中频电源范文

中频电源范文第1篇

引言

电阻焊是一种重要的焊接工艺，具有生产效率高、成本低、节省材料和易于自动化等特点。中频直流逆变电阻焊接电源作为一种新型的控制电源，以其显著的高质低耗的特点成为电阻焊电源的发展方向。

IGBT是一种用MOS管来控制晶体管的电力电子器件，具有电压高、电流大、频率高、导通电阻小等特点。但由于IGBT的耐过流能力与耐过压能力较差，一旦出现意外就容易损坏。为此，必须对IGBT进行保护。本文从实际应用出发，总结了过压、过流与过热保护的相关问题和各种保护方法，实用性强，应用效果好。

中频电阻焊机逆变电源

中频逆变直流电阻焊机的供电电源是由三相工频交流电源经整流电路和滤波电容转换成直流电源，再经由功率开关器件组成的逆变电路转换成中频方波电源，然后输入变压器降压后，经低管压降的大功率二极管整流成直流电源，供给焊机的电极，对工件进行焊接。控制电路部分由DSP和CPLD组成，DSP(TMS320LF2407A)产生的PWM波和检测信号、保护信号在CPLD(EPM7128S)里实现逻辑运算。

逆变器通常采用电流反馈实现PWM，以获得稳定的恒定电流输出。电路原理和波形。图中U电源为电源电压，U初级为逆变器输出中频电压，变压器次级电流为I次级，控制PWM的脉宽可以控制I次级的大小。逆变电路采用全桥结构，主要优点是主变压器工作效率高。其主电路由4个IGBT和中频变压器组成，将直流电压转换成中频方波交流电压并送中频变压器，经降压整流滤波后输出。电路的可靠来自IGBT的稳定运行。

保证IGBT在安全工作范围内并处于较好状态下，是提高整机可靠性的关键技术。而对IGBT的保护，主要包括过电流保护、过电压保护和IGBT过热保护。

IGBT的保护措施

IGBT的过电流保护

IGBT大功率管通常只能承受10gs以下的短路电流，当IGBT遇到过流或短路时，若不加保护或保护不当，就会使IGBT损坏。

M57962AL是IGBT专用驱动模块，它采用双电源驱动结构，内部集成有2500 V高隔离电压的光耦合器和过电流保护电路，以及过电流保护输出信号端子和与TTL电平相兼容的输入接口。本文主要应用M57962AL来实现驱动和过电流保护功能，电路见图2。

图2所示的IGBT驱动与保护电路的工作原理为：驱动信号输入后，经过高速光耦隔离，由M57962AL内置接口电路传至功放级，在M57962AL的5脚产生+15V开栅和-10V关栅电压，驱动IGBT导通与关断。当过流发生时，IGBT的UCB。会显著高于正常导通值，饱和压降一般为7V以上，就发生退饱和现象，此时，M57962AL的保护电路检测出IGBT的栅极和集电极同为高电平，判断系统过流，M57962AL内置定时器，通过关栅电路和降压电路将短路电流钳制在较低的值，同时发出故障信号，使8脚变为低电平(如为瞬间过流，且在10gs内，1端回到低电平，则保护复位，电路恢复常态)，输出短路故障信号(低电平)，保护信号传到控制电路，立即关闭PWM的输出，即驱动信号关断，从而起到保护IGBT的作用。

IGBT的过电压保护

关断IGBT时，它的集电极电流下降率较高，极高的下降率将引起集电极过电压。降低IGBT集一射极间电压ucE的方法通常有两种：一种是增大栅极电阻RG，但RG的增大将减缓IGBT的开关速度，从而增加开关损耗，此方法不太理想；还有一种就是采用缓冲吸收电路。

吸收电容CS。与电阻RS串联后跨接在IGBT的C、E两端，就构成了RC吸收电路。由于RS的串入，使IGBT关断时过电压吸收效果较单电容缓冲电路要差，RS越大，吸收效果越差。所以，在缓冲吸收电路中，RS取值较小，这样既有较好的吸收效果，同时开通时的电流尖峰又有抑制作用。

IGBT的过热保护

由于IGBT是大功率半导体器件，损耗功率使其发热较多，加之IGBT的结温不能超过125℃，不宜长期工作在较高温度下，因此要采取恰当的散热措施进行过热保护。

本文采用普通散热器与强迫风冷相结合的措施，并在控制电路上加过热检测保护电路，应付IGBT与散热器接触不良或其它非正常情况。在IGBT散热片上安装热敏电阻，然后通过逻辑判断电路给出信号，供控制电路处理。

U11为LM393AN比较器，JP,处接上具有正温度系数的热敏电阻RT，Thref为参考电压，可以通过调节电位器RP8来调节动作门槛值。电路正常工作时，2点电位比3点电位低，1点输出信号THP为高电平，THP信号在CPLD(EPM7128S)中与PWlV/信号相与；当器件温度超过极限时，热敏电阻值升高，2点电位高于3点电位，1点输出低电平，经CPLD封锁PWM脉冲信号，驱动输出低电平，从而关断IGBT，实现过热保护。

实验结果与分析

根据以上各种保护电路，结合图1主电路，构成本实验电路。加压后使其工作，采用示波器TDS3014B观察和记录实验波形。记录的波形为驱动输出连接IGBT的G极波形。

为工作状态下的情况，波形十分稳定，驱动电压信号为+15V、-9V。能通过调节PWM的宽度来调节IGBT的开关时间，从而调节次级直流电流的大小。为发生短路的情况，当M57962AL检测到过流发生时，迅速产生短路保护信号shortl，并将其送给DSP2407A，立即关闭PWM的输出。

结语

中频电源范文第2篇

关键词：晶闸管；中频电源；故障

晶闸管中频电源对运行条件要求高，平时应当加强保养，经常清理灰尘，及时清理油污．检查水路是否畅通，水路是否漏水。中频电源的控制电路形式比较多，只有在熟悉电路原理的基础上，才能快速的分析，判断故障原因。才能及时排除故障。

一、整流部分

1、晶闸管损坏

原因及处理方法：(1)冷却水管堵。检查水管是否结垢、进杂物或水管打弯。(2)阻容吸收故障。清理晶闸管阻容吸收部分灰尘，若有备件可以更换阻容吸收来判断是否是阻容吸收故障。(3)整流脉冲故障造成晶闸管误导通。用示波器测量整流脉冲输出，看输出脉冲是否正常。(4)干扰信号造成晶闸管误导通。用示波器测量是否有干扰信号，若有采取以下措施：增加晶闸管控制极与阴极之间并联电容器的电容，一般可增大0.47～1uf(4)快熔选用不合适或快熔质量差，不起保护作用。可用手感触的方法检测，若温度烫手，快速熔断器熔片易烧断，若感觉不到温度，快熔熔片不易熔断，不起保护作用。(5)晶闸管质量差。启动的瞬间就击穿或负载增加时晶闸管击穿。

2、快速熔断器熔断 　原因及处理方法：(1)中频电源输出铜板或感应线圈有短路或对地短路的地方。检查铜板和感应线圈有无短路打火的地方。(2)整流桥一个桥臂的上下两个晶闸管同时导通，烧断快速熔断器熔片。用万用表电阻档测量晶闸管有无击穿。(3)快速熔断器质量不合格或选型偏小。

3、直流电压波形不正常。而晶闸管和快速熔断器没损坏。

原因及处理方法：(1)整流触发脉冲缺失。整流触发部分故障．用示波器测量有无触发脉冲。(2)整流脉冲有，但幅值低或脉冲太窄，不能触发晶闸管导通。先用示波器测量找到没触发导通的晶闸管，再用示波器测量其触发脉冲与其它的触发脉冲进行比较。(3)晶闸管控制极回路断开。

