高频感应加热电源如何选型
感应加热电源的PWM_PFM控制方法
感应加热电源的 PWM2PFM 控制方法
图 10 UAB 、Io (占空比 25 %)
图 11 桥臂电流 I2 、V T2 管电压 U T2 (未加缓冲)
所以只需实现该对桥臂的零电流开通就可实现全部 器件的软开关 ,对于以 I GB T 为开关器件的逆变器 比较适合 。对于中小功率 ( ≤50kW/ 50kHz 以下) 以 I GB T 为逆变器件的感应加热电源 ,这种控制方法是 可行的 。只要解决好移相臂的开通问题就可以实现 ZCS 。
第 37 卷第 2003 年 2
1期 月
电力电子技术 Power Electronics
Vol. 37 ,No. 1 February ,2003
感应加热电源的 PWM2PFM 控制方法
吕 宏 , 黄玉水 , 张仲超
(浙江大学 , 杭州 310027)
图 6 容性 PWM2PFM 方式主电路框图
4 控制电路原理
系统的控制框图见图 7 。
图 8 控制原理图及工作波形
控制电路原理 :输出电流经过电流互感器和取 样电阻 R 得到反映输出电流的电压信号 V i 。该信 号经低通滤波器滤除毛刺后经过零比较器得到方波
信号 A 。方波信号 A 与压控振荡器的输出 B 经延 迟Δt 时间后的信号 ,由 4046 组成的锁相环电路的 鉴相器 2 进行比较后 ,得到相位差信号 ,相位差信号 经低通滤波器滤波后得到直流电压 ,该电压控制压 控振荡器输出频率 。B 比 A 超前时间Δt ,Δt 可补 偿电路的传输延迟 。压控振荡器的输出信号驱动桥 路的 V T1 ,V T4 臂 。信号 B 经过方波2三角波转换 得到三角波 C 。C 与给定电平 U r 比较得到交点信 号 D 。由于两个锁相环电路都采用边沿鉴相器 ,所 以当环路稳定后鉴相器的两输入信号同相位 。D 经锁相环电路转变为占空比为 50 %的方波信号 ,该 信号及其反向信号驱动桥路的 V T2 、V T4 桥臂 。改 变 U r 电压的大小即可调节移相角度大小 。这样就 实现了 V T1 ,V T4 的驱动信号和电流的同相位 。其 他为死区时间形成和放大驱动电路 ,在此不详述 。
高频电感选型原则
高频电感选型原则高频电感是电子电路中常用的元件之一，其主要作用是提供电感性能，用于储存和传输能量。
在选型过程中，我们需要考虑一些重要的原则，以确保电感在电路中的性能和稳定性。
本文将介绍高频电感选型的原则和注意事项。
我们需要考虑电感的频率特性。
高频电感通常工作在较高的频率范围内，因此选型时需要注意其频率响应。
我们需要选择频率响应范围广、损耗较低的高频电感。
此外，还需要考虑电感的自谐振频率，以避免在工作频率附近发生自谐振现象，影响电路的稳定性。
我们需要考虑电感的额定电流。
高频电感在电路中承担着传输和储存能量的重要任务，因此需要选择能够承受电路中所需电流的高频电感。
如果电感的额定电流过小，可能会导致电感过热、损耗能量过多，甚至损坏电感。
因此，在选型时需要根据电路中的电流需求选择合适的高频电感。
我们还需要考虑电感的阻抗特性。
在高频电路中，电感的阻抗是一个重要的参数。
阻抗不仅与电感的电感值有关，还与电感的频率特性有关。
因此，在选型时需要选择阻抗匹配合适的高频电感，以确保电路正常工作。
我们还需要考虑电感的尺寸和包装形式。
高频电感通常需要在有限的空间内安装，因此需要选择尺寸较小、包装形式方便的高频电感。
我们需要考虑电感的可靠性和稳定性。
高频电感在工作过程中可能会受到振动、温度变化等外界因素的影响，因此需要选择具有良好可靠性和稳定性的高频电感。
我们可以通过查阅厂家的产品手册、参考其他用户的评价等方式，选择可靠性较高的高频电感。
高频电感选型的原则包括考虑电感的频率特性、额定电流、阻抗特性、尺寸和包装形式、磁芯材料以及可靠性和稳定性等因素。
选型过程中需要综合考虑这些因素，并根据具体的电路需求选择合适的高频电感，以确保电路的性能和稳定性。
希望本文对大家了解高频电感选型的原则有所帮助。
高频感应加热设备使用说明书.
