CN202565185U - 单晶炉智能高频电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单晶炉智能高频电源，其包括软启动全桥整流器、LC滤波器、IGBT全桥逆变电路、隔离变压器和二极管，工频交流电压经软启动全桥整流器、LC滤波器得到平滑直流电，由IGBT全桥逆变电路逆变为交流电，经隔离变压器变压匹配，再经二极管整流为直流电后接负载，本实用新型的单晶炉智能高频电源使用时无噪音，功率因数、效率高，谐波含量小。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流电源，特别是一种采用高频逆变开关技术的单晶炉智能高频电源。
背景技术
直流电源广泛用作工业电镀、阳极氧化、电铸电解抛光、电解污水处理、化工电解和防腐阳极处理、有色及稀土电解冶炼、工业加热机自动控温等热处理行业，以及用作充电、焊接等类似电阻性负载的场合。
直流电源的能耗、恒流精度以及可靠性是衡量直流电源的重要的指标。现有的普通可控硅电源功率因数和电源效率较低，谐波含量较大，节能效果差。而目前现有的高频开关电源虽然较普通的可控硅电源功率因数、电源效率略高，但其谐波含量、节能效果一般，且噪音较大，成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种单晶炉智能高频电源，其使用时无噪音，功率因数、效率高、谐波小、节能效果好。
为了实现上述的技术目的，本实用新型的技术方案是：一种单晶炉智能高频电源，其包括软启动全桥整流器、LC滤波器、IGBT全桥逆变电路、隔离变压器和二极管，工频交流电压经软启动全桥整流器、LC滤波器得到平滑直流电，由IGBT全桥逆变电路逆变为交流电，经隔离变压器变压匹配，再经二极管整流为直流电后接负载。
所述单晶炉智能高频电源包括控制电路，所述控制电路包括控制软启动全桥整流器的控制电路和控制IGBT全桥逆变电路的控制电路。
所述单晶炉智能高频电源包括取样电路，所述取样电路包括三相电网A相、B相、C相缺相检测电路、经软启动全桥整流器整流后直流电压、电流取样电路、逆变桥电流采样电路、输出直流电压取样电路、输出直流电流取样电路、散热器温度检测电路、负载短路检测电路和水压欠压与过压检测电路。
所述单晶炉智能高频电源包括保护功能电路，所述保护功能电路包括缺相保护电路、直流过流保护电路、逆变桥过流保护电路、过温保护电路和负载短路保护电路。
所述主电路中的二极管为肖特基二极管。采用肖特基二极管整流，其导通压降仅为普通二极管的1/2或1/3，并且其电流的关断恢复时间远远小于普通二极管，这也提高了电源的效率，利于逆变软开关的实现，改善逆变桥的工作状态，提高可靠性。
所述主电路中二极管整流的直流电经电感滤波后接负载。直流输出端采用电感滤波，改善输出波形，降低电磁干扰。
本实用新型的单晶炉智能高频电源使用时无噪音，功率因数、效率高，谐波含量小。
开关电源的逆变工作频率15KHz，其优点在于：a、开关频率大于人的听觉范围，无噪音。b、在此频段充分发挥IGBT功率管得特性，降低变压器成本。c、变压器采用非晶材料体积小、重量轻、损耗级低，电源的有效转换效率高达94％～96％，远远超过其他厂家87％的转换效率，为用户节约9％的电能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型主电路框图。
具体实施方式
如图1、2所示，单晶炉智能高频电源由主电路、控制电路、取样及保护电路组成。
主电路，如图2所示，包括软启动全桥整流器、LC滤波器、IGBT全桥逆变电路、隔离变压器和二极管。
工频交流电压通过配电断路器、熔断器，经软启动全桥整流器、LC滤波器得到平滑直流电，由IGBT全桥逆变电路逆变为15KHz交流电，经隔离变压器变压匹配，再经二极管整流为30KHz的直流电，经电感滤波后接负载。
开关电源的逆变工作频率15KHz，其优点在于：a、开关频率大于人的听觉范围，无噪音。b、在此频段充分发挥IGBT功率管得特性，降低变压器成本。c、变压器采用非晶材料体积小、重量轻、损耗级低，电源的有效转换效率高达94％～96％，远远超过其他厂家87％的转换效率，为用户节约9％的电能。
电源的控制采用逆变桥逐波限流(每开关周期进行峰值电流检测)，恒流限压控制方案，可有效地实现负载的短路保护，以及提高电源的恒流精度和可靠性。
所述主电路中的二极管整流采用肖特基二极管整流，其导通压降仅为普通二极管的1/2或1/3，并且其电流的关断恢复时间远远小于普通二极管，这提高了电源的效率，利于逆变软开关的实现，改善逆变桥的工作状态，提高可靠性。
直流输出端采用电感滤波，改善输出波形，降低电磁干扰。