4、整流桥无直流电压输出

原因及处理方法：(1)主电路空气开关没闭合或接触器没吸合。合上空气开关或启动接触器后测量其输出是否有电。(2)整流触发电路部分无脉冲输出。整流触发电路或功放电路无直流电源电压。用万用表或示波器测量整流触发电路部分和功放电路的电源电压。(3)功率调节的电位器坏。断电后用万用表分别测抽头电阻。(4)保护电路动作。检查是否有故障指示灯亮。排查故障后复位。

5、直流平波电抗器异常

原因及处理办法：(1)压紧铁芯的螺栓松动，电抗器有“嗡嗡”的冲击声，铁芯发热。调整铁芯后紧固螺栓。(2)直流平波电抗器线圈发热，线圈缠绕的阻燃绝缘材料发黑，有焦糊味。断电检查电抗器线圈和水管是否水路不通，可先用压缩风吹，若不通风，可用钢丝疏通，如果结垢还必须用稀盐酸冲洗铜管。如果线圈发黑，不能确保绝缘良好还要更换新的电抗器或重新缠绕阻燃布并刷绝缘漆。(3)出现打火或焦糊味。电抗器线圈之间或电抗器线圈与铁芯绝缘不好，造成短路打火。断电后拆掉电抗器线圈，检查是否匝间短路或线圈与铁芯短路。

二、逆变部分

1、逆变不能启动或启动困难 　原因和处理方法：(1)负载电路故障：a线圈匝间短路。感应圈因长时间冷却效果不好，绝缘破坏，造成匝间短路。线圈灰尘、氧化皮等导电物造成匝间短路。启动中频时出现打火现象，过流指示灯亮，频繁打火会引起炉线圈击穿。清理线圈表面杂物，刷绝缘漆或垫石棉板。b线圈与中频炉外壳短路。中频炉线圈外壳松散，炉内积灰太多，线圈通过炉子底座放电。加固中频炉线圈，清理灰尘。c中频输出与线圈连接的铜排短路。由于落异物或铜排没固定造成铜排间短路。d中频电容器外壳对地短路。检查是否漏水，检查电容器底座是否积灰太多，检查电容器瓷底座是否缺失。e水冷电缆断、输出到负载的铜排烧断。

(2)电流互感器绝缘烧坏或接线顺序不正确，检查调整电流信号的盘式电位器输出值是否太小。拆掉电流互感器检查绝缘是否烧坏，用万用表测量线圈是否烧断，若有备件可更换新的。检查调整电流信号的盘式电阻是否被调整过。

(3)逆变晶闸管未触发。原因和处理方法a晶闸管触发控制线断或连接不牢靠。b无触发脉冲输出。用示波器从晶闸管控制极开始，从后向前测有无触发脉冲查找故障点。c控制板有故障指示灯亮。根据故障指示灯确定是哪一类故障，例如相序错误、缺项或控制电路保险烧坏等。

(4)整流部分故障。整流晶闸管烧坏、快熔烧断或整流部分触发电路故障引起的整流波形不完整。

(5)电热电容器击穿。原因和处理方法：a 无冷却水。水管结垢、有杂物造成水流不畅，进出水水管接错造成水不能循环流动。b 电热电容器型号规格不正确。检查电热电容器是否击穿先观察其外观是否变形，接线柱是否有明显松动。然后拆掉所有铜板，用兆欧表检查每极是否击穿。若没兆欧表还可以依次拆掉电容器上的阳极铜板再启动中频排除电容是否击穿。

(6)电压互感器故障。原因和处理方法：检查电压互感器绝缘是否烧焦，检查接线是否松动。不能排除时可以通过更换新的电压互感器进行判断。

2、中频功率不能增大。 　原因和处理方法：(1)电位器的输出电压值没有变化。电位器损坏或电位器的电源电压故障。(2)过电流保护动作。a一次过电流保护或二次过电流保护设定值低，造成过电流保护电路动作。b 电路干扰造成过电流保护电路动作。(3)负载大量增加。负载直流等效电阻过小，直流电压低而直流电流却很大，造成换流困难逆变电路颠覆。(4)负载轻。直流电压和中频电压达到额定值，但中频电流却很小．中频功率达不到额定值。(5)电热电容器耐压降低或电热电容器底座因灰尘、水、油等造成电热电容器放电。拆掉电容器上的铜板，用1 000v兆欧表检测。清理电热电容器底座上的灰尘、水，油污。(6)感应线圈匝间短路或感应线圈对地短路，过压保护电路或过流保护电路动作。检查炉线圈确保线圈匝间清洁，清理感应线圈周围灰尘。(7)逆变晶闸管烧毁。拆掉晶闸管，用万用表量阴阳极电阻或启动中频后用示波器量晶闸管两端电压波形看是否是一条直线。若是一条直线证明此晶闸管击穿。(8)逆变晶闸管关不断。启动中频后用示波器量此晶闸管两端电压是否是一条直线，再断电后用万用表量此晶闸管阴阳极两端看电阻是否为零，可确定此晶闸管运行时是否关不断。(9)有逆变晶闸管没触发导通的。用示波器量此晶闸管的两端电压波形，为正弦波时证明此晶闸管没导通。

3、正常运行时损坏逆变晶闸管。

原因和处理方法：(1)晶闸管冷却水路不通或水流量小，晶闸管发热使关断时间增大而不能关断，造成逆变颠覆。检查水路。(2)电流互感器连接线松动，使交角法逆变脉冲形成电路的合成信号时有相位变化，时有提前触发现象，造成逆变换流失败。(3)主回路连接件接触不良，比如水电缆断裂．造成大电流工况下突然断开回路，使平波电抗器产生很高的自感电势，使逆变和整流晶闸管击穿。

三、保护电路部分

保护电路主要是担当中频电源系统保卫工作。如果保护电路误动作，易引起中频电源不运行。若出现故障而保护电路不动作，中频电源容易损坏。

1、误动作。外界干扰影响。负载剧烈变化，检测电路与强电路接近，引起干扰信号，造成检测电流值或检测电压值发生变化，过流指示灯或过压指示灯亮，逆变停止。

中频电源范文第3篇

引言

400Hz中频电源在工业、国防、航海、航空等领域中应用非常广泛。目前在我国，400Hz中频供电系统大多为中频机组，体积大，噪音高，效率低，管理不便。我们研制了一台用绝缘栅双极晶体管（IGBT）做为主功率开关器件的400Hz正弦波中频逆变电源，它具有体积小，重量轻，噪音低，转换效率高，工作可靠，使用方便等优点，是中频机组的理想替代新产品。

IGBT是新一代复合型电力电子器件，它的控制级为绝缘栅控场效应晶体管，输出级为双极功率晶体管，因而它兼有两者的优点而克服了两者的缺点，如高的输入阻抗；高的开关频率；很小的驱动功率；通态压降小；电流密度大等。

图1

1 系统组成及工作原理

1.1 逆变电源主电路

正弦波中频逆变电源的主电路构成如图1中的上半部分所示，图中K1为空气开关。L为EMI滤波器，用以滤掉电网中的干扰和消除逆变电源对电网的干扰。K2，K3，K4为接触器，K2的作用是在系统启动时接通电源，在故障时切断主电源，其辅助触点K2′用来在停机或保护电路动作时使滤波电容C1及C2上贮存的能量通过电阻R2快速放掉，以便检修或避免掉电时电容C1及C2中聚积的能量还未放完，逆变桥中同桥臂上下主功率IGBT因驱动脉冲电平不确定发生同时导通而损坏。接触器K3和电阻R1构成软起动电路，其作用是在系统启动时，通过电阻R1缓慢地对电容C1及C2充电，防止直接启动时由于电容器C1及C2上初始电压为零，导致整流桥模块承受过大的电流冲击而损坏，当电容C1及C2上的电压充到一定值时，接触器K3动作，其触点将电阻R1短接。K4用于将电源输出与负载隔开，等系统启动成功后再将负载接通，以保证电源系统顺利启动及保护用电设备。滤波电容C1及C2用来对整流后的电压进行滤波，以保证提供给逆变桥的电压为平直的直流电压。R3及R4分别并于C1及C2两端，以保证C1及C2各承受主电路中直流电压的一半。S为霍尔电流传感器，对逆变电源的直通及短路保护提供一取样信号。V1～V4为4只IGBT，构成桥式逆变电路。C3及C4用来抑制IGBT通断过程中因电路中电感的存在引起的尖峰脉冲电压Ldi/dt，保证主功率开关器件IGBT不因承受过高的尖峰脉冲电压而击穿损坏。L1，L2，C5构成输出滤波器，把逆变桥输出的按正弦波规律变化脉宽的高频脉冲波还原成中频正弦波输出，并经变压器T1隔离后为负载提供合适幅值的电压。