高频感应加热设备使用说明书目录一、技术参数〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 2二、应用范围〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 2三、安装准备〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 2四、设备安装〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4五、设备使用〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4六、注意事项〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 5七、故障检修〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 6八、阻抗匹配〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 8九、附件清单〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 9一、高频感应加热设备技术参数二、高频感应加热设备应用范围1、金属热锻和成型,各种工具的透热锻造,标准件的热墩,直柄麻花钻的热轧。
2、金刚石、硬质合金的焊接,金刚石锯片,机械加工用车刀、刨刀、铰刀采矿业用钻头、截齿的焊接和各种木工刀具及冲床钻等的焊接。
3、金属材料的淬火、退火、调至、回火等热处理,各种轴类及机械零件的热处理。
锤子、斧子、剪刀、菜刀等热处理;各种手工工具如钳子、螺丝刀、扳手等的热处理;各种阀门密封件、机床导轨等的热处理。
三、高频感应加热设备安装准备1、电源及电源线要求电源容量要求足够大,配线面积请严格按照下表要求配臵。
电源容量过小,电源线配臵过小都会造成电力事故,特殊情况请咨询专业人员。
●推荐漏电断路器作为整机的控制开关。
●请严格按照国家标准接保护地线,严禁把机器地线接在自来水管或煤气管道上。
高频感应加热电源控制电路优化设计
高频感应加热电源控制电路优化设计摘要：感应加热电源是一种变压变频装置，广泛应用于机械行业中。
感应加热电源的负载是感应圈和工件共同组成的，实际应用时负载参数随被加热材料温度和量而变，其变化涉及磁、电、热传导等物理过程，影响因素很多，目前尚无实用的数学模型进行描述。
基于以上原因通常采用锁相环频率跟踪电路去控制逆变，让逆变器工作频率自动跟踪负载固有谐振频率，保证负载侧在高功率因数下运行。
但传统的控制电路存在许多缺点，下面本文对优化设计高频感应加热电源的控制电路进行研究。
关键词：感应加热；数字控制；自动保护；模块化设计前言：高频感应加热由于敏感度高，节能型好，近些年来备受人们的关注。
本文详细分析了半桥谐振逆变电路的工作原理，给出了其负载工作在感性、容性和电阻状态下的电路工作条件，并选择电路工作在感性状态才能确保主电路安全可靠的工作。
最后制作了样机并给出了实验结果，实验结果验证了理论分析的正确性。
1、概述感应加热相对于燃气、和煤等传统加热方式，它具有以下优点：（1）加热速度快；（2）热损少和加热效率高；（3）绿色环保无污染；（4）易于实现自动控制；（5）实现了加热部分和变换器部分的隔离，避免了因保护层的损坏而导致的漏电，在安全性上大大提高。
目前科研人员在感应加热电源方面做了大量的工作，利用全桥谐振电路设计了2kW的感应加热电源，能够实现开关器件的软开通，设计了数字控制的感应加热电磁炉，相对于模拟控制的感应加热电源，可以实现更多的控制功能，而且便于升级和维护。
2、感应加热电磁炉主电路的工作原理输入交流电为380V，经过二极管整流桥以及滤波后变为510V左右的直流，然后经过半桥逆变电路作用后，可以在负载两端的感应线圈中产生变化的磁场，从而使金属材料中产生涡流，最终产生热量。
