5000w感应加热电路图
一、前言
近日,在B站浏览时,看到朋友关于感应加热设备电路图的一番探讨。他提出了两个核心问题,一是隔离变压器输出部分的电感的作用,二是关于谐振频率的计算。这两个问题都涉及到了电路的核心原理,非常有趣,值得一起探讨。
▲ 图1.1.1 应用电路
根据网友分享的电路图,可以看到整个设备电路的结构。左边是交流电的整流滤波部分,通过IGBT半桥驱动连接一个隔离变压器,该变压器的副边构成LLC负载电路。P1端口连接着感应负载线圈。而不完整的部分则是输出电流的检测和保护电路。针对朋友的问题,我们主要关注隔离变压器副边部分的电路。
对于隔离变压器的设计,我有些疑惑。绕组的并联是否意味着输入、输出线圈是1:1的比例,且都是三个线圈并联,以扩大输出电流的容量?接下来是关键的电感部分。虽然图中并未给出具体的电感数值,但电感的骨架为PQ5050,这为我们提供了关于电感尺寸的重要信息。网络上关于PQ5050的资料也展示了其对应的电感形状,显示这是一个大功率的电感。它与后面的谐振电容和负载电感共同构成了LLC负载电路。隔离变压器的型号PQ3220令人疑惑,似乎这个变压器的体积比电路中TL1的体积还要小。
负载电路中的感应线圈是一个电感负载,因此整个输出电路构成了LLC谐振负载电路。对于第一个问题,隔离变压器连接的电感与后面的电容组成串联谐振,从而产生非常大的谐振电压。这个高频电压施加在感应线圈上,能显著提高感应线圈中的电流。计算电路的谐振频率应基于前面的电感和电容数值,而非仅根据负载感应线圈的电感。
这让我想起了几年前拆解的一个家用电磁炉的电路。电磁炉使用单个IGBT驱动感应线圈,电路中也有电感和谐振电容。但家用电磁炉中的电感是串联在整流输出电路中,起到整流平波电感的作用。与网友提供的电路相比,两者原理有所不同。
本文主要是针对朋友提出的感应加热电路问题进行的解析。该电路通过隔离变压器对IGBT半桥输出的方波信号进行隔离,并采用LLC电路提高输出功率。在计算电路工作频率时,应基于前面的电感进行计算。建议通过高压探头和示波器测量输出负载上的高频电压波形,以确认电路的谐振特性。
参考资料:
1. 感应加热:B站提问:[链接](message./?spm_id_from=333.788.0.0/whisper/mid93628790)
2. 拆卸电磁炉博客:[链接](blog./zhuoqingjoking97298/article/details/108627755)