逆变电源主电路的工作原理可归纳如下：三相（或单相）交流市电经EMI滤波器滤波后，由整流桥模块U整流，再经电容滤波，加至由IGBT构成的桥式逆变电路，该直流高压经逆变电路逆变为脉宽按正弦波规律变化的高频脉冲波，再由输出滤波器滤掉高频谐波，得到中频正弦波，最后由变压器隔离、变压（升压或降压）后提供给负载。SPWM脉冲波由主控制电路产生并根据输出反馈电压和反馈电流来改变脉冲波的宽度，从而保证输出电压的稳定。

1.2 主控制电路

主控制部分的原理框图如图2所示。它采用INTEL公司的16位单片机87C196MC作为控制核心。该单片机主要用于控制和数据处理，并具有脉宽调制信号输出端口。在控制算法上采用模糊控制算法。单片机产生载频为20kHz的SPWM脉冲信号，由脉宽调制信号输出端口输出，通过驱动电路加到IGBT的栅极，控制逆变电路正确工作，同时，根据电压和电流的反馈值调整SPWM脉冲信号的脉宽以保持输出信号幅度的稳定。为了保证系统安全可靠地运行，充分发挥单片机的强大控制功能，由主控制电路对系统的关键器件和关键参数，例如过压、欠压、过流、过载、输出短路、过热等进行实时监控，实现对系统工作状态的自诊断并对故障进行相应的声光报警。由于采用了16位单片机作为系统的控制核心，控制快速准确，使系统具有响应快，运行稳定、可靠的特点。

1.3 驱动电路

IGBT的栅极驱动电压可由不同的驱动电路提供，选择驱动电路时，应考虑驱动电路的电源要求，器件关断偏置的要求，栅极电荷的要求，耐固性要求，保护功能等因素。驱动电路的性能不仅直接关系到IGBT器件本身的工作性能和运行安全，而且影响到整个系统的性能和安全。

德国西门康（SEMIKRON）公司生产的SKM系列IGBT功率模块，在芯片制造工艺、内部布局、基板选择等方面有独到之处，不必使用RCD吸收电路，SOA（安全工作区）曲线为矩形，不必负压关断，并联时能自动均流，短路时电流自动抑制，开关损耗不随温度正比增加，正温度特性曲线。鉴于此，选用西门康公司的SKM系列IGBT作为逆变电源的主功率开关器件。为充分利用IGBT的优良性能，保证系统能安全可靠地工作，驱动电路也选用西门康公司的SKHI系列驱动器。该系列驱动器只需一个非隔离的＋15V电源；具有高dv/dt容量；保护功能完善；故障记忆，通过ERROR信号告知控制系统；上下互锁，避免同一桥臂两只IGBT同时开通；栅极电阻外部可调，使得使用不同功率容量的IGBT时都能工作于较高的开关频率，并得到高的转换效率。

作为电压型控制的IGBT不需要栅极驱动电流，但由于栅极输入端有一个大电容，使在驱动时形成一很窄的脉冲栅极驱动电流，且IGBT容量越大，该脉冲电流的峰值越大，例如，200A/1200V的IGBT的开通电流的脉冲峰值约达到1.5A。SKHI驱动器既能承受这种高峰值栅极电流又不降低VGE。为?高开通和关断速度，减少驱动器损耗，SKHI驱动器的输出级采用MOSFET对管以减少连接线路上的电阻。影响开关速度的另一个重要因素是栅极电阻RG，减小RG可以降低IGBT的开关损耗，但由于杂散电感的存在，使得IGBT关断时的集射极间的尖峰电压增大，SKHI驱动器将RG分成RGON和RGOFF（见图3），这样两个参数可分别控制，并可根据IGBT容量的不同，分别调整RGON和RGOFF，以获得最佳驱动效果。

过流保护是驱动电路具有的重要功能之一，SKHI采用监测IGBT集射极电压VCE来测控过流，原理图见图4。VCE测控电路同时监视栅极输入信号和集射极电压，当输入信号为高电位，并且在3～5μs后，VCE较正常饱和值（3.5～5.5V）高，则认为过流，关断脉冲信号，给出故障报警信号。这是一种较先进的过流测控方式。

SKHI驱动器是针对IGBT和MOS特性而设计的，是性能较为完善的一种驱动器。

1.4 辅助控制电路

辅助控制电路的作用是根据主控电路发出的控制信号，依次控制接触器K2，K3，K4的吸合及分断，保证主电路依正确的顺序加电，在保护电路工作时切断主电路的供电电源。辅助控制电路还为风扇提供电源。

1.5 显示及按键控制电路

显示及按键控制电路的功能是在主控电路的控制下，显示系统的工作状态，如电压、电流、频率等，并可通过按键改变输出电压的幅度（改变范围为额定输出电压的±10％）和输出电压的频率（400Hz±30Hz）。当系统出现故障时对故障进行显示和报警，报警信号包括过流、过载、短路、过热、输入过压欠压、驱动报警等。

1.6 软件控制

在算法上采用SPWMT和PID算法以及模糊控制逻辑、动态查表法，使系统响应更快，

保护功能更强，可靠性大大提高。1.7 其他

采用关键器件降额设计，软启动设计、自动保护设计等措施，保证电路在环境应力较大的情况下能可靠工作；采用可靠性热设计、三防处理、结构件加固处理等办法，保证产品在恶劣的气候应力和机械应力条件下的可靠性；对于舰载装备配套的本产品，采用复合型减震器和导向件结构，保证产品的抗冲击、抗振动性能。强化产品的绝缘设计，确保产品的安全性。

2 实用效果

根据上述正弦波中频逆变电源方案，已成功开发出系列正弦波中频逆变电源，经实测在额定负载时输出正弦波的失真度<3％，MTBF>20000h，各项技术指标均达到设计要求。通过了海装电子部组织的专家鉴定，还通过了中国电子产品可靠性与环境试验研究所质量检测中心（即信息产为部五所）的可靠性和电磁兼容性鉴定、环境试验检测。电源经海军多个部队和基地、军工单位、研究所的实际使用，取得了令人满意的效果。

3 结语

1）大功率IGBT因具有工作频率较高，驱动电路功率小，工作损耗小等优点，加之有专用的驱动电路可使驱动电路的设计简化，可靠性提高，因此，可方便地用于变频电源中。

2）在正弦波逆变电源系统中应用16位单片机87C196MC来产生系统所需的SPWM脉冲信号，是非常方便实用的，可使硬件电路大大简化，可靠性提高，同时可利用单片机的强大控制功能，实时地对系统的关键器件和关键参数进行监控，实现对系统工作状态的自诊断。

3）大功率IGBT逆变器的保护电路设计对其可靠工作具有非常重要的作用，应充分重视。IGBT模块的吸收电容C3及C4须选用低感电容，如聚丙烯电容或类似的低介电损耗膜的电容，安装时应尽可能地靠近模块。