所述控制电路包括控制软启动全桥整流器的控制电路和控制IGBT全桥逆变电路的控制电路。
所述取样电路包括三相电网A相、B相、C相缺相检测电路、经软启动全桥整流器整流后直流电压、电流取样电路、逆变桥电流采样电路、输出直流电压取样电路、输出直流电流取样电路、散热器温度检测电路、负载短路检测电路和水压欠压与过压检测电路。
所述保护功能电路包括缺相保护电路、直流过流保护电路、逆变桥过流保护电路、过温保护电路和负载短路保护电路。
本实用新型的技术参数：
输入：
额定电压：三相四线AC380V/AC220V(±10％)；
额定频率：50Hz；
额定电流：约260A；
额定容量：约175KVA；
输出：
输出容量：165KW；
额定电流：DC 3000A；
额定电压：DC 55V；
其它参数：
绝缘阻抗：≥5MΩ；
绝缘耐压：
主回路1次-2次间2500V/M；
主回路1次-大地间2500V/M；
主回路2次-大地间1500V/M；
冷却水采用纯水；水压：0.2～0.4MPa；
功率反馈功能，恒定负载功率；
具有过电流保护功能，能快速灵敏地在超限电流时封锁触发脉冲；
具有缺相保护功能，输入电流缺相时，控制器保护；
具有IGBT过热和冷却系统故障保护报警功能；
提供真空泵(主泵、辅泵)控制；
设备有通风良好的防尘罩；
加热器通电用的输出接线柱必须设置保护罩；
标准负载50KW以上功率因数＞0.98，转换效率＞95％；
柜体内部已包含谐波治理装置。
工作环境：
海拔高度：小于1000米
温度：-10℃～+40℃
湿度：15％～85％
场所：无导电尘埃和破坏绝缘介质的气体或蒸汽
交流电压持续波动范围不超过±10％，自动稳压限流或稳流限压工作。
本实用新型具有体积小、重量轻、无噪音、功率因数高、效率高、谐波小、节能等特点。其与相关产品的性能比较如下表所示：
上述实施例不以任何方式限制本实用新型，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种单晶炉智能高频电源，其特征在于包括软启动全桥整流器、LC滤波器、IGBT全桥逆变电路、隔离变压器和二极管，工频交流电压经软启动全桥整流器、LC滤波器得到平滑直流电，由IGBT全桥逆变电路逆变为交流电，经隔离变压器变压匹配，再经二极管整流为直流电后接负载。
2.根据权利要求1所述的单晶炉智能高频电源，其特征在于：所述二极管为肖特基二极管。
3.根据权利要求1所述的单晶炉智能高频电源，其特征在于：所述经二极管整流的直流电经电感滤波后接负载。
4.根据权利要求1所述的单晶炉智能高频电源，其特征在于所述单晶炉智能高频电源包括控制电路，所述控制电路包括控制软启动全桥整流器的控制电路和控制IGBT全桥逆变电路的控制电路。
5.根据权利要求1所述的单晶炉智能高频电源，其特征在于所述单晶炉智能高频电源包括取样电路，所述取样电路包括三相电网A相、B相、C相缺相检测电路、经软启动全桥整流器整流后直流电压、电流取样电路、逆变桥电流采样电路、输出直流电压取样电路、输出直流电流取样电路、散热器温度检测电路、负载短路检测电路和水压欠压与过压检测电路。
6.根据权利要求1所述的单晶炉智能高频电源，其特征在于所述单晶炉智能高频电源包括保护功能电路，所述保护功能电路包括缺相保护电路、直流过流保护电路、逆变桥过流保护电路、过温保护电路和负载短路保护电路。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014173363A1 (zh) * | 2013-08-16 | 2014-10-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 开关整流器启动控制方法及其装置、存储介质 |
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2012
- 2012-04-27 CN CN2012201891461U patent/CN202565185U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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| US9960668B2 (en) | 2013-08-16 | 2018-05-01 | Zte Corporation | Method and device for controlling start of switching rectifier, and storage medium |
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