CN107968581B - 一种快速启振中频电源电路 - Google Patents
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Abstract
一种快速启振中频电源电路，所述快速启振中频电源的电路包括三相整流滤波直流电源电路、由晶闸管VT1和VT2及电容C1和C2构成的半桥逆变电路、整流管D1和D2及电流互感器LT1和LT2构成的续流回路、直流电源、电容C0、谐振回路以及负载电路构成了串联谐振回路。本发明主电路结构，经晶闸管VT1或VT2的通断，把直流电源Ud逆变为交流，对负载RLC1或RLC2供电。本发明不仅启振可靠，一击完成，运行稳定，避免中途停振失控，而且主电路结构新颖，生产成本低，控制系统简单，寿命长，容易掌握和利于维护。
Description
技术领域
本发明涉及一种中频电源电路，尤其涉及一种快速启振中频电源电路，具体适用于提高中频电源电路的启振速度、实现快速启振、启振可靠、即使负载参数大幅波动，也保证中频谐振电路稳定运行，避免停振失控。
背景技术
传统中频电源的技术方案是采用全桥逆变电路。首先预估负载的谐振频率fz0，根据fz0重复发送一串扫频信号，f1＜fz0＜f2，作为可变开关信号频率去控制逆变器件的通断。当负载电流的实际谐振频率fz在f1-f2范围之内，便能实现fk＝fz，即发出信号，名令扫频停止，经锁频电路，保持频率fk不变。从而启振成功，在负载参数波动不大的情况下，便能维持稳定运行。
中国专利公开号为CN101814852A，公开日为2010年8月25日的发明专利公开了一种中频电源电路,包括:串联的第一电压源和第二电压源；分别与第一电压源和第二电压源连接的第一平波电抗器和第二平波电抗器；分别与第一平波电抗器和第二平波电抗器连接且相互串联的第一谐振电容和第二谐振电容；以及,与第一平波电抗器和第一谐振电容相连的第一功率器件,和与第二平波电抗器和第二谐振电容相连的第二功率器件；和,连接在第二节点和第五节点之间的炉体感应线圈。虽然该发明能够提高电路输出功率，但其仍存在以下缺陷：
1、该发明采用传统的扫频方式启振，需要预估谐振频率fz0，如果预估出错，则实际谐振频率fz便在扫频信号范围f1-f2之外，致使电路无法启振，需要重新设置扫频信号，通过反复的试探实现成功启振。
2、该发明在扫频成功后采用锁频运行方式，在运行过程中，如果负载参数波动较大，它的谐振频率fK≠fZ，则会中途停振失控，需要设法重新启振。造成该发明的电源电路可靠性低。
3、该发明的扫频和启振系统复杂，维护难度较大，且设备成本较高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的启振速度慢、容易停振失控的问题，提供了一种快速启振、不会停振失控的中频电源电路。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：
一种快速启振中频电源电路，所述中频电源电路包括：主电路和控制电路，
所述主电路包括：直流电源、滤波电容C0、滤波电感L0、第一电容C1、第二电容C2、第一晶闸管VT1、第二晶闸管VT2、第一整流管D1、第二整流管D2和负载电路，所述直流电源的正极与滤波电容C0的一端相连接，所述滤波电容C0与滤波电感L0串联后与直流电源的负极相连接，所述第一电容C1与第二电容C2串联后与滤波电容C0并联，所述第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2串联后与滤波电容C0并联，所述第一晶闸管VT1的第一阳极A1与直流电源1的正极相连接,所述第一晶闸管VT1的第一阴极K1与第二晶闸管VT2的第二阳极A2相连接，所述第一整流管D1与第二整流管D2串联后与滤波电容C0并联，所述第一整流管D1的阴极与直流电源的正极相连接,所述第一整流管D1的阳极与第二整流管D2的阴极相连接，所述第一整流管D1的阳极与第一晶闸管VT1的第一阴极K1相连接；所述负载电路的一端与第一晶闸管VT1的第一阴极K1相连接，负载电路的另一端与第一电容C1与第二电容C2的连接处相连接，所述第一电容C1与第二电容C2的电容大小相等，所述负载电路的等效电阻为R，负载电路的等效电感为L；
