RU2380862C1 - Induction heating device - Google Patents
Induction heating device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2380862C1 RU2380862C1 RU2008150068/09A RU2008150068A RU2380862C1 RU 2380862 C1 RU2380862 C1 RU 2380862C1 RU 2008150068/09 A RU2008150068/09 A RU 2008150068/09A RU 2008150068 A RU2008150068 A RU 2008150068A RU 2380862 C1 RU2380862 C1 RU 2380862C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- field
- capacitor
- transistor
- effect transistors
- transistors
- Prior art date
Links
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может найти применение для индукционного нагрева металлических деталей.The invention relates to the field of electrical engineering and may find application for induction heating of metal parts.
Известно устройство индукционного нагрева, основным элементом которого является автоколебательный полумостовой драйвер, к выводам которого подключены управляющие элементы - диод, резисторы и конденсаторы и полумост из полевых транзисторов (http://www.gaw.ru/pdfAR/ic/ir2153.pdf). Нагрузкой полумоста служит индуктивный балласт (нагревательная катушка), подключенный через конденсатор.A device for induction heating is known, the main element of which is a self-oscillating half-bridge driver, to the terminals of which control elements are connected - a diode, resistors and capacitors and a half-bridge of field-effect transistors (http://www.gaw.ru/pdfAR/ic/ir2153.pdf). The load of the half-bridge is an inductive ballast (heating coil) connected through a capacitor.
Недостатком этого устройства является отсутствие гальванической развязки управляющей цепи с силовой, в результате чего напряжение питания нагревательной катушки ограничивается максимально допустимым значением напряжения для драйвера, что ограничивает мощность нагрева. Кроме того, повышается вероятность выхода элементов схемы из строя за счет использования высокого напряжения в управляющей цепи.The disadvantage of this device is the lack of galvanic isolation of the control circuit from the power, as a result of which the supply voltage of the heating coil is limited to the maximum voltage value for the driver, which limits the heating power. In addition, the probability of failure of circuit elements due to the use of high voltage in the control circuit is increased.
Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства за счет осуществления гальванической развязки между силовой и управляющей цепями.The technical result consists in increasing the reliability of the device due to the implementation of galvanic isolation between the power and control circuits.
Технический результат достигается тем, что устройство содержит основной полумост, выполненный на двух полевых транзисторах, подключенный через конденсатор к первичной обмотке разделительного трансформатора. Цепь управления полевых транзисторов содержит микросхему управления, между выводами RT и СТ которой подключена врямязадающая цепочка, между VCC и VB - диод, последовательно соединенный с конденсатором, а выводы НО и LO подключены через резисторы к затворам полевых транзисторов. Разделительный трансформатор выполнен с двумя вторичными обмотками, подключенными через токоограничивающие резисторы к полевым транзисторам, образующими дополнительный полумост. Одна из вторичных обмоток разделительного трансформатора подключена между затвором одного из полевых транзисторов и точкой его соединения с вторым полевым транзистором, а другая - между затвором второго полевого транзистора и общим проводом. Параллельно полевым транзисторам включены два последовательно соединенных конденсатора, между общей точкой которых и точкой соединения выводов полевых транзисторов включена нагревательная катушка.The technical result is achieved in that the device comprises a main half-bridge made on two field-effect transistors, connected through a capacitor to the primary winding of an isolation transformer. The control circuit of the field-effect transistors contains a control chip, between which the RT and CT terminals are connected with a directly connected circuit, between the VCC and VB there is a diode connected in series with the capacitor, and the NO and LO terminals are connected through the resistors to the gates of the field-effect transistors. The isolation transformer is made with two secondary windings connected through current-limiting resistors to field-effect transistors, forming an additional half-bridge. One of the secondary windings of the isolation transformer is connected between the gate of one of the field effect transistors and the point of its connection with the second field effect transistor, and the other between the gate of the second field effect transistor and the common wire. In parallel with field-effect transistors, two series-connected capacitors are connected, between the common point of which and the connection point of the terminals of the field-effect transistors a heating coil is connected.