接下来详细分析感应加热电磁炉所采用的半桥电路处在谐振工作情况下的工作原理。
开关管S1和S2为IGBT，并且S1和S2两端都反并联一个二极管D1和D2。
高频感应加热设备安装使用说明书
高频感应加热设备安装使用说明书设备型号:特别注意事项:1. 确保通洁净水冷却，冷却进水水温不要超过45?，否则会导致机器容易损坏。
2. 请首先确认您所购买的设备型号、附加功能及配套情况;3. 安装前请仔细阅读本说明书～安装后请妥善保存本说明书～4. 感应圈的设计，要求保持感应圈电感在合适范围。
请使用我公司配制的感应圈，如果自制，请向本公司咨询，以免感应圈参数不当，影响加热效率，或引起设备损坏;5. 确保通洁净水冷却，冷却进水水温不要超过40?，否则会导致机器容易损坏。
6. 任何连接、安装必须保证在设备电源关闭的情况下进行，以防触电;7. 设备的维护必须由经过专业训练的人员进行，以防触电;8. 本产品属我公司自有知道产权，受法律保护，任何未经许可的仿制、测绘、拆卸造成设备的损坏，本公司一律不予以维修，并将保留追究其侵权行为的权利。
警告标志:此标记用于说明那些如果操作不当可能导致人身伤亡的内容;此标记用于说明那些如果操作不当可能导致人身伤害内容。
主要技术参数:型号最大输出功率输入电压范围输出振荡频率加热电流负载持续率冷却水要求设备结构主-分机连接电缆长度主机体积分机体积主机重量分机重量加热时间保温时间普通面板功能指示灯A( 电源指示灯:合上控制电源开关，此灯亮表示有电;B( 工作指示灯:正常加热时，此灯闪烁，同时蜂史鸣器“嘀、嘀、嘀”响，约每秒一次，当设备出现故障时，此灯和蜂鸣器响声也不正常，可作为判断设备故障的依据;C( 输出过压指示灯:空;D( 欠水指示灯:电源内安装有一个水压开关，当冷却水的压力低于0.2MPa时，设备会自动停止工作，欠水指示灯亮，并发出持续蜂鸣声，增加水压力，报警自动消除，欠水指示灯亮，当出现欠水时，可用下列方法尝试解除欠水报警，先将出水堵住，使冷却水的水压增加使压力开关吸合，然后再将出水恢复，当水压不太低时，用此方法可维持工作，但当水压太低时，此方法无效，必须改进冷却水，请参考附录A:感应加热设备安装维护指南;E( 过流指示灯:此灯亮表示设备的功率调节和变频调节回路出现电流过大现象，设备自动停止工作并发出持续蜂鸣声;关机再开可消除报警，若再启动每次都报警，则可能是设备故障，请参考故障指南;F( 短路指示灯:此灯亮并报警时，可能是调压IGBT模块损坏，或是短路传感器损坏，请咨询我公司修理;G( 输入过压指示灯:设备允许最高输入电压为245V，当输入电压超过245V时，设备会自动停止工作，过压指示灯亮，并发出持续蜂鸣声，当输入电压低于245V时，报警自动解除，过压指示灯熄灭;H( 过热指示灯:设备内功率器件散热器上和其它主要发热器件上都安装有55?温度开关，当这些器件的温度高于55?时，设备会自动停止工作，过热指示灯亮，并发出持续蜂鸣声;增加水流量，降低冷却水的水温，使这些器件温度低于55?时，报警自动解除，过流指示灯熄灭;I( 频率不适指示灯:当设备振荡工作频率低于100KHz或高于500KHz时，此灯亮;设备将继续工作，但输出功率会自动衰减以保护设备不被损坏;可以通过以下方法调整:(1)若频率过低，可减少感应圈的匝数，或减小感应圈的直径;(2)若频率过高，可增加感应圈的匝数，或增大感应圈的直径来降低频率;J( 频率指示灯:此灯亮表示当前显示的是振荡频率，单位KHz; K( 电流指示灯:此灯亮表示当前数显表显示值是输出振荡电流(A);L( 电压指示灯:此灯亮表示当前数显表显示值是逆变电压(V); M( 功率指示灯:此灯亮表示当前显示的是输出振荡功率，单位KW;按钮A( 启动按钮:按一下此按钮，设备开始加热;当使用脚踏开关操作时，此按钮不起作用;B( 