為1V/1A，經(jīng)D1、D2雙向限幅。Cl耦合至ICl的PCa端;ICl的PCb端輸入電壓由IC2的PWM輸出電壓分壓。得到，其值約5Vpeak，以滿足CMOS電平的需要。由于流過加熱線圈的電流有少許滯后，故在PCb端加入容量約1000pF的相位補償電容器C2。如果工作頻率和LC參數(shù)有變化，該電容量也應梢應變化。如f=300kHz、電流相位滯后45。
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