所述第一整流管D1阳极处的连接导线上设置有第一电流互感器LT1，所述第二整流管D2阳极处的连接导线上设置有第二电流互感器LT2；
所述控制电路用于控制第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2的导通，所述控制电路通过接收第一电流互感器LT1的第一续流电流信号id1来控制第二晶闸管VT2的导通，所述控制电路通过接收第二电流互感器LT2的第二续流电流信号id2来控制第一晶闸管VT1的导通，所述控制电路通过发出启振信号来控制第一晶闸管VT1或第二晶闸管VT2的导通。
所述控制电路接收第一电流互感器LT1的第一续流电流信号id1，当续流电流信号id1的电流下降沿时，控制电路触发脉冲信号，使控制第二晶闸管VT2的导通；
所述控制电路接收第二电流互感器LT2的第二续流电流信号id2，当续流电流信号id2的电流下降沿时，控制电路触发脉冲信号，使控制第一晶闸管VT1的导通。
所述控制电路包括第一整形单元、第一脉冲成型单元、第一功率放大单元、第一晶闸管控制器、第一与非门、第二整形单元、第二脉冲成型单元、第二功率放大单元、第二晶闸管控制器、第二与非门和非门，
所述第二电流互感器LT2的电流信号输出端与第一整形单元的信号输入端相连接，所述第一整形单元的信号输出端与第一与非门的其中一个信号输入端相连接，所述第一与非门的另一个信号输入端与非门的信号输出端相连接，所述第一与非门的信号输出端与第一脉冲成型单元的信号输入端相连接，所述第一脉冲成型单元的信号输出端与第一功率放大单元的信号输入端相连接，所述第一功率放大单元的信号输出端与第一晶闸管控制器的信号输入端相连接，所述第一晶闸管控制器的信号输出端分别与第一晶闸管VT1的第一门极G1、第一阴极K1相连接；
所述第一电流互感器LT1的电流信号输出端与第二整形单元的信号输入端相连接，所述第二整形单元的信号输出端与第二与非门的其中一个信号输入端相连接，所述第二与非门的另一个信号输入端与非门的信号输出端相连接，所述第二与非门的信号输出端与第二脉冲成型单元的信号输入端相连接，所述第二脉冲成型单元的信号输出端与第二功率放大单元的信号输入端相连接，所述第二功率放大单元的信号输出端与第二晶闸管控制器的信号输入端相连接，所述第二晶闸管控制器的信号输出端分别与第二晶闸管VT2的第二门极G2、第二阴极K2相连接。
所述第一整形单元、第二整形单元将接入的信号整形为方波信号，所述第一与非门、第二与非门仅在两个输入端的信号均为高电平的时候输出低电平信号，所述第一脉冲成型单元、第二脉冲成型单元接收的信号由低电平跳变到高电平时输出脉冲信号，所述第一功率放大单元、第二功率放大单元将接收到的脉冲信号放大后输出，所述第一晶闸管控制器接收到放大的脉冲信号后控制第一门极G1与第一阴极K1之间的电压差导通第一晶闸管VT1，所述第二晶闸管控制器接收到放大的脉冲信号后控制第二门极G2与第二阴极K2之间的电压差导通第二晶闸管VT2。
所述控制电路还包括过流判断单元，所述过流判断单元的信号输入端接入负载电路的负载电流信号i，所述过流判断单元的信号输出端与非门的信号输入端相连接，当负载电流信号i大于负载电路的额定电流的1.1-1.5倍时，判断电流信号过载，过流判断单元发出高电平信号，第一与非门与第二与非门的信号输出端均发出高电平信号，截断第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2的下一次导通；当负载电流信号i小于负载电路的额定电流的1.1-1.5倍时，判断电流信号正常，过流判断单元发出低电平信号。
所述控制电路还包括启振单元，所述启振单元的信号输出端与第一整形单元的信号输入端相连接，所述启振单元向第一整形单元发出启振信号后，第一整形单元11向第一与非门输出启振方波。
所述控制电路还包括启振单元，所述启振单元的信号输出端与第二整形单元的信号输入端相连接，所述启振单元向第二整形单元发出启振信号后，第二整形单元向第二与非门输出启振方波。
