[實用新型]高頻感應加熱電源控制電路

有效

• 申請號: 201320863343.1
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN203618153U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 周美蘭;李艷萍;徐澤卿;王吉昌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H05B6/06
• 分類號: H05B6/06;H02M5/458
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本實用新型涉及高頻感應加熱電源控制技術。

背景技術

感應加熱電源以其具有加熱效率高、速度快、可控性好及自動化程度高等優點，已在熔煉、鑄造、彎管、熱鍛、焊接和表面熱處理等行業得到廣泛的應用。感應加熱電源中的控制電路必須對整流電路、逆變電路等系統主電路部分進行功率控制，使在各種擾動下維持系統各參量不偏離其設定值。目前國內的高頻感應加熱電源比較缺乏，尤其是控制技術的研究水平較低，因而對控制電路的研究具有實際意義?，F有的高頻感應加熱電源主要依靠模擬鎖相環或數字鎖相環來實現控制，這種控制電路的缺點是鎖相時存在容性工作狀態過程，導致電源工作效率低，且控制電路結構復雜，動態響應慢，成本高。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有的高頻感應加熱電源控制電路鎖相時存在容性工作狀態過程，導致電源工作效率低的問題，提供一種高效率的高頻感應加熱電源控制電路。

本實用新型所述的高頻感應加熱電源控制電路包括正半波整流電路、第一比較器電路、第一開關信號生成器、負半波整流電路、第二比較器電路、第二開關信號生成器、死區控制電路和隔離驅動單元；

正半波整流電路的電流信號輸入端、第一比較器電路的正電流信號輸入端、負半波整流電路的電流信號輸入端和第二比較器電路的正電流信號輸入端同時連接高頻感應加熱電源中電流檢測處理電路的電流信號輸出端；

正半波整流電路的電流信號輸出端連接第一比較器電路的負電流信號輸入端，第一比較器電路的方波信號輸出端同時連接第一開關信號生成器的一個信號輸入端和第二開關信號生成器的一個信號輸入端，第一開關信號生成器的開關信號輸出端連接死區控制電路的第一開關信號輸入端；

負半波整流電路的電流信號輸出端連接第二比較器電路的負電流信號輸入端，第二比較器電路的方波信號輸出端同時連接第一開關信號生成器的另一個信號輸入端和第二開關信號生成器的另一個信號輸入端，第二開關信號生成器的開關信號輸出端連接死區控制電路的第二開關信號輸入端；

隔離驅動單元包括四套獨立且結構均相同的隔離驅動電路；

死區控制電路的第一開關信號輸出端連接隔離驅動單元中第一套隔離驅動電路的開關控制信號輸入端，死區控制電路的第二開關信號輸出端連接隔離驅動單元中第二套隔離驅動電路的開關控制信號輸入端，死區控制電路的第三開關信號輸出端連接隔離驅動單元中第三套隔離驅動電路的開關控制信號輸入端，死區控制電路的第四開關信號輸出端連接隔離驅動單元中第四套隔離驅動電路的開關控制信號輸入端；

隔離驅動單元中第一套隔離驅動電路的開關控制信號輸出端連接高頻感應加熱電源中逆變電路的第一開關控制信號輸入端，隔離驅動單元中第二套隔離驅動電路的開關控制信號輸出端連接高頻感應加熱電源中逆變電路的第二開關控制信號輸入端，隔離驅動單元中第三套隔離驅動電路的開關控制信號輸出端連接高頻感應加熱電源中逆變電路的第三開關控制信號輸入端，隔離驅動單元中第四套隔離驅動電路的開關控制信號輸出端連接高頻感應加熱電源中逆變電路的第四開關控制信號輸入端。

本實用新型所述的高頻感應加熱電源控制電路，將負載側電流信號分成四路同時輸入到控制電路的正半波整流電路、第一比較器電路、負半波整流電路以及第二比較器電路中。在控制電路中，正半波整流電路將該負載側電流信號進行正半波整流后輸出，輸出的信號與所述負載側電流信號一同輸入到第一比較器電路，經第一比較器電路處理后輸出一方波信號，該方波信號經第一開關信號生成器處理后輸出一開關信號；與此同時，負半波整流電路將所述負載側電流信號進行負半波整流后輸出，輸出的信號與所述負載側電流信號一同輸入到第二比較器電路，經第二比較器電路處理后輸出一方波信號，該方波信號經第二開關信號生成器處理后輸出一開關信號。第一開關信號生成器與第二開關信號生成器輸出的控制信號經死區控制電路和隔離驅動單元輸入到MOSFET逆變電路中，分別用來控制MOSFET逆變電路中場效應管VT1與場效應管VT4的開關與場效應管VT2與場效應管VT3的開關。本實用新型所述的高頻感應加熱電源控制電路能夠使負載時刻工作在弱感性狀態下即使負載在近似于純電阻的狀態下工作，與傳統模擬鎖相環或數字鎖相環相比使高頻感應加熱電源的工作效率提高了5%。此外，本實施方式與傳統的控制電路相比，在適用電源頻率1KHz～500KHz不變的前提下，還具有結構簡單，成本低廉，穩定性高，動態響應速度可提高10%等優點。

附圖說明

圖1為實施方式一中高頻感應加熱電源的原理框圖；