4）正弦波逆变电源输出正弦波的失真度与输出滤波器的参数有密切关系，设计中应合理地选取滤波器的截止频率，并照顾逆变电源最高输出频率的需要，滤波电感及电容应满足

式中：fc为滤波器的截止频率，取值为最高输出频率的5～10倍。

中频电源范文第4篇

【关键词】中频电源;信号检测;电磁兼容;功能扩展;软件设计

1.研制现状

1.1 研究目的与意义

NF系列方位水平仪广泛应用于舰艇武器指挥系统，为舰船提供方位、水平、航速等姿态信息。三相中频稳压电源为其提供所需各路电压。由于工厂承担了该电源板的研仿及批量订货任务，传统的调试及检测手段已经远远不能满足该板件的生产任务，同时在该型方位水平仪的保障修理过程中，对于板件的调试检测也存在一定的困难。

目前，批量生产中对各工作点参数的调试采用示波器来观察输入与发送端的波形来判断是否符合技战术指标，通过万用表一路路检测来确定各路工作电压，既不准确又不直观，并且无法同时观察各发送端的输出。由于检测手段的落后，生产及维修工作费时费力。一名熟练技师采用此种办法进行一次调整也要耗费几天的时间，因而远远不能适应批量生产及战时对装备维修工作的要求。

综上所述，研制专用的能多通道测量输出波形信号及同步检测多路电压的检测仪对生产及提高装备维修工作的效率具有重要意义。

1.2 总体设计方案

为使维修技术人员能尽量少的携带检测仪器，方便阵地修理，该检测仪在设计时配有三路扩展口，可随时随地检测调试任何装备、任何板件，并最多可为其同时提供四路工作电压显示、8路逻辑信号、2路示波信号的显示分析。

图1 系统结构框图

检测仪由4个电压表模块、逻辑分析模块、主控CPU板、通道选择开关、工作方式选择、人机接口和显示模块等组成。该检测仪的工作流程为主控CPU板根据面板输入设定进行功能选择、采集来自板件的波形信号及电压信号，通过解码换算，最后将得到的各路信息在本机显示出来，用于实时调试各工作点参数。

考虑到系统开发时间短、可靠性要求高、操作要求简单方便的特点，系统中的CPU模块、数字I/O接口卡选用的工控模块。系统中的人机接口界面采用图形化显示方式。显示屏采用工业级高亮度液晶屏。取消了传统的键盘接口方式，采用触摸屏获取输入信息。电源模块选用工业级专用模块提供+5V、+24V、+12V电源。220V转24V四路变压器及220V转18V变压器为专门根据技术指标定做。以下分别对各部分的原理、参数和设计方案进行说明。

2.技术设计方案

2.1 逻辑分析功能设计

由于待测板件输出为COMS信号而逻辑分析模块接收为TTL信号，故必须先设计出COMS、TTL信号转换电路，才能实现COMS信号通过逻辑分析模块实时显示波形信号的功能，并对六路信号分别控制，可进行多路显示或单路分析。波形信号接收幅值范围为+20V～-20V，带测板信号最大幅值为8V左右，无需另外进行信号转换，直接通过后面板采集处理。

2.2 多路电压复视功能设计

采用三位高亮电压显示模块，通过+24V给功能按钮进行供电，由12V电控制继电器来达到开关指示的目的。另外，为确保检测仪使用的可靠性，采用四路继电器隔离开关与电压显示模块来控制四路检测电压，确保数值测量准确。

2.3 外部功能扩展设计

为确保检测仪使用的可靠性，本仪器上下机柜采用航空插头进行连接，同时扩展口也从后面板外接。由于此三相中频稳压电源工作原理广泛应用于舰船装备供电系统中，只是每型装备具体参数不同，故本仪器在设计之初就考虑到了其功能扩展接口，通过后面板航空插头可外接各种板件信号检测点，对其他板件进行修理，方便进行阵地修理，提高保障效率。

2.4 结构设计

为方便制作，待测板件区采用有机玻璃组装完成，根据板件尺寸设计出插槽大小、深度并加工制作。由于壳体与前面板尺寸要完全吻合，故在设计定型时，考虑多方面因素，确保美观的同时，达到快速插拔的目的，以提高板件调试效率。

2.5 抗干扰设计

计算机的抗干扰性能根本在硬件结构，软件抗干扰只是一个补充。除了软件的抗干扰外，物理的EMI设计也直接关系到检测仪能否正常工作以及采集的数据是否失真的问题。本仪器采集的信号均为弱电信号，而板件供电变压器、开关电源、散热风扇等部件工作时均会产生大量的电磁辐射，给软件运行带来一定的干扰，从而导致数据采集不准确，甚至出现检测仪系统功能失效的后果。

该检测仪在设计时采用分体式设计充分考虑了这一因素。把变压器及开关电源放置在下体，而逻辑分析模块及液晶屏等安装在上部。这样可以进行有效的隔离，防止信号干扰。同时，在每根信号传输线上套有磁环，可以有效的抑制干扰辐射。

检测仪上部同样将工控处理单元与存贮器及专用电源分开。采用铝板物理隔离的方式将逻辑分析模块及信号采集端子安装在铝板上部。

除这些措施之外，所有信号传输线全部采用屏蔽电缆，以确保传输信号不失真。

2.6 前面板设计

设备的实用性是对设计的另一个考验。本检测仪面板设计直观，操作界面及按钮功能人性化，仅需简单培训即可掌握检测、调试全过程，能让操作者很快上手。这对特装装备保障队伍的建设，人员技能的提高有很大的推动作用。该仪器前面板上部为检测信号输出及控制区，前面板下部为检测信号输入及显示区。操作者只需使用手写笔及控制按钮就能达到对板件检测的目的，同时配合提升板可直观、方便的进行修理，人机互动性强。

由于阵地修理检测仪工作环境较为恶劣，本着提高检测仪可靠性的原则，在前面板上部加入了复位开关按钮。信号输入错误、程序解算出错导致系统死机等情况出现时，可紧急按下复位按钮，重新启动程序。

2.7 后面板设计

供电采用下部分单独供电的方式，以便减少仪器供电模块的数量及仪器可靠性。仪器上下体所需其他电压如220V、24V、12V、5V通过后面板共享方式传输，另外上部分信号也通过后面板航空插头进行一一对应采集分析。同时，为了实现检测仪的功能扩展，设计时，配备了两条外部信号采集线，分别测量其他板件电压信号及波形信号，方便修理。

2.8 供电方式设计

信息处理单元电路采取单独电源供电方式，其余所需电压共用一路完成。所有按钮开关采用24V单独供电，在按下的同时，点亮发光二极管，表明程序正进行信息采集处理，可以较为直观的显示各路信号运行状态。待测板件供电电压为四路交流24V及两路18V交流电压。原装备电源采用独立的四个220V转24V变压器及两个220V转18V变压器来完成板件供电，若照搬原厂家设计方案，检测仪将比较笨重，不能达到快速保障的目的。传统的变压器生产工艺，采用抽头式来实现多路电压的输出，这种方式在技术要求不很严格的情况下可行。但对于稳压电源供电，由于四路电压相通，存在相互干扰，不符合三相稳压电源设计指标要求。通过对原有供电变压器参数的分析测量，设计出符合该指标的220V转24V单独四路变压器及220V转18V单独两路变压器，变压器次级各路电压相互隔离，尽可能少的减少了相互间的干扰，同时将变压器的数量从原有的六个减少到两个，此设计方案能够完全满足检测仪板件供电需求。

2.9 散热设计

由于检测仪需要多种电压的供电，检测仪内部存在五个独立的供电电源，仪器工作时将产生大量热量。同时，中央处理器在信号采集分析时，也会散发热量。若热量无法及时排出，将导致仪器运行缓慢甚至烧坏芯片情况。方案设计时，充分考虑了这一因素。对于中央处理模块供电的单独电源配有单独散热风扇，并向上排热。CPU产生的热量由导热硅脂加散热片完成。同时检测仪上下体均配有两个24V大功率散热风扇，与仪器侧面进风口形成回路，及时排出热量。

2.10 多任务系统设计

模块化是检测仪功能实现的前导，它确定系统由哪些模块组成和模块之间的相互关系以及模块独立的功能和输入输出数据的规格，使信号采集不会产生混乱。本仪器由中央处理模块、波形信息采集模块、电压信号采集模块、数据格式转换、人机界面模块等五大部分组成。五大模块相互之间为并行关系，正常运行时构成一个多任务系统。

图2 检测仪运行图

3.军事经济效益分析

如图2所示，该型中频稳压电源检测仪不仅能够单独对NF系列方位水平仪电源板进行多通道测量，及各工作点参数的分析、调试，同时其扩展功能可完成几乎所有板件波形信号检测调试等功能，同时复视四路工作电压，能够基本满足维修技术人员的需求，从而提高装备维修效率、降低保障难度、适应战时需要，具有显著的军事效益和推广应用前景。

参考文献

[1]史本安，徐巍.KB-1型三相中频稳压电源的修理和改进[J].船舶工业技术经济信息，2001（11）.