所述直流电源为三相全桥整流滤波电路或三相半桥整流滤波电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种快速启振中频电源电路中利用电流互感器测出第一续流电流信号id1和第二续流电流信号id2根据续流电流的变化分别控制第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2的导通从而实现一击启振，同时当负载电路的谐振频率发生较大变化时，用于本发明未使用常见的扫频启振方式，而是控制电路输出的开关频率跟随负载电路谐振频率，避免了电路停振失控情况的发生。因此，本设计启振可靠，能够实现一击启振，在负载参数大幅波动的情况下也能保证稳定运行。
2、本发明一种快速启振中频电源电路中主电路的输出功率可调，能够满足不同的负载需求的同时提高了系统稳定性。因此，本设计输出功率可调，电路稳定性高。
3、本发明一种快速启振中频电源电路中的逆变电路采用半桥逆变电路，逆变器件较少，有效简化了控制电路的结构，有效提高了控制电路的可靠性，降低了总体成本。因此，本设计电路结构简单，控制方便，节约成本的同时提高了系统运行的。
4、本发明一种快速启振中频电源电路中的直流电源为三相全桥整流滤波电路或三相半桥整流滤波电路，其输出电压可调，扩大了本设计的适用范围。因此，本设计输出电压可调，电路适用范围广。
附图说明
图1是本发明的主电路示意图。
图2是本发明的控制电路示意图。
图3是本发明控制电路的波形变化图。
图4是图1中第一电容C1、第二电容C2的电压变化曲线。
图5是图3中t0-t2时序的主电路电流流向图。
图6是图2中t2-t4时序的主电路电流流向图。
图7是图3中t4-t6时序的主电路电流流向图。
图8是图2中t6-t8时序的主电路电流流向图。
图中：直流电源1、第一整形单元11、第一脉冲成型单元12、第一功率放大单元13、第一晶闸管控制器14、第一与非门15、负载电路2、第二整形单元21、第二脉冲成型单元22、第二功率放大单元23、第二晶闸管控制器24、第二与非门25、非门3、启振单元4、过流判断单元5、滤波电容C0、滤波电感L0、第一电容C1、第二电容C2、第一晶闸管VT1、第一阳极A1、第一门极G1、第一阴极K1、第二晶闸管VT2、第二阳极A2、第二门极G2、第二阴极K2、第一整流管D1、第二整流管D2、第一电流互感器LT1、第二电流互感器LT2。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图8，一种快速启振中频电源电路，所述中频电源电路包括：主电路和控制电路，
所述主电路包括：直流电源1、滤波电容C0、滤波电感L0、第一电容C1、第二电容C2、第一晶闸管VT1、第二晶闸管VT2、第一整流管D1、第二整流管D2和负载电路2，所述直流电源1的正极与滤波电容C0的一端相连接，所述滤波电容C0与滤波电感L0串联后与直流电源1的负极相连接，所述第一电容C1与第二电容C2串联后与滤波电容C0并联，所述第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2串联后与滤波电容C0并联，所述第一晶闸管VT1的第一阳极A1与直流电源1的正极相连接,所述第一晶闸管VT1的第一阴极K1与第二晶闸管VT2的第二阳极A2相连接，所述第一整流管D1与第二整流管D2串联后与滤波电容C0并联，所述第一整流管D1的阴极与直流电源1的正极相连接,所述第一整流管D1的阳极与第二整流管D2的阴极相连接，所述第一整流管D1的阳极与第一晶闸管VT1的第一阴极K1相连接；所述负载电路2的一端与第一晶闸管VT1的第一阴极K1相连接，负载电路2的另一端与第一电容C1与第二电容C2的连接处相连接，所述第一电容C1与第二电容C2的电容大小相等，所述负载电路2的等效电阻为R，负载电路2的等效电感为L；
所述第一整流管D1阳极处的连接导线上设置有第一电流互感器LT1，所述第二整流管D2阳极处的连接导线上设置有第二电流互感器LT2；
所述控制电路用于控制第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2的导通，所述控制电路通过接收第一电流互感器LT1的第一续流电流信号id1来控制第二晶闸管VT2的导通，所述控制电路通过接收第二电流互感器LT2的第二续流电流信号id2来控制第一晶闸管VT1的导通，所述控制电路通过发出启振信号来控制第一晶闸管VT1或第二晶闸管VT2的导通。
