低q值高频感应加热电源的研究

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1、捅妾感应加热电源广泛的应用于熔炼，透热，淬火等很多不同的领域，其基本的电路拓扑大致分为两类，一类是串联型谐振逆变感应加热电源，另一类是并联型谐振逆变感应加热电源。串联谐振逆变感应加热电源属于电压型谐振电源，其Q值比较大，存在电压累加现象，会产生谐振高压，对设备的安全性能有威胁：炉壁无法做厚。并联型谐振逆变感应加热电源属于电流型谐振电源，起振比较困难：电感线圈上的电流非常大，功率损耗比较大：炉壁无法加厚。低Q值感应加热电源是一种新型电路拓扑，这种拓扑采用恒流源供电，存在无功转化回路，可以将内部一部分

2、无功能量转变成有功能量输出，有效地降低了Q值。与传统电路相比，起振容易，可以去掉续流二极管，炉壁可以做的比较厚。品闸管型的低Q值感应加热电源，工作频率比较低，仅有300Hz，并且需要在谐振线圈上串联一一个很大的隔直电容，其Q值约为3．1。本文在晶闸管型的低Q值感应加热电源的基础上，采用IGBT代替可控硅作为低Q值感应加热电源的逆变开关管，提高了电源的工作频率，本文实验频率为15．36kHz，高频的谐振电源可以用于金属的表面热处理等领域，扩展了低Q值感应加热电源的应用领域；IGBT型的低Q值感应加热

3、电源可以去掉隔直电容，将感应加热电源的Q值降低到了1．27。本文采用IGBT作为开关管，设计制造了一台小型电源样机，控制部分采用单片机进行数字化控制。分析验证了提高频率的可行性，为以后的工业化生产提供必要的理论和实验依据。关键词：感应加热：低Q值；IGBT；数字控制AbstractTheinductionheatingpowersupplyiswidelyusedinsmelting，diathermanousheating，inductionhardeningandSOmanydifferent

4、fields．Theycanbedividedintotwocategoriesonthewhole，oneisparallelresonantinductionheatingpowersupply,andtheotheristheseriesresonantinductionheatingpowersupply．neseriesresonantinductionheatingpowersupply,whichbelongstovoltagetypeharmonicpowersuppliespow

5、er，hashil曲Qvalue．Ithashighresonancevoltagewitchisdangeroustothesafetyoftheequipmentanditsfurnacewallcannotbemadeverythick．theparallelresonantinductionheatingpowersupply,whichbelongstocurrenttypeharmonicpowersuppliespowerisdifficulttostarttowork．Ithasl

6、argepowerlossfortheverylargecurrentintheinductioncoilanditsfurnacewallCannotbemadeverythick．ThelowQvalueinductionheatingpowersupplyisanewcircuittopology．ThistopologywithconstantcurrentsourcepowersupplyhasreactiveenergytransformationalcircuitwhichCantr

7、ansformthereactiveenergyintoactiveenergy,SOthisnewpowersupplyhaslowQvalue．Comparedwiththetraditionalpowersupply,itcanstarttoworkeasilyanditerasnapoutofthefree—wheelingdiodeanditsfurnacewallcanbemadeprettythick．ThelowQvalueinductionheatingpowersupplywi

8、thSCRworksinlowfrequency-just300HzanditneedstoaddaverylargeblockingcapacitoranditsQapproximatelyequals3．1．ThelowQvalueinductionheatingpowersupplyusingIGBTasitsswitchCanworkinhighfrequency．Inthispaper,thelowQvalueinductionheatingpowersupplyCanw