[2]韦成杰，李丽兰.开关电源综合应用实训系统开发[J].数字技术与应用，2011（08）.

[3]李峻.三相中频方波变频电源[J].微特电机，1990（04）.

中频电源范文第5篇

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关键词：逆变电源；串联谐振；数字信号处理器（DSP）

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.10.008

引言

随着电力电子技术、信号处理技术及计算机控制技术的迅速发展和广泛应用，对逆变电源的性能及效率等要求也越来越高。串联谐振中频逆变电源是感应加热的关键设备，在现代工业生产中，熔炼金属及对工件进行透热、淬火和弯管等，常常采用中频（150Hz～20kHz）谐振逆变电源装置作为感应加热电源。

传统的串联谐振中频逆变电源控制仍然多为模拟控制或模拟与数字相结合的控制系统[1-2]，存在如控制电路结构复杂、采用较多的元器件，体积庞大、电源一致性差；系统工作不稳定、控制精度不高、开发调试复杂等缺点。克服以上缺点的方法是应用数字处理技术，将传统的模拟电源升级改造为数字化电源（DPS：Digital Power Supply）。数字电源控制电路的核心器件是数字信号处理器（DSP），通过微处理器的精确运算来控逆变电源的各项性能和工作全过程，使控制电路高度集成、简化，且实现了数控化。本文设计了基于DSP芯片TMS320LF2407的10kW/10kHz 的串联谐振中频逆变电源，并通过试验验证了该设计方案的有效性和可行性。

中频逆变电源设计

电源主电路设计

串联谐振中频逆变电源系统主电路结构如图1所示。三相380V/50Hz交流电经空气开关、熔断器后加到由二极管模块组成的三相不控整流桥，三相整流桥输出的直流电压Ud经电解电容Cd滤波成平直的电压，再加到由四个IGBT和四个反并联二极管组成的单相全桥逆变器，逆变器输出的电压Uo经中频变压器T隔离并降压后送到由补偿电容C和负载感应器Lo组成的串联谐振电路的两端。中频变压器T用于负载匹配，感应线圈等效电感Lo和电阻R以及谐振电容C组成变压器次级串联谐振槽路。

串联谐振逆变电源工作原理

串联谐振逆变电源等效电路如图2所示，其移相控制原理及工作过程分析如下[3]：

图2所示的主电路的控制采用了如图3所示的移相控制策略。其基本原理是：检测逆变器输出电流 利用其过零点来产生滞后桥臂管VT4的驱动信号4gVTu（VT2管的驱动信号2gVTu与之互补）；由VT1和VT3组成的超前桥臂的驱动信号1gVTu和3gVTu 分别超前于4gVTu和2gVTu，超前的角度为移相角α或者调节逆变桥输出电压的宽度o u，从而调节基波电压的幅值，就能对电路输出功率调节进行调节。

数字锁相环（DPLL）控制

串联谐振逆变电路工作在谐振状态时，谐振回路呈电阻性，工作频率等于负载的谐振频率。由于逆变输出所接负载的规格不同，感应线圈的等效电感和等效电阻也将改变，谐振频率会发生变化，如果不改变逆变电路IGBT的驱动频率，将使逆变器偏离谐振点，不仅使逆变桥上IGBT偏离零电流开关点，而且引起开关损耗增大，当逆变器工作频率高于负载谐振频率较大时，在一定的P值下，还会使负载阻抗增大，逆变器的无功功率增加，输出功率因数下降，功率容量不能充分利用。因此逆变控制系统必须具备频率跟踪功能，使逆变器的工作点保持在谐振点附近，从而实现IGBT的ZCS开关，并且有效利用逆变器的输出功率容量。一般的频率跟踪采用锁相环控制（PLL），通过检测输出电压和电流的相位差，控制锁相环电路的触发信号输出频率，达到频率跟踪的目的。本设计采用基于DSP技术的数字锁相环（DPLL）来实现频率

的自动跟踪[4]。

串联谐振中频逆变电源系统结构框图如图4所示。电源控制系统采用以TMS320LF2407为控制核心的硬件控制平台，传感器采集的各种检测信号经转换后作为DSP的输入信号，DSP根据检测输入的信息对系统进行实时控制，逆变器中功率主开关管的驱动信号由DSP的事件管理模块EV产生，并对最终产生的PWM波形输出进行死区控制；通过对负载电流和电压的检测、采样、滤波、电平转换和A/ D 变换处理后，与给定频率作比较，进行频率锁相跟踪及移相功率控制；当过流或过压等故障信号产生时，硬件电路会封锁逆变器的触发信号来实现保护功能，同时，保护信号会使中断口XINT发生中断，立即进行系统的其他保护处理。系统具有电压、电流、工作频率及谐振频率等各项参数的显示；电路设有过流、过压、过热、缺相等全面的保护系统，并指示出各种故障便于维修；同时，还具有上下位机通讯功能，可以实现远程网络化控制或用计算机自动控制[5]。

实验结果及结论

依据前面的设计思想，我们设计了一台10kW/10kHz的串联谐振中频逆变电源样机应用于中频感应加热。输入为三相380V±15%，图6（a）和（b）分别示出驱动信号和输出电流电压的实验波形。实验结果显示，结果与理论分析基本一致，所设计的串联谐振中频逆变电源工作稳定可靠。

中频电源范文第6篇

本文设计了一种新型中频谐振电源，该电源有以下特点：结构上，由双电流源供电，电源零线引至谐振电容中点，使交流电压和电流输出更稳定；理想状态是准谐振状态，工作频率与谐振频率之比依电路参数不同约在0.77～0.82之间变化。

1 电路结构及工作原理

新型中频谐振电源主回路如图1所示。图1中变压器侧零线N通过滤波电抗器LN引入至谐振电容C1和C2中点M。当Ld1=Ld2>>L时，电源直流部分可等效为两个相等恒流源给逆变器供电，并且两个恒流在LN上相互抵消；当LN>>L时，LN也阻挡了交流电流流过，所以谐振电容中点M与直流电源零点 N电位相等，保证了逆变器交流电压和电流输出更稳定。这样，逆变器稳定工作时可省略零线，等效为单电流源电路，称为电流源型半桥式逆变器。

2 电路仿真分析

传统的电路设计流程：方案选定绘制电路原理图绘制布线图制版调试修改定型，其中调试和修改通常需要经过多次反复，并且会更换大量元器件，最后才能得到正确结果。Multisim9.0能够完成从电路设计到电路仿真和系统分析的全过程。下面就利用Multisim 9.0对该新型中频谐振电源进行电路设计和特性仿真分析。