所述控制电路接收第一电流互感器LT1的第一续流电流信号id1，当续流电流信号id1的电流下降沿时，控制电路触发脉冲信号，使控制第二晶闸管VT2的导通；
所述控制电路接收第二电流互感器LT2的第二续流电流信号id2，当续流电流信号id2的电流下降沿时，控制电路触发脉冲信号，使控制第一晶闸管VT1的导通。
所述控制电路包括第一整形单元11、第一脉冲成型单元12、第一功率放大单元13、第一晶闸管控制器14、第一与非门15、第二整形单元21、第二脉冲成型单元22、第二功率放大单元23、第二晶闸管控制器24、第二与非门25与非门3，
所述第二电流互感器LT2的电流信号输出端与第一整形单元11的信号输入端相连接，所述第一整形单元11的信号输出端与第一与非门15的其中一个信号输入端相连接，所述第一与非门15的另一个信号输入端与非门3的信号输出端相连接，所述第一与非门15的信号输出端与第一脉冲成型单元12的信号输入端相连接，所述第一脉冲成型单元12的信号输出端与第一功率放大单元13的信号输入端相连接，所述第一功率放大单元13的信号输出端与第一晶闸管控制器14的信号输入端相连接，所述第一晶闸管控制器14的信号输出端分别与第一晶闸管VT1的第一门极G1、第一阴极K1相连接；
所述第一电流互感器LT1的电流信号输出端与第二整形单元21的信号输入端相连接，所述第二整形单元21的信号输出端与第二与非门25的其中一个信号输入端相连接，所述第二与非门25的另一个信号输入端与非门3的信号输出端相连接，所述第二与非门25的信号输出端与第二脉冲成型单元22的信号输入端相连接，所述第二脉冲成型单元22的信号输出端与第二功率放大单元23的信号输入端相连接，所述第二功率放大单元23的信号输出端与第二晶闸管控制器24的信号输入端相连接，所述第二晶闸管控制器24的信号输出端分别与第二晶闸管VT2的第二门极G2、第二阴极K2相连接。
所述第一整形单元11、第二整形单元21将接入的信号整形为方波信号，所述第一与非门15、第二与非门25仅在两个输入端的信号均为高电平的时候输出低电平信号，所述第一脉冲成型单元12、第二脉冲成型单元22接收的信号由低电平跳变到高电平时输出脉冲信号，所述第一功率放大单元13、第二功率放大单元23将接收到的脉冲信号放大后输出，所述第一晶闸管控制器14接收到放大的脉冲信号后控制第一门极G1与第一阴极K1之间的电压差导通第一晶闸管VT1，所述第二晶闸管控制器24接收到放大的脉冲信号后控制第二门极G2与第二阴极K2之间的电压差导通第二晶闸管VT2。
所述控制电路还包括过流判断单元5，所述过流判断单元5的信号输入端接入负载电路2的负载电流信号i，所述过流判断单元5的信号输出端与非门3的信号输入端相连接，当负载电流信号i大于负载电路2的额定电流的1.1-1.5倍时，判断电流信号过载，过流判断单元5发出高电平信号，第一与非门15与第二与非门25的信号输出端均发出高电平信号，截断第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2的下一次导通；当负载电流信号i小于负载电路2的额定电流的1.1-1.5倍时，判断电流信号正常，过流判断单元5发出低电平信号。
所述控制电路还包括启振单元4，所述启振单元4的信号输出端与第一整形单元11的信号输入端相连接，所述启振单元4向第一整形单元11发出启振信号后，第一整形单元11向第一与非门15输出启振方波。
所述控制电路还包括启振单元4，所述启振单元4的信号输出端与第二整形单元21的信号输入端相连接，所述启振单元4向第二整形单元21发出启振信号后，第二整形单元21向第二与非门25输出启振方波。
所述直流电源1为三相全桥整流滤波电路或三相半桥整流滤波电路。
本发明的原理说明如下：
启振：参见图2、图3、图4，所述启振单元4的信号输出端与第一整形单元11或第二整形单元21的信号输入端相连接，电路启动之初，启振单元4发出启振信号，控制第一晶闸管VT1或第二晶闸管VT2的导通。
