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感应加热电源常见框图结构和控制方法
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1.感应加热电源常见框图


图1 直流调功方式

图1为感应加热电源的框图,在电网输入情况下,先输入整流,通常用不控整流桥整流,然后用DC/DC变换器直流变换,常见的为buck,boost电路,接着为逆变,通常采用半桥或全桥逆变,而且为了电气隔离,会加入高频变压器。最后部分为LC滤波器,输出接近正弦波的电流。在要求PFC下,直流变换部分通常为PFC级,如果不要求,该级也可以省掉。


图2 逆变调功方式

2.各种控制方法的比较

感应加热电源的调功方式通常分为直流调功和逆变调功。

图1为一种直流调功方式,通过调节DC/DC变换器的输出电压来调节感应加热电源的输出功率。也有采用输入可控整流来调节功率。直流调功可以大范围调节功率,而且功率调节的线性比较好。但是必须在逆变桥前级加可控电路。而且在需要加入功率因素校正的时候,直流调功就较难实现了。

图2为逆变调功方式,逆变调功可以分为三类:

1)频率调制(PFM)
频率调制的方法就是调节逆变开关管的开关频率,从而改变输出阻抗来达到调节输出功率的目的。这种调功方式比较常用,优点是调节方法比较简单,而且较容易实现软开关。但是,功率调节线性不好,而且调节范围不大。

2)脉冲密度调制(PDM)
PDM就是通过控制脉冲密度,从而控制输出平均功率,来达到控制功率的目的。这种控制方法较容易实现,但是由于是间断加热,所以加热效果不好。

3)脉冲宽度调制(PWM)
PWM通过调节逆变开关管的一个周期内导通时间来调节输出功率。这种方法等同普通开关电源的调制方法,调节线性好,范围大,但是不容易实现软开关。

当然,感应加热的负载通常会随着工作条件的改变而改变特性。这样就会要求电源要监视负载的变化,从而进行调整,比如采用频率跟踪等方法。
文章内容仅供参考 (投稿) (11/17/2004)
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