停止按钮:按一下此按钮，设备停止加热;C( 频率按钮:设备工作时，按住此按钮不放，数显表显示当前振荡频率的大小，此时，频率指示灯亮;D( 电流按钮:设备工作时，按住此按钮不放，数显表显示当前设备输出电流的大小(A)，此时，电流指示灯亮; E( 电压按钮:设备工作时，按住此按钮不放，数显表显示当前设备逆变电压的大小(V)，此时，电压指示灯亮;F( 功率按钮:设备工作时，按住此按钮不放，数显表显示当前设备输出功率的大小(KW)，此时，功率指示灯亮; 恒流/恒功率选择开关:此面板为中、高频通用面板，当用于中频电源时，为恒压/恒功率工作模式;当用于高频电源时，为恒流/恒功率工作模式;1、高频电源的恒流/恒功率选择:(1) 当选择恒流控制时，数显表常规显示输出电流值的大小，电流指示灯亮，工作时，用面板功率调节旋钮调节设定电流值，设备将力图保持实际输出电流与设定相同，且保持稳定; (2) 当选择恒功率控制时，数显表常规显示输出功率的大小，功率指示灯亮，工作时，用面板功率调节旋钮设定功率值，设备将力图保持袦输出功率与设定相同，且保持稳定; (3) 那就常规使用恒流状态;连续加热场合建议选择恒功率状态; 有关恒流/恒功率的特殊说明:(1) 恒流或恒功率是否能保持，还受很多因素影响，如:加热材料引起的负载变化，感应器匹配情况，设定值的大小等，很多情况下，恒流或恒功率无法达到，都属正常现象; (2) 设备工作在恒定输出功率控制状态时，无论工件冷态或热态、磁性或非磁性、网压波动等条件变化，设备都力图保持输出功率恒定不变;但如果设备的功率调节旋钮调在最大位置，恒功率根本没有自动调整的功率空间，恒功率也是不能实现的;数显表:显示频率/电流/电压/功率值。
4000W超高频感应加热电源方案分享之驱动电路
4000W 超高频感应加热电源方案分享之驱动电路
在昨天的文章中，我们为大家分享了一种4000W 超高频感应加热电源的设计方案，并针对这一感应加热电源系统中的主电路设计情况，进行了简要分析和总结。
在今天的方案分享中，我们将会继续就这一方案中的驱动电路设计情况，进行详细分析和介绍，下面就让我们一起来看看吧。
桥臂推挽脉冲变压器驱动电路
在超高频感应加热电源的方案设计中，驱动电路是非常关键的设计部分，它将会保证感应加热设备的主电路与控制电路的高低压隔离，同时进行功率放大。
在1MHz 的高频条件下保证脉冲的上升沿与下降沿的陡度，是本方案中驱动电路的技术核心。
本方案中所设计的超高频感应加热设备的系统框图，如下图图1 所示。
图1 超高频感应加热设备系统框图
通常来看，在一些高频、超高频感应加热设备中，其驱动电路的常规隔离措施是使用快速光耦，但快速光耦无法满足本方案中高频脉冲前后沿的陡峭要求，因此我们特别采用了传输速度快的脉冲变压器驱动。
由于主电路采用V2MOS 场效应管并联扩大容量，H 桥逆变器共用16 只管子，又要保证器件可靠开通、关断，因而采用了桥臂驱动方式，每一桥臂驱动电路如图2 所示。
图2 超高频感应加热电源桥臂驱动电路。
基于TMS320F2812的高频加热电源研究
并 进 行 了实 验 ， 出 了 实 验 结 果 。 给
收 稿 日期 ：０ ２— ５—０ ２１ ０ ３ ￥基 金 项 目 ： 石 市 ２０ 黄 ０ ９年 度 科 技 计 划 项 目 （ 目编 号 ：０ ９ ２ ２ ； 石 理 工 学 院 校 级 重 点 科 学 研 究 项 目 （ 目编 号 ： 项 ２０ Ａ ２ ） 黄 项
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高频感应加热设备使用说明书
750
20-25/0.02-0.03
φ24φ16
8
WH-VI-120
1100(三相）
20-25/0.02-0.03
φ24φ16
12
WH-VI-160
1100(三相）
20-25/0.02-0.03
φ24φ16
16
WH-VI-230
1100(三相）