过流保护：当负载电流超过额定电流的1.1-1.5倍时，过流判断单元5判断负载电路过流，开启过流保护，截断第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2的下一次导通。
参见图2、图3、图4，将主电路的一个完整周期分为八个部分，一个周期的时间为t0-t8。
当t＝t0时，控制电路导通第一晶闸管VT1，第二晶闸管VT2截止，此时负载电路2与第一电容C1并联。
t0-t1：第一电容C1开始放电，其端压Uc1由Ud/2开始下降(参见图4)，第一电容C1的放电电流i1流入负载电路2。它和直流电源1供电电压Ud的电流一起合成负载电流i向第二电容C2充电。Uc2由Ud/2开始上升，当t＝t1时，电流上升到峰值(参见图3)，Uc1＝0，Uc2＝Ud。
t1-t2：t＝t2时开始，由于负载电路2等效电感L的作用，负载电流i方向不变，但其电流大小开始逐渐下降，负载电流i的部分电流i1向C1反向充电，Uc1负向升压(参见图4)。负载电流i的另一部分电流继续向第二电容C2充电，Uc2继续上升(参见图4)，当t＝t2时，负载电流i降为零，第二电容C2的电压都达到峰值，此时Uc1＝-Uc1m＝-Ud/2，Uc2＝Uc2m＝3Ud/2，第一晶闸管VT1截止。
t2-t3：t＝t2时开始,第一晶闸管VT1截止后，负载电流i反向，流入第一整流管D1续流。其中i1是第一电容C1的充电电流，Uc1由-Ud/2回升，i2是第二电容C2放电电流，Uc2由3Ud/2逐渐下降。当t＝t3时，流入第一整流管D1的反向电流达到最大(参见图3)，Uc1由-Ud/2回升为零，Uc2由3Ud/2下降为Ud，即Uc1＝0，Uc2＝Ud。
T3-t4：反向负载电流i的数值逐渐下降，Uc1继续回升，Uc2继续下降。当t＝t4时，i＝0，Uc1＝Uc2＝Ud/2。
在t4时刻控制电路接通第二晶闸管VT2，第一晶闸管VT1截止，则负载电路2并联第二电容C2，运行情况和上述相似，电容电压波形相同(参见图4)，但电流波形相反(参见图3)。
参见图3，第一晶闸管VT1(第二晶闸管VT2)导通时的电流波形陡峭变大。第一晶闸管VT1(第二晶闸管VT2)截止时，第一整流管D1(第二整流管D2)的电流id1(id2)波形较平滑，它和理论分析波形有所不同。第一晶闸管VT1(第二晶闸管VT2)导通时，是直流电源1供电，而第一晶闸管VT1(第二晶闸管VT2)截止时，是由负载电路2的等效电感L的储能供电，其值有限，故续流电流id1(id2)波形较平滑。
控制电路：当第一脉冲成型单元12接收到的信号从低电平跳变到高电平时，既第二续流电流信号id2的电流大小归零，第一脉冲成型单元12发出脉冲信号控制第一晶闸管控制器14发出信号，导通第一晶闸管VT1。
当第二脉冲成型单元22接收到的信号从低电平跳变到高电平时，既第一续流电流信号id1的电流大小归零，第二脉冲成型单元22发出脉冲信号控制第二晶闸管控制器24发出信号，导通第二晶闸管VT2。
利用电流互感器测出第一续流电流信号id1和第二续流电流信号id2根据续流电流的变化控制第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2的导通从而实现一击启振，同时当负载电路2的谐振频率发生较大变化时，用于设计未利用扫频启振方式，本设计的控制电路输出的控制频率随着负载电路2谐振频率的变化而变化，避免了电路停振失控情况的发生。
实施例1：
一种快速启振中频电源电路，所述中频电源电路包括：主电路和控制电路，所述主电路包括：直流电源1、滤波电容C0、滤波电感L0、第一电容C1、第二电容C2、第一晶闸管VT1、第二晶闸管VT2、第一整流管D1、第二整流管D2和负载电路2，所述直流电源1的正极与滤波电容C0的一端相连接，所述滤波电容C0与滤波电感L0串联后与直流电源1的负极相连接，所述第一电容C1与第二电容C2串联后与滤波电容C0并联，所述第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2串联后与滤波电容C0并联，所述第一晶闸管VT1的第一阳极A1与直流电源1的正极相连接,所述第一晶闸管VT1的第一阴极K1与第