[實用新型]基于高頻變壓器耦合的功率模塊化感應(yīng)加熱裝置

有效

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• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN203352849U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王宏剛;張書斌;趙立峰;程培溫
• 申請（專利權(quán)）人: 山東樂航節(jié)能科技股份有限公司
• 主分類號: H05B6/36
• 分類號: H05B6/36
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 戴武軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及感應(yīng)加熱裝置中利用高頻變壓器耦合技術(shù)進行提高加熱裝置的輸出功率，具體涉及到基于高頻變壓器耦合的功率模塊化感應(yīng)加熱裝置。

背景技術(shù)

在大型工業(yè)生產(chǎn)過程中，對大功率感應(yīng)加熱裝置的要求很高，必須能適應(yīng)負載的大范圍變化，能夠?qū)崿F(xiàn)工藝過程自動化和智能化控制等功能，但是，高頻加熱裝置由于功率管容量和材料尺寸的限制以及大功率輸出造成較大可靠性問題（開關(guān)損耗、電磁干擾、熱效應(yīng)）等因素影響，使其功率的輸出受到一定程度的制約。

現(xiàn)代感應(yīng)加熱裝置正朝著大功率、高頻化方向發(fā)展，這對現(xiàn)代電力電子器件來說是一個相當大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的方法是采用器件串并聯(lián)的方式,但這存在器件之間均流均壓困難的問題,特別是當器件串并聯(lián)很多時,則需要保證精確的同步信號,以避免器件之間的環(huán)流損壞電力電子器件，當串并聯(lián)器件較多、功率等級很大時,信號線上延時將對器件之間的環(huán)流產(chǎn)生惡劣的影響,所以采用器件串并聯(lián)的方式時,器件數(shù)量、最大功率都將受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述器件串并聯(lián)方式提高輸出功率帶來的弊端，提供一種基于高頻變壓器耦合的功率模塊化感應(yīng)加熱裝置,它的優(yōu)良特性可有效地減少逆變橋并聯(lián)之間的環(huán)流,通過參數(shù)設(shè)計可以均衡各橋的功率分配,降低器件的損耗,從而有效地解決了逆變橋并聯(lián)中出現(xiàn)的一些問題,有利于感應(yīng)加熱裝置多橋并聯(lián),提高輸出功率。

為了達到以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：本實用新型所述的基于高頻變壓器耦合的功率模塊化感應(yīng)加熱裝置，包括功率模塊和設(shè)置在功率模塊輸出端的感應(yīng)線圈，所述功率模塊至少有兩組，每組功率模塊的輸出端都連接在對應(yīng)的耦合變壓器的一次線圈上，各耦合變壓器的二次線圈串聯(lián)后連接在感應(yīng)線圈的兩端。

所述感應(yīng)線圈上串聯(lián)有諧振電容。

本實用新型由多組功率模塊進行串并聯(lián)，經(jīng)高頻變壓器耦合，在變壓器的二次側(cè)串聯(lián)合成，可提高諧振電流，從而增大輸出功率，減少了加熱時間，達到節(jié)能降耗的目的。通過參數(shù)設(shè)計可以均衡各橋的功率分配,降低器件的損耗,從而有效地解決了逆變橋并聯(lián)中出現(xiàn)的一些問題,有利于感應(yīng)加熱裝置多橋并聯(lián),提高輸出功率。

附圖說明

圖1是本實用新型一個實施例的電路原理圖。

具體實施方式

本實用新型所述的基于高頻變壓器耦合的功率模塊化感應(yīng)加熱裝置，包括功率模塊和設(shè)置在功率模塊輸出端的感應(yīng)線圈L，所述功率模塊至少有兩組，每組功率模塊的輸出端都連接在對應(yīng)的耦合變壓器T1、T2的一次線圈上，各耦合變壓器T1、T2的二次線圈串聯(lián)后連接在感應(yīng)線圈L的兩端。感應(yīng)線圈L上串聯(lián)有諧振電容C。變壓器二次線圈串聯(lián)的諧振電容C和感應(yīng)線圈L組成的諧振負載。

所述功率模塊由整流電路1、2，斬波電路3、4，直流電抗器5、6，逆變電路7、8幾部分組成，其中各組功率模塊的斬波電路的驅(qū)動輸入端均連接到同一斬波驅(qū)動電路9,?各組功率模塊的逆變電路的驅(qū)動輸入端均連接到同一逆變驅(qū)動電路10。

三相電壓通過空氣開關(guān)分別接到各組功率模塊的整流電路1、2，變換成直流電壓，通過斬波電路3、4經(jīng)直流電抗器5、6輸出可調(diào)直流電壓。整流橋采用三相不控全橋，斬波器由IGBT組成，采用半橋控制方式。由斬波電路輸出的可調(diào)直流電壓連接到逆變電路7、8的正負兩端，逆變電路7、8的接耦合變壓器T1、T2。