[實用新型]單晶爐智能高頻電源

有效

• 申請號: 201220189146.1
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN202565185U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 張高峰;涂臘寶
• 申請（專利權）人: 江蘇谷峰電力科技有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02H7/12
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本實用新型涉及一種直流電源，特別是一種采用高頻逆變開關技術的單晶爐智能高頻電源。?

背景技術

直流電源廣泛用作工業電鍍、陽極氧化、電鑄電解拋光、電解污水處理、化工電解和防腐陽極處理、有色及稀土電解冶煉、工業加熱機自動控溫等熱處理行業，以及用作充電、焊接等類似電阻性負載的場合。?

直流電源的能耗、恒流精度以及可靠性是衡量直流電源的重要的指標。現有的普通可控硅電源功率因數和電源效率較低，諧波含量較大，節能效果差。而目前現有的高頻開關電源雖然較普通的可控硅電源功率因數、電源效率略高，但其諧波含量、節能效果一般，且噪音較大，成本較高。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種單晶爐智能高頻電源，其使用時無噪音，功率因數、效率高、諧波小、節能效果好。?

為了實現上述的技術目的，本實用新型的技術方案是：一種單晶爐智能高頻電源，其包括軟啟動全橋整流器、LC濾波器、IGBT全橋逆變電路、隔離變壓器和二極管，工頻交流電壓經軟啟動全橋整流器、LC濾波器得到平滑直流電，由IGBT全橋逆變電路逆變為交流電，經隔離變壓器變壓匹配，再經二極管整流為直流電后接負載。?

所述單晶爐智能高頻電源包括控制電路，所述控制電路包括控制軟啟動全橋整流器的控制電路和控制IGBT全橋逆變電路的控制電路。?

所述單晶爐智能高頻電源包括取樣電路，所述取樣電路包括三相電網A相、B相、C相缺相檢測電路、經軟啟動全橋整流器整流后直流電壓、電流取樣電路、逆變橋電流采樣電路、輸出直流電壓取樣電路、輸出直流電流取樣電路、散熱器溫度檢測電路、負載短路檢測電路和水壓欠壓與過壓檢測電路。?

所述單晶爐智能高頻電源包括保護功能電路，所述保護功能電路包括缺相保護電路、直流過流保護電路、逆變橋過流保護電路、過溫保護電路和負載短路保護電路。?

所述主電路中的二極管為肖特基二極管。采用肖特基二極管整流，其導通壓降僅為普通二極管的1/2或1/3，并且其電流的關斷恢復時間遠遠小于普通二極管，這也提高了電源的效率，利于逆變軟開關的實現，改善逆變橋的工作狀態，提高可靠性。?

所述主電路中二極管整流的直流電經電感濾波后接負載。直流輸出端采用電感濾波，改善輸出波形，降低電磁干擾。?

本實用新型的單晶爐智能高頻電源使用時無噪音，功率因數、效率高，諧波含量小。?

開關電源的逆變工作頻率15KHz，其優點在于：a、開關頻率大于人的聽覺范圍，無噪音。b、在此頻段充分發揮IGBT功率管得特性，降低變壓器成本。c、變壓器采用非晶材料體積小、重量輕、損耗級低，電源的有效轉換效率高達94％～96％，遠遠超過其他廠家87％的轉換效率，為用戶節約9％的電能。?

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。?

圖1為本實用新型的結構框圖。?

圖2為本實用新型主電路框圖。?

具體實施方式

如圖1、2所示，單晶爐智能高頻電源由主電路、控制電路、取樣及保護電路組成。

主電路，如圖2所示，包括軟啟動全橋整流器、LC濾波器、IGBT全橋逆變電路、隔離變壓器和二極管。?

工頻交流電壓通過配電斷路器、熔斷器，經軟啟動全橋整流器、LC濾波器得到平滑直流電，由IGBT全橋逆變電路逆變為15KHz交流電，經隔離變壓器變壓匹配，再經二極管整流為30KHz的直流電，經電感濾波后接負載。?

開關電源的逆變工作頻率15KHz，其優點在于：a、開關頻率大于人的聽覺范圍，無噪音。b、在此頻段充分發揮IGBT功率管得特性，降低變壓器成本。c、變壓器采用非晶材料體積小、重量輕、損耗級低，電源的有效轉換效率高達94％～96％，遠遠超過其他廠家87％的轉換效率，為用戶節約9％的電能。?

電源的控制采用逆變橋逐波限流(每開關周期進行峰值電流檢測)，恒流限壓控制方案，可有效地實現負載的短路保護，以及提高電源的恒流精度和可靠性。?

所述主電路中的二極管整流采用肖特基二極管整流，其導通壓降僅為普通二極管的1/2或1/3，并且其電流的關斷恢復時間遠遠小于普通二極管，這提高了電源的效率，利于逆變軟開關的實現，改善逆變橋的工作狀態，提高可靠性。?

直流輸出端采用電感濾波，改善輸出波形，降低電磁干擾。?

所述控制電路包括控制軟啟動全橋整流器的控制電路和控制IGBT全橋逆變電路的控制電路。?