二晶闸管VT2的第二阳极A2相连接，所述第一整流管D1与第二整流管D2串联后与滤波电容C0并联，所述第一整流管D1的阴极与直流电源1的正极相连接,所述第一整流管D1的阳极与第二整流管D2的阴极相连接，所述第一整流管D1的阳极与第一晶闸管VT1的第一阴极K1相连接；所述负载电路2的一端与第一晶闸管VT1的第一阴极K1相连接，负载电路2的另一端与第一电容C1与第二电容C2的连接处相连接，所述第一电容C1与第二电容C2的电容大小相等，所述负载电路2的等效电阻为R，负载电路2的等效电感为L；所述第一整流管D1阳极处的连接导线上设置有第一电流互感器LT1，所述第二整流管D2阳极处的连接导线上设置有第二电流互感器LT2；所述控制电路用于控制第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2的导通，所述控制电路通过接收第一电流互感器LT1的第一续流电流信号id1来控制第二晶闸管VT2的导通，所述控制电路通过接收第二电流互感器LT2的第二续流电流信号id2来控制第一晶闸管VT1的导通，所述控制电路通过发出启振信号来控制第一晶闸管VT1或第二晶闸管VT2的导通；所述控制电路接收第一电流互感器LT1的第一续流电流信号id1，当续流电流信号id1的电流下降沿时，控制电路触发脉冲信号，使控制第二晶闸管VT2的导通；所述控制电路接收第二电流互感器LT2的第二续流电流信号id2，当续流电流信号id2的电流下降沿时，控制电路触发脉冲信号，使控制第一晶闸管VT1的导通；所述控制电路包括第一整形单元11、第一脉冲成型单元12、第一功率放大单元13、第一晶闸管控制器14、第一与非门15、第二整形单元21、第二脉冲成型单元22、第二功率放大单元23、第二晶闸管控制器24、第二与非门25与非门3，所述第二电流互感器LT2的电流信号输出端与第一整形单元11的信号输入端相连接，所述第一整形单元11的信号输出端与第一与非门15的其中一个信号输入端相连接，所述第一与非门15的另一个信号输入端与非门3的信号输出端相连接，所述第一与非门15的信号输出端与第一脉冲成型单元12的信号输入端相连接，所述第一脉冲成型单元12的信号输出端与第一功率放大单元13的信号输入端相连接，所述第一功率放大单元13的信号输出端与第一晶闸管控制器14的信号输入端相连接，所述第一晶闸管控制器14的信号输出端分别与第一晶闸管VT1的第一门极G1、第一阴极K1相连接；所述第一电流互感器LT1的电流信号输出端与第二整形单元21的信号输入端相连接，所述第二整形单元21的信号输出端与第二与非门25的其中一个信号输入端相连接，所述第二与非门25的另一个信号输入端与非门3的信号输出端相连接，所述第二与非门25的信号输出端与第二脉冲成型单元22的信号输入端相连接，所述第二脉冲成型单元22的信号输出端与第二功率放大单元23的信号输入端相连接，所述第二功率放大单元23的信号输出端与第二晶闸管控制器24的信号输入端相连接，所述第二晶闸管控制器24的信号输出端分别与第二晶闸管VT2的第二门极G2、第二阴极K2相连接；所述第一整形单元11、第二整形单元21将接入的信号整形为方波信号，所述第一与非门15、第二与非门25仅在两个输入端的信号均为高电平的时候输出低电平信号，所述第一脉冲成型单元12、第二脉冲成型单元22接收的信号由低电平跳变到高电平时输出脉冲信号，所述第一功率放大单元13、第二功率放大单元23将接收到的脉冲信号放大后输出，所述第一晶闸管控制器14接收到放大的脉冲信号后控制第一门极G1与第一阴极K1之间的电压差导通第一晶闸管VT1，所述第二晶闸管控制器24接收到放大的脉冲信号后控制第二门极G2与第二阴极K2之间的电压差导通第二晶闸管VT2。
实施例2：
实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：
