CN2842967Y - 一种扩大电磁炉功率范围的谐振交换器电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种扩大电磁炉功率范围的谐振交换器电路，包括由开关器件、软驱动电路以及谐振补偿电容所组成的谐振补偿电路，开关器件与谐振电容串联后接在并联谐振网络的两端，所述软驱动电路为开关器件提供控制信号。本实用新型与以往的电磁炉相比对原电路的并联谐振变换器有效地进行补偿，并能对辅助开关通过软驱动电路做到柔性开关，从而减少开关损耗并最大程度上减少电流谐波。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁炉谐振变换器，更具体地说，涉及一种扩大电磁炉功率范围的谐振交换器电路。
背景技术
电磁炉的主电路是一个AC/DC/AC变换器，由桥式整流器和谐振变换器构成，如图1所示，目前电磁炉所用的变换器3包括由电容C2和线盘L2所组成的电路，主要是利用谐振现象，使功率开关器件上的电压或电流按正弦规律变化，是低开关损耗的零电压型(ZVS)变换器，一般为电容和电感并联的谐振变换器电路。上述电路存在的缺点是：在谐振周期中只固定一个谐振电容进行谐振，鉴于功率开关的电压应力要求范围，其谐振产生的正弦电压必须小于功率开关的最高耐压值，而随着功率的增加，谐振电压亦会随之增加，这就限制了电磁炉的高功率上限值。对于低功率，其电路不能实现零电压开通，致使开关器件的开通损耗增加，随着功率的降低，开关器件的开通损耗会愈加严重，这就限制了电磁炉的低功率下限值，目前市场上销售的电磁炉的功率范围一般在800W-2000W之间
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述功率选择范围难以扩大的缺陷，提供一种扩大电磁炉功率范围的谐振交换器电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括由开关器件、软驱动电路以及谐振补偿电容所组成的谐振补偿电路，开关器件与谐振电容串联后接在并联谐振网络的两端，所述软驱动电路为开关器件提供控制信号。
本实用新型与以往的电磁炉相比对原电路的并联谐振变换器有效地进行补偿，并能对辅助开关通过软驱动电路做到柔性开关，从而减少开关损耗并最大程度上减少电流谐波。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是现有技术的电路原理图；
图2是本实用新型的电路原理图；
图3是本实用新型的一个优选实施例的电路原理图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型包括由开关器件K2、软驱动电路2以及谐振补偿电容C3所组成的谐振补偿电路1，开关器件K2与谐振电容C3串联后接在并联谐振网络3的两端，所述软驱动电路2为开关器件K2提供控制信号。
如图3所示，在本实用新型的一个优选实施例中，所述软驱动电路2包括稳压管Z1、二极管D1、电阻R1和R2，电阻R2的一端与隔离栅双极晶体管IGBT2的栅极连接，另一端与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极与所述谐振电容C3连接，电阻R1的一端与隔离栅双极晶体管IGBT2的栅极连接，另一端与所述谐振电容C3连接，所述稳压管Z1的负极接在所述隔离栅双极晶体管IGBT2的栅极，正极接在所述隔离栅双极晶体管IGBT2的发射极。
当隔离栅双极晶体管IGBT1导通时，线盘L2中的电流升高并进行储能，关闭IGBT1后，电容C2向线盘L2放电，B点电压升高，此时D点电压也跟随B电电压上升，当电容C2电能放完，此时A点、B点、C点电压相同，线盘L2电流最大。随后线盘L2向电容C2放电，B点电压持续上升，此时D点电位被钳位，C点电压跟随B点电压上升导致隔离栅双极晶体管IGBT2导通，导通过程中因发射极电压被钳位，集电极与发射极之间无正向电压，为零电压导通。辅助谐振电容C3对并联谐振进行补偿，此时线盘L2不但对电容C2放电，同时也对电容C3放电，当线盘L2电能放完，电容C2、C3的电能最大，随后向线盘L2反向放电，B点电压下降，当电容C2，C3的电能放完，此时线盘L2反向放电，B点电压持续下降，隔离栅双极晶体管IGBT2的栅极电压低于发射极，IGBT2自动关断。此时线盘L2只对电容C2放电，B点电压继续下降，当B点电压下降到零时，隔离栅双极晶体管IGBT1续流二极管导通，B点电位被钳位，线盘L2剩余的能量通过隔离栅双极晶体管IGBT1释放，至此整个谐振过程完成一个周期，随后隔离栅双极晶体管IGBT1再次在零电压导通，进入下一个谐振周期。
在上述的谐振过程中，隔离栅双极晶体管IGBT2导通后，增加了电容C3和线盘L2的放电回路，能有效减小谐振电压峰值，提升功率上限值，隔离栅双极晶体管IGBT2关闭后，线盘L2只对电容C2放电，能迅速将谐振电压减小至零，致使隔离栅双极晶体管IGBT1能在下一个谐振周期开始时做到零电压导通，减少隔离栅双极晶体管IGBT1的开通损耗，有利于降低功率的下限值，从而加宽功率范围。其中电阻R1，R2，二极管D1构成对隔离栅双极晶体管IGBT2的软驱动电路，使隔离栅双极晶体管IGBT2能做到零电压导通。
Claims (3)
1、一种扩大电磁炉功率范围的谐振交换器电路，包括并联谐振网络，其特征在于，包括由开关器件、软驱动电路以及谐振补偿电容所组成的谐振补偿电路，开关器件与谐振电容串联后并接在并联谐振网络的两端，所述软驱动电路为开关器件提供控制信号。
2、根据权利要求1所述的谐振交换器电路，其特征在于，所述开关器件是隔离栅双极晶体管。
3、根据权利要求1所述的谐振交换器电路，其特征在于，所述软驱动电路包括稳压管Z1、二极管D1、电阻R1和R2，电阻R2的一端与隔离栅双极晶体管的栅极连接，另一端与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极与所述谐振电容连接，电阻R1的一端与隔离栅双极晶体管的栅极连接，另一端与所述谐振电容连接，所述稳压管Z1的负极接在所述隔离栅双极晶体管的栅极，正极接在所述隔离栅双极晶体管的发射极。
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| CN 200520066572 CN2842967Y (zh) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | 一种扩大电磁炉功率范围的谐振交换器电路 |
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| CN 200520066572 CN2842967Y (zh) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | 一种扩大电磁炉功率范围的谐振交换器电路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101420174B (zh) * | 2007-10-23 | 2010-08-18 | 深圳和而泰智能控制股份有限公司 | 并联谐振的软启动电路和方法 |
| CN106162964A (zh) * | 2015-04-07 | 2016-11-23 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热装置及其的谐振电路 |
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2005
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