2.1 创建仿真电路

打开Multisim 9.0，在其工作窗口中连接电路并添加示波器、电压源、脉冲电压源等仪表和相关电子器件，如图2所示。V2、V3是输入电源，电压幅值为250V。逆变器件采用模拟功率开关管A1、A2，A1、A2的控制波形由脉冲电压发生器V1给出。感应加热线圈用等效电阻R和电感线圈L串联代替。根据电路参数，计算该电路的谐振频率理论值为

2.2 仿真实验结果分析

振荡频率为230Hz时，谐振回路的电压μ0、谐振回路的电流i0波形如图3所示。图中a表示仿真炉体负载电压μ0波形（500V/Div，2ms/Div）； b表示仿真炉体负载电流i0波形（200V/Div，2ms/Div）。

由图3可以看出，该电路的工作谐振频率为230Hz，其工作频率低于理论谐振频率。

3 实验结果

实验设备参数选择：炉体线圈，炉体负载等效并联电阻，补偿电容，取隔直电容，平波电抗，E=40V。实验测量波形如图4所示。

4 结束语

在本仿真电路中， 许多器件采用了标准模型， 所以得到的波形也比较理想， 在实际应用中， 还应考虑抗干扰和器件选择等问题， 但使用Multisim仿真软件无疑对电路分析的正确性和可行性进行了验证， 为电路实际开发奠定了良好的基础。

参考文献

[1]高伯俭.我国工业电炉设备现状及技术发展趋势[J].工业加热，1996（2）：3-8.

[2]董玉冰.Multisim 9在电工电子技术中的应用[M].北京：清华大学出版社，2010.

[3]江有永.Multisim和Excel在二极管特性实验教学改革中的应用[J].实验技术与管理，2011，28（2）：106-109.

[4]刘海燕，邹焕青，李敏斯等.全桥串联中频电源数学建模与仿真[J].广西工学院学报，2012，23（4）：77-80.

中频电源范文第7篇

摘要：文章指出叠加直流的HPPMS技术有直流部分占空比较高和不可控制2大缺点，在做沉积薄膜实验时无法提供溅射所需的高功率，导致空比较低，溅射效率稍低的高功率脉冲产生。为了解决问题，需要研制一台电源，并且该电源可以用中频调制脉冲高功率磁控溅射MPP（Modulated pulsed power），普通高功率磁控溅射系统中的直流部分可以用低频脉冲来代替，尽可能减少低频脉冲占空比并且可以确保充分预处理，使高功率脉冲占空比尽可能最大，提高系统的溅射效率。

关键词：调制脉冲；磁控溅射；HPPMS；MPP

近年来，国外发展了HPPMS（高功率脉冲磁控溅射）技术，并且这种技术具备一定高的离化率和很好的薄膜性能，因此在技术领域有一定的影响力。HPPMS的峰值功率高出普通磁控溅射达2个数量级；溅射材料离化率更是高达70%以上。高功率脉冲磁控溅射技术目前在国内外得到了广泛的研究。本文将在HPPMS的基础上设计研制一台基于MPP（Modulatedpulsed power）技术的脉冲电源，其特点是：要想使低频脉冲与高功率脉冲的占空比得到合理的控制必须采用起弧预处理低频脉冲来实现，通过变化电路参数使低频脉冲所占比例最小而高频脉冲最大，并确保可以有效的预处理，从而使电源在实际应用中的工作效率达到最大程度的提高。

1国内的研究现状

现如今，我国现有的高功率脉冲磁控溅射电源有2种：（1）没有经过预处理，而使高功率脉冲信号加为负载。不足之处在于：难以使高功率脉冲信号的峰值功率保持不变，电流过大可能会引起起弧打火；（2）用并联或者串联的形式来设计脉冲电源叠加直流。其缺点是低频脉冲占空大和预处理时间长，但是由于很难控制直流部分占空比，出现高功率脉冲部分（对于金属离子的沉积具有实际意义的部分）占空比相对较低的情况，导致沉积效率在实际应用中也不理想。

2研究现状分析

目前在国内外广泛的研究是高功率脉冲磁控溅射技术，这种技术具有溅射粒子离化率和能够沉积出非常致密且具有高性能薄膜两大优点。成为目前在制造耐蚀和光学及其他各种功能薄膜领域内一种新的突破的。

目前研制高功率脉冲磁控溅射电源的系统的技术有以下2种：（1）具有高功率脉冲峰值和没有预处理两大特点的高功率脉冲电源，这种电源容易产生起弧打火现象并且电压和功率很难被控制；（2）具有不易起弧打火和有稳定的工作状态直流形式的脉冲叠加电源，这种电源靠直流部分来实现起弧预处理，但由于高功率脉冲占空比少于直流部分的占空比，金属离子沉积效率在应用中也相对比较低。

3电源的设计与研究

调制脉冲电源包括主电路、控制电路和保护电路。主电路包括高电压（低频预处理部分）和低电压（磁控溅射部分）2部分，电路结构的模式是直流串联。控制电路可以通过CD4098改变脉冲信号脉宽、峰值密度、峰值电流。保护电路有主回路和功率器件2部分。

3.1主电路设计思路

主电路脉冲信号的产生分为2个步骤：

（1）初始脉冲信号的产生靠驱动电路和斩波电路来完成；（2）在控制电路中，改变脉冲信号脉宽可以依据调整电路参数来控制电路，从而2个不同宽矩形脉冲信号，单稳态触发电路（如CD4098）参数控制电路继续调整，2个宽矩形脉冲被转换为2个尖峰值高频触发脉冲信号。

3.2控制电路设计

初始脉冲、预放电脉冲和主放电脉冲信号的产生需要靠不断改变电路内部的参数来控制电路，从而使各部分脉冲信号可控，控制电路有主放电脉冲宽度设定电路、主放电IGBT保护电路、振荡及预放电脉宽控制电路、电流反馈保护电路等4种。

3.2.1振荡电路

振荡电路被用来控制初始脉冲频率和预放电时长、主放电脉冲频率和脉宽、预放电脉冲频率和脉宽，通过各个CD4098振荡电路对信号进行控制。

3.2.2主放电脉冲宽度的设定

CD4098为下降沿触发需要和预放电脉冲后的主放电脉冲相连接，初始脉冲振荡电路中设定预放电脉冲宽度的触发器10脚（Q端）连接11脚下降并沿触发端，预放电脉冲结束时，10脚（Q端）为下降沿。

3.2.3电流反馈保护电路

为了与设定基准值进行比较，因此用从信号采集电路采集到的反馈信号输入比较器LF353的负输入端得出结论，如果表征电路中电流的反馈信号过小，那么比较器的输出端输出就会为正，电路关断，起到了一定的保护作用。电位器的设定值与比较器输出的电位值相比，如果反馈电位超过设定电位，比较器输出电位就会翻转，再通过CD4098翻转来达到输出负电位，起到保护作用。

3.2.4预放电IGBT驱动电路设计

需要把预放电IGBT电路合成到控制电路板上是因为预放电设计电流值较低（1～10A），电压高达甚至超过500V。通过采用光耦对2部分的电路来进行物理隔离可以使驱动电路与控制电路互不影响和干扰。当光耦后面的电路出现短路或者过流时不会对前级电路造成影响，从而也方便对电路的检查，同时也提高了电路的安全与稳定性能。为了保险起见，采用2个IGBT并联的方式以减少单管的电流，并采用高压光容和其他的方式一起进行保护。

3.2.5主放电IGBT驱动电路设计

本文采用的是基于M57962L的IGBT驱动电路保护设计方案，光电耦合是一种可以用来实现输入与输出的电气隔离的方法，由于隔离电压高达2500V，因此需要配置短路/过载保护电路，以确保IGBT工作更加可靠。