所述控制电路还包括过流判断单元5，所述过流判断单元5的信号输入端接入负载电路2的负载电流信号i，所述过流判断单元5的信号输出端与非门3的信号输入端相连接，当负载电流信号i大于负载电路2的额定电流的1.1-1.5倍时，判断电流信号过载，过流判断单元5发出高电平信号，第一与非门15与第二与非门25的信号输出端均发出高电平信号，截断第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2的下一次导通；当负载电流信号i小于负载电路2的额定电流的1.1-1.5倍时，判断电流信号正常，过流判断单元5发出低电平信号；
所述控制电路还包括启振单元4，所述启振单元4的信号输出端与第一整形单元11的信号输入端相连接，所述启振单元4向第一整形单元11发出启振信号后，第一整形单元11向第一与非门15输出启振方波。
实施例3：
实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：
所述控制电路还包括启振单元4，所述启振单元4的信号输出端与第二整形单元21的信号输入端相连接，所述启振单元4向第二整形单元21发出启振信号后，第二整形单元21向第二与非门25输出启振方波；
所述直流电源1为三相全桥整流滤波电路或三相半桥整流滤波电路。
Claims (6)
1.一种快速启振中频电源电路，其特征在于：
所述中频电源电路包括：主电路和控制电路，
所述主电路包括：直流电源(1)、滤波电容C0、滤波电感L0、第一电容C1、第二电容C2、第一晶闸管VT1、第二晶闸管VT2、第一整流管D1、第二整流管D2和负载电路(2)，所述直流电源(1)的正极与滤波电容C0的一端相连接，所述滤波电容C0与滤波电感L0串联后与直流电源(1)的负极相连接，所述第一电容C1与第二电容C2串联后与滤波电容C0并联，所述第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2串联后与滤波电容C0并联，所述第一晶闸管VT1的阳极与直流电源(1)的正极相连接,所述第一晶闸管VT1的阴极与第二晶闸管VT2的阳极相连接，所述第一整流管D1与第二整流管D2串联后与滤波电容C0并联，所述第一整流管D1的阴极与直流电源(1)的正极相连接,所述第一整流管D1的阳极与第二整流管D2的阴极相连接，所述第一整流管D1的阳极与第一晶闸管VT1的阴极相连接；所述负载电路(2)的一端与第一晶闸管VT1的阴极相连接，负载电路(2)的另一端与第一电容C1与第二电容C2的连接处相连接，所述第一电容C1与第二电容C2的电容大小相等，所述负载电路(2)的等效电阻为R，负载电路(2)的等效电感为L；
所述第一整流管D1阳极处的连接导线上设置有第一电流互感器LT1，所述第二整流管D2阳极处的连接导线上设置有第二电流互感器LT2；
所述控制电路用于控制第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2的导通，所述控制电路通过接收第一电流互感器LT1的第一续流电流信号id1来控制第二晶闸管VT2的导通，所述控制电路通过接收第二电流互感器LT2的第二续流电流信号id2来控制第一晶闸管VT1的导通，所述控制电路通过发出起振信号来控制第一晶闸管VT1或第二晶闸管VT2的导通；
所述控制电路接收第一电流互感器LT1的第一续流电流信号id1，当续流电流信号id1的电流大小下降为0的瞬间，控制电路控制第二晶闸管VT2的导通；
所述控制电路接收第二电流互感器LT2的第二续流电流信号id2，当续流电流信号id2的电流大小下降为0的瞬间，控制电路控制第一晶闸管VT1的导通；
所述控制电路包括第一整形单元(11)、第一脉冲成型单元(12)、第一功率放大单元(13)、第一晶闸管控制器(14)、第一与非门(15)、第二整形单元(21)、第二脉冲成型单元(22)、第二功率放大单元(23)、第二晶闸管控制器(24)、第二与非门(25)与非门(3)；
所述第二电流互感器LT2的电流信号输出端与第一整形单元(11)的信号输入端相连接，所述第一整形单元(11)的信号输出端与第一与非门(15)的其中一个信号输入端相连接，所述第一与非门(15)的另一个信号输入端与非门(3)的信号输出端相连接，所述第一与非门(15)的信号输出端与第一脉冲成型单元(12)的信号输入端相连接，所述第一脉冲成型单元(12)的信号输出端与第一功率放大单元(13)的信号输入端相连接，所述第一功率放大单元(13)的信号输出端与第一晶闸管控制器(14)的信号输入端相连接，所述第一晶闸管控制器(14)的信号输出端分别与第一晶闸管VT1的第一门极G1、第一阴极K1相连接；