20-25/0.02-0.03
φ24φ16
22
WH-VI-260
1
郑州高氏电磁感应加热设备有限公司
_______________________________________________________________________________________________
一、高频感应加热设备技术参数
型号
最大功 率输出
KW
工作频 冷却水 率 KHz 压 MPa
1100(三相）
20-25/0.02-0.03
φ24φ16
24
3、环境需求
设备工作环境应无易燃易爆粉尘，无导电粉尘，无腐蚀性气体。 海拔高度≤2500 环境温度 2-40℃，相对湿度≤85％。 保证设备工作场合通风良好，以保证设备的正常通风冷却。 本设备不能在凝露状态下工作。
四、高频感应加热设备安装
2、冷却水要求
进水压力：≥0.05MPa 进水温度：5-35℃,当冷却水温度低于室温时，其温差应小于 10℃。湿度较大时其温差应小
于 5℃，以防止设备暴漏。 进水 PH 值：7-8.5
硬度:不大于 60mg/L
冷却水系统配臵
按每天工作 8 个小时，室温 25℃计，若工作时间加长，可以适当增加水池容积。如果选用的 水泵是自吸泵，则应适当加大水泵功率。
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如今，感应加热电源可谓是使用的非常多了，但是也有很多新手会不知道怎么选型，下面整理了几点供大家参考。
不同的加热工艺要求需要的频率和功率不同，如果频率选择错误则不能满足加热要求，如加热时间慢、工作效率低、加热不均匀、温度达不到要求，容易造成工件的损坏等。
一、频率的选择
1. 根据输出频率不同，大致可以分为：超高频、高频、超音频、中频等。
我们一般根据工件的规格和淬火要求来确定电源的选择。
如：1、工件透热，例如：紧固件、标准件、汽配、五金工具、索具、麻花钻的热镦热轧等，工件直径越大，频率应越低。
如：Φ4mm以下，适用高频、超高频（100-500KHz），Φ4-16mm适用高频（50-100KHz），Φ16-40mm适用超音频（10-50KHz），Φ40mm以上适用中频（0.5-10KHz）；2、热处理，轴类、齿轮、淬火及不锈钢制品退火等等，以淬火为例，工件要求淬火层越浅，频率应越高，淬火层越深，频率应越低。
如：淬火层为02.-0.8mm适用
100-250KHz超高频、高频，1.0-1.5mm适用40-50KHz高频、超音频，
2.0-
3.0mm适用8-20KHz超音频、中频；3、钎焊，钎头、车刀、铰刀、铣刀、钻头等及不锈钢锅底不同材料的复合焊接，焊接体积越大，频率越应降低，以车刀焊接为例，如：20mm以下刀具，适用50-100KHz高频，20—30mm以上刀具适用10-50KHz高频、超音频，30mm以上刀具，适用1-8KHz中频。
二、功率的选择
机器的功率越大，其加热的速度就越快，但其价格就会相应增加，小功率设备，成本低，其加热的速度慢。
功率通常有两种：输出功率和振荡功率。
通常所说的功率，都是机器的负载功率，也叫输出功率，振荡功率只有实际输出功率的60%左右。
如标定振荡功率50KW设备和输出功率30KW感应加热设备在相同条件下加热效果相同。
三、选择的误区
感应加热设备并没有国家规定的型号标定方法，大多数厂商都喜欢把产品标成厂名识别号+功率的形式如：XX-20，YY-60，ZZ-100等形式，所以有的生产企业通常都将功率标称为振荡功率，更有一些生产企业将振荡功率标定为输出功率或只说笼统地标为功率，误导客户。
更有甚者干脆不写功率，将输入电流数标定型号，让客户误以为后面的数字就是该机的功率。
二者实则相去甚远。
而感应加热设备，通常买了之后很长时间不会再更新，等客户明白后往往追悔莫及。
所以，当有公司向您介绍产品的时候，不要只关心型号，别忘了问他的输出功率是多少，做到心中有数。