Устройство (см. чертеж) содержит разделительный трансформатор 1 с тремя обмотками: 2, 3, 4. К первичной обмотке 2 через конденсаторы 5 и 6 подключен основной полумост, выполненный на двух: полевых транзисторах 7 и 8. К вторичным обмоткам 3 и 4 трансформатора 1 подключены через токоограничивающие резисторы 9 и 10 затворы полевых транзисторов 11, 12, которые образуют дополнительный полумост повышенной мощности. Параллельно полевым транзисторам 11, 12 включены два последовательно соединенных конденсатора 13, 14, между общей точкой которых и точкой соединения выводов полевых транзисторов 11, 12 включена нагревательная катушка 15. Цепь управления полевыми транзисторами 7, 8 содержит микросхему 16, между выводами RT и СТ которой включена врямязадающая цепочка, включающая в себя резистор 17, переменный резистор 18 и конденсатор 19. Между выводами VCC и VB микросхемы 16 включен диод 20, последовательно соединенный с конденсатором 21. Выводы НО и LO подключены соответственно через резисторы 22 и 23 к затворам полевых транзисторов 7 и 8.The device (see drawing) contains an isolation transformer 1 with three windings: 2, 3, 4. The primary half-bridge connected to the primary winding 2 through capacitors 5 and 6 is made on two: field-effect transistors 7 and 8. To the secondary windings 3 and 4 of the transformer 1 are connected through current-limiting resistors 9 and 10 to the gates of field-effect transistors 11, 12, which form an additional half-bridge of increased power. In parallel with the field-effect transistors 11, 12, two capacitors 13, 14 are connected in series, between the common point of which and the connection point of the terminals of the field-effect transistors 11, 12 a heating coil 15 is connected. The control circuit of the field-effect transistors 7, 8 contains a microcircuit 16, between the terminals RT and CT of which A blinking circuit is included, including a resistor 17, a variable resistor 18, and a capacitor 19. Between the terminals of the VCC and VB of the microcircuit 16, a diode 20 is connected in series with the capacitor 21. The NO and LO terminals are connected respectively through the resistors 22 and 23 to the gates of the field effect transistors 7 and 8.
Работа устройства происходит следующим образом. Пусть в начальный момент времени открыт транзистор 7 (соответственно транзистор 8 закрыт). Ток протекает по цепочке положительный зажим 24 - диод 20 - транзистор 7 - первичная обмотка 2 - конденсатор 6. При этом происходит заряд конденсатора 6 с полярностью (+). В процессе заряда конденсатора во вторичной обмотке 3 трансформатора 1 возникает импульс напряжения, открывающий транзистор 11, и ток начинает протекать по цепочке положительный зажим 25 - транзистор 11 - нагревательная катушка 15 - конденсатор 14. При этом происходит заряд конденсатора 14 до напряжения источника питания 25, а транзистор 12 остается закрытым, так как между его затвором и истоком приложен импульс напряжения от вторичной обмотки 4 обратной полярности. В следующий момент времени транзистор 11 закрывается и открывается транзистор 12. Ток от источника питания низкого напряжения 24 начинает протекать по цепочке положительный зажим 24 - диод 20 - конденсатор 5 - транзистор 8. При этом происходит заряд конденсатора 5 до напряжения источника питания 24 и перезаряд конденсатора 6. Во вторичной обмотке 4 трансформатора 1 возникает импульс напряжения, открывающий транзистор 12. Ток источника питания высокого напряжения 25 начинает течь по цепочке положительный зажим 25 - конденсатор 13 - нагревательная катушка 15 - транзистор 12. При этом происходит заряд конденсатора 13 и перезаряд конденсатора 14. Транзистор 11 остается закрытым, так как между его затвором и истоком приложен импульс напряжения обратной полярности. При открытии транзистора 7 и закрытии транзистора 8 процесс повторяется снова.The operation of the device is as follows. Let the transistor 7 is open at the initial moment of time (respectively, the transistor 8 is closed). The current flows through the chain positive terminal 24 - diode 20 - transistor 7 - primary winding 2 - capacitor 6. In this case, the capacitor 6 is charged with polarity (+). In the process of charging the capacitor in the secondary winding 3 of the transformer 1, a voltage pulse appears, opening the transistor 11, and the current begins to flow through the chain positive terminal 25 - transistor 11 - heating coil 15 - capacitor 14. In this case, the capacitor 14 is charged to the voltage of the power source 25, and the transistor 12 remains closed, since between its gate and the source a voltage pulse is applied from the secondary winding 4 of the reverse polarity. At the next time, the transistor 11 closes and the transistor 12 opens. The current from the low voltage power supply 24 starts flowing through the chain positive terminal 24 - diode 20 - capacitor 5 - transistor 8. In this case, the capacitor 5 is charged to the voltage of the power source 24 and the capacitor is recharged 6. In the secondary winding 4 of the transformer 1, a voltage pulse appears, opening the transistor 12. The current of the high voltage power supply 25 starts flowing through the chain, positive clamp 25 - condenser 13 - heating coil and 15 - transistor 12. This results in charging of the capacitor 13 and the overcharging of the capacitor 14. Transistor 11 remains closed, since between its gate and source pulse applied reverse voltage. When you open the transistor 7 and close the transistor 8, the process is repeated again.