所述第一电流互感器LT1的电流信号输出端与第二整形单元(21)的信号输入端相连接，所述第二整形单元(21)的信号输出端与第二与非门(25)的其中一个信号输入端相连接，所述第二与非门(25)的另一个信号输入端与非门(3)的信号输出端相连接，所述第二与非门(25)的信号输出端与第二脉冲成型单元(22)的信号输入端相连接，所述第二脉冲成型单元(22)的信号输出端与第二功率放大单元(23)的信号输入端相连接，所述第二功率放大单元(23)的信号输出端与第二晶闸管控制器(24)的信号输入端相连接，所述第二晶闸管控制器(24)的信号输出端分别与第二晶闸管VT2的第二门极G2、第二阴极K2相连接。
2.根据权利要求1所述的一种快速启振中频电源电路，其特征在于：
所述第一整形单元(11)、第二整形单元(21)将接入的信号整形为方波信号，所述第一与非门(15)、第二与非门(25)仅在两个输入端的信号均为高电平的时候输出低电平信号，所述第一脉冲成型单元(12)、第二脉冲成型单元(22)接收的信号由低电平跳变到高电平时输出脉冲信号，所述第一功率放大单元(13)、第二功率放大单元(23)将接收到的脉冲信号放大后输出，所述第一晶闸管控制器(14)接收到放大的脉冲信号后控制第一门极G1与第一阴极K1之间的电压差导通第一晶闸管VT1，所述第二晶闸管控制器(24)接收到放大的脉冲信号后控制第二门极G2与第二阴极K2之间的电压差导通第二晶闸管VT2。
3.根据权利要求2所述的一种快速启振中频电源电路，其特征在于：
所述控制电路还包括过载判断单元(5)，所述过载判断单元(5)的信号输入端接入负载电路(2)的负载电流信号i，所述过载判断单元(5)的信号输出端与非门(3)的信号输入端相连接，当负载电流信号i大于等于负载电路(2)的额定电流的2-5倍时，判断电流信号过载，过载判断单元(5)发出高电平信号，第一与非门(15)与第二与非门(25)的信号输出端均发出高电平信号，截断第一晶闸管VT1与第二晶闸管VT2的下一次导通；当负载电流信号i小于负载电路(2)的额定电流的2-5倍时，判断电流信号正常，过载判断单元(5)发出低电平信号。
4.根据权利要求3所述的一种快速启振中频电源电路，其特征在于：
所述控制电路还包括起振单元(4)，所述起振单元(4)的信号输出端与第一整形单元(11)的信号输入端相连接，所述起振单元(4)向第一整形单元(11)发出起振信号后，第一整形单元(11)向第一与非门(15)输出起振方波。
5.根据权利要求3所述的一种快速启振中频电源电路，其特征在于：
所述控制电路还包括起振单元(4)，所述起振单元(4)的信号输出端与第二整形单元(21)的信号输入端相连接，所述起振单元(4)向第二整形单元(21)发出起振信号后，第二整形单元(21)向第二与非门(25)输出起振方波。
6.根据权利要求1所述的一种快速启振中频电源电路，其特征在于：
所述直流电源(1)为三相全桥整流滤波电路或三相半桥整流滤波电路。
Priority Applications (1)
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| CN101925208A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-12-22 | 湘潭科创机电有限公司 | 一种中频电源感应加热装置的最大功率因数控制方法 |
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2017
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 低Q值中频电源研究;左小娟;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20131215(第S1期);第15-18页 * |
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