[發明專利]一種電磁爐準諧振軟開關高頻變換器

有效

• 申請號: 200810025919.0
• 申請日: 2008-01-18
• 公開（公告）號: CN101232753A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 汪軍
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區瑞德電子實業有限公司
• 主分類號: H05B6/66
• 分類號: H05B6/66;H02M3/335;H02M7/10;H02M1/12
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 林麗明

技術領域：

本發明是一種電磁爐準諧振軟開關高頻變換器，屬于電磁爐準諧振軟開關高頻變換器的改造技術。

背景技術：

開關電源具有電能轉換效率高、體積小、重量輕、控制精度高和快速性好等優點，在小功率范圍內基本上取代了線性調整電源，并迅速向中大功率范圍推進，在很大程度上取代了晶閘管相控整流電源。對于開關電源中所用的變換器，以前所用的硬開關技術并不能滿足日益增長的對電源性能的需求，在硬開關條件下，由于開關過程中在開關器件上高速變化的電流和電壓帶來了很大的損耗，效率不高，噪聲也大，并且會有電磁干擾，且其所能承受的頻率也不能很高，隨著需求的發展，需要用軟開關技術來提高開關電源工作的頻率，從而克服上述的缺點。一直以來，在DC-DC軟開關變換器應用技術當中，零電壓轉換因為其所用的被動元件較少而被廣泛采用。但是，基于和開關管并聯的電容準諧振零電壓轉換變換器，與輸入電流有很大關系，這個特性對軟開關的范圍有很大限制，同時由于尾電流的存在，有些雙極性開關管，比如IGBT管在零電壓轉換條件下有時會不穩定。

發明內容：

本發明的目的在于考慮上述問題而提供一種使得開關管可以在零電流的時候進行開通和關斷，擴大軟開關的變換范圍的電磁爐準諧振軟開關高頻變換器。

本發明的技術方案是：包括有交流電源、濾波器電路、整流電路、第一電感、第一電容、第二電感、第一IGBT管開關元件、第二IGBT管開關元件、第三電感、第二電容、第三IGBT管開關元件、第三電容、漏磁變壓器、全波電壓倍增器整流電路，其中交流電源通過濾波器電路及整流電路將整流后的電壓加到由第一電感和第一電容串聯構成的直流濾波器電路，直流濾波器電路輸出的直流電壓施加給包括第三電容和漏磁變壓器T的第一線圈繞組的串聯電路，第一IGBT管開關元件和第二IGBT管開關元件串聯，第三IGBT管開關元件與第一IGBT管開關元件并聯，第二電感和第一IBGT管開關元件串聯，第三電感和第二IGBT管開關元件串聯，第二電容和第三IGBT管開關元件串聯，包括第三電容和漏磁變壓器的第一線圈繞組組成的串聯電路與第二IGBT管開關元件和第三電感組成的串聯電路并聯，全波電壓倍增器整流電路的輸入端與漏磁變壓器的第二線圈繞組的輸出端連接，全波電壓倍增器整流電路的輸出端分別與電磁爐磁控管M的陰極和陽極連接，漏磁變壓器的第三線圈繞組的輸出端與電磁爐磁控管的陰極連接。

上述第一IGBT管開關元件、第二IGBT管開關元件、第三IGBT管開關元件都并聯一個續流二極管。

上述第一IGBT管開關元件、第二IGBT管開關元件、第三IGBT管開關元件與按預定頻率產生方波、并通過驅動信號控制開關管通斷的控制驅動電路連接。

上述濾波器電路為EMI濾波器電路。

本發明由于采用了零電流軟開關PWM控制的技術方案，故其能在很寬的輸出功率范圍內實現開關功率管的零電流開通或關斷，從而使電路開關功率損耗降到最小，能夠輸出穩定的高壓電源，并對輸出功率進行很好的調節。本發明變換器同其他同類型的變換器相比，還有如下幾個顯著的特點：一是由于串聯電容的補償諧振作用使得通過工作線圈的高頻電流的直流分量為零；二是零電流軟開關的轉化范圍變得更寬了；三是該變換器的工作效率比較高；四是可以進行恒頻操作。本發明是一種設計巧妙，性能優良，方便實用的電磁爐準諧振軟開關高頻變換器。

附圖說明：

圖1是本發明的電路原理圖；

圖2是本發明PWM門極驅動脈沖電壓的波形圖；

圖3是本發明當頻率固定時輸入功率和IGBT管開關元件的控制通斷的占空比之間的關系示意圖；

圖4是本發明的工作效率示意圖。

具體實施方式：

實施例：