Изменяя величину сопротивления резистора 18 при емкости конденсатора 19 в 1000 пФ и сопротивлении резистора 17 в 8 кОм, частота генерации может быть установлена в диапазоне 8-1000 кГц (в опытном образце для нагрева использовалась частота примерно 100-300 кГц).By changing the resistance value of the resistor 18 with the capacitance of the capacitor 19 at 1000 pF and the resistance of the resistor 17 at 8 kOhm, the generation frequency can be set in the range of 8-1000 kHz (a frequency of about 100-300 kHz was used in the prototype for heating).
Устройство было изготовлено в виде макета и показало его работоспособность.The device was made in the form of a layout and showed its performance.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет повысить надежность работы устройства за счет осуществлении гальванической развязки между силовой и управляющей цепями.Compared with the known solution, the proposed one allows to increase the reliability of the device due to the implementation of galvanic isolation between the power and control circuits.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150068/09A RU2380862C1 (en) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Induction heating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150068/09A RU2380862C1 (en) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Induction heating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2380862C1 true RU2380862C1 (en) | 2010-01-27 |
Family
ID=42122312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008150068/09A RU2380862C1 (en) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Induction heating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2380862C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444864C2 (en) * | 2010-03-11 | 2012-03-10 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Method and device for induction heating of liquids (versions) |
RU2604052C1 (en) * | 2015-09-18 | 2016-12-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Induction electric heating temperature control device |
CN106954302A (en) * | 2017-03-30 | 2017-07-14 | 四川万康节能环保科技有限公司 | A kind of electronic energy-saving lamp controls circuits with double variable-pressures |
-
2008
- 2008-12-17 RU RU2008150068/09A patent/RU2380862C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444864C2 (en) * | 2010-03-11 | 2012-03-10 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Method and device for induction heating of liquids (versions) |
RU2604052C1 (en) * | 2015-09-18 | 2016-12-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Induction electric heating temperature control device |
CN106954302A (en) * | 2017-03-30 | 2017-07-14 | 四川万康节能环保科技有限公司 | A kind of electronic energy-saving lamp controls circuits with double variable-pressures |
CN106954302B (en) * | 2017-03-30 | 2019-01-25 | 江苏恒通照明集团有限公司 | A kind of double variable-pressure control circuits of electronic energy-saving lamp |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10103623B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
KR101434729B1 (en) | Dynamic damper and lighting driving circuit comprising the dynamic damper | |
KR102002663B1 (en) | Method for operating a capacitive actuator | |
JP6697745B2 (en) | DC leakage detector, leakage detector | |
ATE383672T1 (en) | A SWITCHING POWER SUPPLY WITH SYNCHRONOUS RECTIFICATION | |
US20150137783A1 (en) | Method, Apparatus and System For Controlling An Electrical Load | |
RU2380862C1 (en) | Induction heating device | |
Gao et al. | A hybrid LED driver with improved efficiency | |
US9215765B1 (en) | Systems and methods for low-power lamp compatibility with an electronic transformer | |
US7977920B2 (en) | Voltage-converter circuit and method for clocked supply of energy to an energy storage | |
US9484801B2 (en) | Start-up regulator for high-input-voltage power converters | |
RU2420858C2 (en) | Switching circuit and method to control power consumer | |
CN105191102B (en) | Switched mode driving circuitry | |
US7808803B2 (en) | Inverter circuit with transformer having balanceable input currents | |
WO2016016201A1 (en) | Operating device for a light source and method of controlling an operating device | |
RU2653580C2 (en) | Pulse voltage regulator | |
TW201134293A (en) | Integrated circuit for driving high voltage LED lamp | |
US20170324322A1 (en) | Supply voltage generating circuit and switching power supply | |
CN204392106U (en) | Switching power supply | |
JP6059109B2 (en) | Inrush current prevention circuit | |
RU2564679C1 (en) | Voltage converter of resonant type | |
RU2687055C2 (en) | Pulse power source | |
WO2018113513A1 (en) | Voltage converter | |
US9438123B2 (en) | Push-pull LED driver circuit | |
RU2612279C2 (en) | Alternating current stabiliser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101218 |