电源输出脉冲信号的波形如图1所示，从该波形可以得出输出脉冲信号是符合设计思路的，说明此设计电路具有一定的可靠性。

4结语

中频电源范文第8篇

关键词：中频电源；功率因数角φ调节；关断时间控制

1概述

常规中频电源是由AC/DC可控整流器与单相DC/AC电流型并联谐振逆变器组成的，它在感应加热熔炼过程中的正常工作如图1所示，是以负载电路中的电流iH超前其电压uH为前提条件的。逆变电路中晶闸管的超前触发时间应大于晶闸管关断时间，即

t>（γ＋δ）/ω（1）

式中：γ为晶闸管换流重叠角；

δ为恢复角；

ω为中频电源角频率。

设β为超前触发角，为保证安全换流，应考虑安全裕量角θ，则

β=γ＋δ＋θ（2）

负载电流iH的基波超前其电压uH的角度称为负载超前功率因数角，从图1（b）可见

φ=γ/2＋δ＋θ（3）

当中频电源用于熔炼金属时，其被熔炼材料大多为铁磁材料，负载电路的谐振角频率ω随炉温升高而增大。从式（2）可知，这会导致超前触发时间

t=β/ω=(γ＋δ＋θ)/ω

减少，也会使超前功率因数角φ变小，若换流重叠角γ及θ不变，这意味着晶闸管的关断恢复角δ减小，因而有可能导致逆变失败。可见，当实际恢复关断时间减小时，为确保电源的安全运行，要及时调节触发角β或超前功率因数角φ。

2中频电源实现高效控制原理

中频电源用于熔炼时，其理想运行状况应是保持熔炼期尽可能有较大的功率输出或恒功率输出，以迅速提高炉温，减少热损，缩短熔炼时间，提高单产和效率。但在实际熔炼金属过程中，由于被熔炼材料的磁导率和电导率都随温度的变化而变化，将引起负载等效电阻RH改变，使熔炼过程大部分时间达不到设计的最大输出功率（即Pdmax=UdmaxIdmax）。

事实上，从图1（a）主电路组成框图可看出，要实现恒功率输出，只要让等效直流电阻Rd(Rd=Ud/Id)与中频负载电路阻抗匹配就行，即当RH变化时，采用某种方法使Rd不变，这样中频输出功率便不会随RH变化而变化。

根据并联谐振中频电源Rd，RH及φ的相互关系式

Rd≈0.81cos2φRH（4）

可知当负载电路等效电阻RH变化时，只要调节功率角φ，就可以使Rd保持不变，从而实现高效节能。

3晶闸管关断时间（TOT）控制电路的引用

以德国AEG公司，英国RADYNE公司为代表的中频电源产品，都采用了TOT（turnofftime）定时控制法。其特点是按标准给定的TOT和实际TOT之间的差值及时对触发角进行调整，以便准确控制逆变晶闸管的关断恢复时间。前已述及，无论从安全运行要求，还是确保恒功率输出的要求，都希望调节触发角（即超前功率因数角φ）。为此，我们从参考文献[2]引用了“TOT”定时控制法的“超前触发脉冲形成电路”，以满足高效中频熔炼电源输出恒功率对φ角调节的要求。

图2是TOT控制法“超前触发脉冲形成电路”框图及波形图。该电路由中频负载电路电压uH和电容支路电流信号及其转换电路，异或非门U1A，比较器B，JK触发器U3A和斜波生成电路组成。其核心部分是保证在uH过零之前的TOT时间内，比较器B产生下降沿，使JK触发器翻转，由Q及Q端输出超前触发脉冲。比较器B反相输入端接斜坡电压信号uc2；而同相输入端接角调节信号uc1。通过uc1与uc2比较（交点）确定触发脉冲位置。

图3

4φ角的控制思想和策略

常规并联谐振电流型中频电源一般按下列思想设计控制电路，即在升温初期，让触发角固定在某一min下，依靠调节整流桥的控制角α来提升中频电压uH；而在升温后期，则靠保持最大直流输出功率Pdmax=UdmaxIdmax完成熔炼。但由于RH的变化，使熔炼大部分时间达不到Pdmax，因而熔炼周期长，热损大，效率低。为此，可以保留升温初期的控制过程不变，而在升温后期，采用调节的控制方法，使Rd保持不变，维持最大功率输出，使中频电源由低效变成高效。

调节φ角的控制电路如图3所示。图中①是用于控制场效应管Q1“通－断”的比较器；②是φ角调节器；③是加法器；④是限幅电路；⑤是超前触发脉冲形成电路。图4给出了φ角调节过程中uHf（中频炉线圈电压反馈值），ud及uc1的变化曲线。系统在投入工作前uH＊为最大值（可根据中频负载电路中电容器和逆变晶闸管的耐压确定），uc1的最大值uc1max和最小值uc1min对应于φmin和φmax。在阶段Ⅰ，直流电压ud还没有达到最大值，uH的大小完全由原有整流桥控制角α调节，此时ud小于比较器①整定值ub1，比较器①输出高电平，场效应管Q1导通，φ角调节器②不起作用，③输出为最大值，④输出为uc1的最大限幅值uc1max（φmin）；在阶段Ⅱ，直流电压ud已达到最大值，比较器①翻转，使场效应管Q1截止，φ角调节器开始工作，并自动进行调节。若调节过程中φ角大于φmax。则由④输出进行限幅。

5结语

本文所设计的高效中频熔炼电源控制电路有以下几个特点：

——电路集成化高，抗干扰能力强，适用于频率为1000Hz～2500Hz的中频感应熔炼；

——输入信号取自原检测电路与控制电路，不须另加检测电路；

中频电源范文第9篇

关键词：IGBT电源 可控硅（SCR）全桥并联逆变固体电源 二者效果比较 节能

中图分类号：TG232 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0073-04

IGBT电源在烧结钕铁硼生产中最先用的是中频熔炼炉上，那时最大功率是50 kW左右，当时替代了可控电源，效果相当不错。由于烧结钕铁硼生产工艺的改进，中频甩带炉取代了中频熔炼，而且中频甩带炉的功率增大到500～800 kW左右，IGBT电源仍然可靠安全取代了可控电源。尤其是甩带炉在倒料时只要10%的电功率时，该电源仍然保持稳定的、恒定的输出功率，正是因为IGBT电源有以上的优点，使得IGBT电源大量的应用于烧结钕铁硼中频甩带炉生产工艺中。下面从不同角度、各项实测数据，来具体详细比较。

在我国的铸造界中，一般对配置可控硅（SCR）全桥并联逆变固体电源的中频感应电炉通常俗称为中频炉，其逆变部分电路如图1。而对配置IGBT半桥串联逆变固体电源的中频感应电炉通常俗称为变频炉（这个称呼并不确切，只是为了与配置可控硅全桥并联逆变器的中频炉相区别），其逆变部分电路如图2。由于这两种感应电炉的逆变供电电源不同，因此，在工作性能上也有很大的区别。该文就将对它们各自的优缺点和适用范围将做一下简单的介绍，让用户能够根据各自的工艺要求来对不同类型的电炉进行正确的选择。

1 固体电源的各项性能比较

1.1 目前可以提供的上述二种产品规格

经过近几十年的发展，可控硅已成为一种非常成熟的电力半导体元件。目前国外著名的SCR制造商可以提供2700 A/2500 V等级的快速可控硅器件。如图1所示，在SCR并联逆变器中，并联补偿电容器和电炉的感应线圈自成振荡回路，流过可控硅的电流通常是电炉感应线圈电流的1/6―1/10（熔化负载）。因此SCR全桥并联逆变器通常可以做到更大的功率。国内现在一般的生产能力SCR全桥并联逆变固体电源的功率范围是160～3000 kW。

绝缘栅双极晶体管（IGBT）是一种新型电力半导体器件。现在进入实用阶段的大电流IGBT的规格是2500 A/1700 V（德国进口）。如图2所示，在IGBT半桥串联逆变器中，补偿电容器与电炉的感应线圈串联，不能自成回路，电炉感应线圈的电流必须全部流过IGBT。在这种电路中，IGBT通常采用多个并联工作。但IGBT是一种快速开关器件，由于连接铜排电感的作用下，在IGBT关断时，会在自身上产生较高的关断过电压，如图3。这个过电压要在IGBT的额定耐压范围内，不然就会导致IGBT损坏。也就是说，IGBT可并联的个数受到了连接铜排的电感限制。因此，在现有条件下，采用IGBT元件的半桥串联逆变固体电源的功率不会很大。张家港东方四通科技现在生产的IGBT半桥串联逆变固体电源的功率范围是30～2000 kW。

