[實用新型]一種串聯逆變器恒功率調節電路

無效

• 申請號: 201020606150.4
• 申請日: 2010-11-15
• 公開（公告）號: CN201846238U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 嚴家倫
• 申請（專利權）人: 洛陽用功高頻感應加熱設備有限公司
• 主分類號: H02M5/42
• 分類號: H02M5/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及串聯諧振型逆變器電路，尤其是一種串聯逆變器恒功率調節電路。

背景技術：

高頻加熱用串聯諧振型逆變裝置在調節輸出功率時，都采用調節運行頻率的方式來改變負載電路的功率因數，從而達到調節輸出功率的目標。在振蕩電路中，隨著功率因數降低，串聯逆變裝置的輸出功率、振蕩電流、振蕩電壓都同時減小。上述參數中，振蕩電流是易于檢測，并為保證器件安全而必須限定的參數，因而調節電路的設計方案總是以振蕩電流為控制目標進行調節控制，即控制系統的0-10V控制信號代表振蕩電流設定值，高頻電流互感器檢測的振蕩電流信號作為反饋信號共同接入PI調節器。這種調節方式能夠充分滿足調節和保護功能，因此成為串聯諧振型逆變器的主流調節方案。

近年來，用戶對高頻加熱裝置的要求越來越高，不但要求裝置具有良好的調節和保護功能，還希望裝置具有恒功率輸出功能，以便為自動溫度控制系統提供基礎條件。然而，感應加熱負載在升溫過程中，功率因數是變化的；電網電壓也會在10％范圍內波動，以上兩項因素使上述高頻電流調節方案的缺點暴露無遺。在上述參數變化時，裝置的輸出功率變化范圍在15％以上，有時不得不由專人操作，用人工調節方法維持裝置輸出功率恒定。人工調節時，通過觀察裝置中電源的直流電流和直流電壓參數，按其乘積所顯示的功率值來調整高頻電流，用間接方法保持裝置輸出功率恒定。

串聯逆變器調節控制系統中，高頻電流調節器的既有電路見圖1；

圖1中，標號1為高頻電流調節器的輸出端，輸出信號用于對裝置的運行狀態進行控制；標號2為過流保護輸出端，當高頻電流超過允許值時，該輸出信號使裝置停止運行；標號3為停機信號輸入端，在停機狀態，外部電路輸入高電平，經二極管Z5對高頻電流調節器的輸出信號進行封鎖；標號4為給定信號調節電位器，用于操作調節；標號5為高頻電流互感器，對裝置的工作電流進行隨機測量。集成運算放大器IC2A及相關元件組成高頻電流調節器的核心環節。裝置對控制信號的需求是高電平封鎖，低電平工作，調節過程為連續調節。

給定信號經電位器4設定，接入高頻電流調節器IC2A的反極性輸入端6，使IC2A的輸出端7電位下降，裝置輸出電流增加；高頻電流反饋信號由高頻電流互感器5檢測，由二極管D13-D15整流變換成直流信號，經電位器R33分壓后接入IC2A的同極性輸入端5，使IC2A的輸出端7電位上升，裝置輸出電流減小；在反饋信號與給定信號相等時，裝置輸出的振蕩電流維持不變；從而實現了高頻電流調節功能。

圖1中，高頻電流反饋信號還同時接到放大器IC1的輸入端3，與輸入端2的設定電壓比較，當反饋信號超過比較電壓時，IC1的7端輸出高電位，實施保護功能。綜上所述，既有電路能夠實現高頻電流調節和過流保護功能，但不能保證裝置的恒功率輸出功能。鑒于以上原因，高頻加熱用串聯諧振型逆變裝置需要改進。

實用新型內容：

本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種串聯逆變器恒功率調節電路，能使電路在負載參數和電源電壓變化時，采用直流電流調節和電源電壓補償方案，使裝置的輸出功率維持恒定。

本實用新型為實現上述目的，采用如下的技術方案：一種串聯逆變器恒功率調節電路，是由：控制信號輸出端，保護信號輸出端，封鎖信號輸入端，調節電位器，高頻電流互感器，進線電流互感器，原有控制電路，恒功率調節電路構成；在原有控制電路中部設置控制信號輸出端，控制信號輸出端上方設置保護信號輸出端，保護信號輸出端左方設置高頻電流互感器，高頻電流互感器下方設置調節電位器，調節電位器右方與控制信號輸出端的下方處設置封鎖信號輸入端；封鎖信號輸入端一側設置恒功率調節電路，恒功率調節電路上設置進線電流互感器，進線電流互感器與控制信號輸出端和調節電位器串聯設置。

本實用新型的理論依據：

串聯諧振型逆變器主電路由三相橋式整流電路和單相橋式逆變電路組成。三相橋式整流電路把進線電源的工頻交流電整流成直流電能，成為裝置的中間環節；單相橋式逆變電路再把直流電變換成高頻交流電能，供感應加熱負載使用。由于電源電壓額定值為380V，因此中間環節直流額定電壓為515V；在電源電壓不變的前提下，中間環節的直流電流決定了裝置輸出功率的大小。

在維持直流電流恒定的同時對電源電壓變化進行補償，從而保持裝置的輸出功率不變，即是本實用新型的構成依據。

如圖2所示的電路由兩部分組成：標號7為原有電路，標號8為新增的恒功率調節電路；裝置運行過程中，原有電路和新增的恒功率調節電路同時工作，使裝置在恒功率調節的同時，也具有高頻電流調節和保護功能。