1.2 电网侧的功率因数和谐波干扰

整流电路的工作方式决定了电网侧的功率因数。对于三相桥式整流器而言，如果整流元件在受正向电压时始终开通（如二极管），则它的功率因数就会接近于1。如果整流元件已经受正向电压一段时间后开通（如受移相控制的可控硅），那么功率因数等于控制角（120°-导电角）的余弦函数。当控制角为0°时，功率因数接近于1，此时整流器的输出电压最高。也就是说当控制角逐步增大时，功率因数和整流器的输出电压也就会随着控制角的增大而减小和降低。

对于SCR全桥并联逆变器，其必须工作在电炉电流的相位超前于电炉电压的相位状态，它依靠反向施加在可控硅上的电炉电压（或着补偿电容器的电压）使其关断，可控硅是无法自己关断的。这个超前的相位角（超前时间）取决于可控硅的关断时间（20～50 μs），加上一定的安全余量，一般是不可调的。也就是说，SCR全桥并联逆变器本身不能调节输出功率。所以，它必须由SCR桥式整流器供电，依靠改变SCR桥式整流器的控制角来调节整流器的输出电压，从而调节输出功率。因此，当SCR全桥并联逆变器工作在额定输出功率时，其电网侧功率因数接近于1，而当输出功率减小时，其电网侧功率因数也相应地降低。

IGBT半桥串联逆变器的情况有所不同。IGBT元件可以由门极电压控制其开通或关断，在任何情况下只要其门极没有电压，IGBT元件就被关断。因此，可以任意改变IGBT半桥串联逆变器的工作频率。由串联谐振电路的工作原理可知，当工作频率改变时，电炉电压和电流的相位角随之改变，也就改变了送往电炉的功率。

所以，IGBT半桥串联逆变器可以通过调节工作频率来调节输出功率。它可以由固定的电压源供电，通常采用二极管三相桥式整流器，其电网侧功率因数接近于1，并与输出功率无关。

固体电源对电网的谐波干扰取决于整流电路的型式。对三相桥式整流器而言，无论是可控硅整流或二极管整流，都会产生5次，7次，11次和更高次的谐波电流，他们的大小分别是基波电流的1/5，1/7和1/11，见图4。当然，SCR电源在直流电压较低时候的谐波远远大于下表的理想值。

1.3 变换效率

变换效率是固体电源中频输出功率与工频输入功率之比。固体电源内部的损耗越小，则变换效率越高。

对于SCR全桥并联逆变器，其损耗一般包括整流可控硅损耗，滤波电感器损耗，逆变可控硅损耗，补偿电容器损耗和连接铜排损耗。其中滤波电感器损耗占的比例较大，因为滤波电感器通常由铜管绕制，必须有一定的圈数，受体积限制，铜管也不能太粗。

对于IGBT半桥串联逆变器，其损耗一般包括整流二极管损耗，滤波电容器损耗，逆变IGBT损耗，补偿电容器损耗和连接铜排损耗。其中IGBT的损耗占的比例较大，因为IGBT的导通压降大于可控硅的导通压降，通过IGBT的电流又是全部电炉电流，并且IGBT的数量较多。但是当开关频率大于一定的时候，可控硅的开关损耗+导通损耗会远远大于同样工作条件下的IGBT。

比较二台中等功率（600 kW）的固体电源（真空炉应用场合）可以发现，IGBT半桥串联逆变器比SCR全桥并联逆变器的变换效率要高10%以上。这部分差异主要是由于SCR的开关损耗、水冷换流电感、还有隔离阻抗匹配变压器引起的。

1.4 负载适应范围

一台熔化电炉将炉料从室温加热到熔化状态时，其感应线圈的阻抗变化范围通常可达到1.7∶1。为了使固体电源在熔化过程中始终送出额定功率，固体电源负载适应能力必须满足电炉阻抗变化的要求。

如前文所述，SCR全桥并联逆变器是依靠调节整流控制角（即改变整流器的输出直流电压）来调节输出功率的，这就意味着固体电源的负载适应能力完全由整流器的电流余量决定。电流余量越大，负载适应能力越强。举例来说，一台1000 kW的SCR全桥并联逆变器，由三相575 V供电，整流器输出的最高直流电压是750 V，如果将直流电流限定在1330 A，那末只有当负载的等效直流电阻为0.56 Ω时，固体电源刚好输出额定功率。等效直流电阻变大或变小时，整流器将限压或限流，从而使输出功率下降。如果将直流电流限定在1600 A，那末当负载的等效直流电阻在0.39～0.56 Ω范围内变化时，固体电源都能输出额定功率。这时固体电源的负载适应范围为1.43∶1。但是，由于受电源变压器和整流可控硅容量的限制，电流余量不能无限增加，所以一般的SCR全桥并联逆变器不能在整个熔化过程中始终送出额定功率。通常当炉料是冷态的时候，由于负载阻抗较小，整流器工作在限流状态，输出功率会小于额定功率。

SCR全桥并联逆变器采用了调节直流电压改变输出功率的方式，因而在电炉等效阻抗较低时直流电压较低，此时功率因数较低。大功率加热时如果阻抗设计较好的话功率因数也可以达到0.9左右，但是一般阻抗计算无法达到此理想值，功率因数大约在0.8左右。

IGBT半桥串联逆变器具有良好的恒功率输出的能力，它可在整个熔化过程中始终输出额定功率。当电炉的负载阻抗变化时，它可以调节工作频率，从而使负载的等效直流电阻回到额定值。因为频率可以在很宽的范围内调节（阻抗匹配能力远大于电炉阻抗的变化范围），从而在熔化过程中使负载的等效直流电阻一直固定在其额定值。因此，向IGBT半桥串联逆变器供电的整流器不需要有电流余量，这同时也减小了电源变压器的余量。

1.5 工作频率

相对于IGBT而言，可控硅属于慢速器件。要关断可控硅，必须使其承受一定时间的反向电压（如前文所述）。因此SCR全桥并联逆变器不适合工作在较高的频率上。通常使用快速可控硅的并联逆变器的工作频率一般不超过2500 Hz。因此SCR全桥并联逆变器不适合用作表面淬火电源。

IGBT是一种快速开关器件，其开通或关断时间通常小于2 μs。只要大电流铜排布局合理，关断过电压不超过其额定电压，IGBT半桥串联逆变器可以工作在很高的频率上。一般用于表面淬火的IGBT半桥串联逆变器的工作频率可以高达100 kHz。

1.6 器件的过流容量和过流保护

可控硅的过流容量比较大，一般在20 ms内允许有6倍于额定值的电流通过。

SCR全桥并联逆变器在直流通路上串联有滤波电感器。当可控硅直通短路时，这个电感器可以限制短路电流的增长速度。当过流保护动作使整流器被关闭后，滤波电感器限制峰值短路电流在允许的范围内，从而避免可控硅的损坏。同样以1000 kW的SCR全桥并联逆变器为例，其最高直流电压是750 V，额定工作电流是1330 A，滤波电感器的电感量是2 mH。当逆变可控硅短路时，直流电流的上升率由下式确定：

di/dt = Vdc /L （Vdc 是直流电压，L是电感量）

代入上面的数字可知直流电流的上升率是0.375 A/μs。

此时如果过流保护动作将整流可控硅的触发脉冲关闭，原来导通的二只整流可控硅最长将在6.6 ms后关断，最大短路电流可由下式估算：

Imax=Idc+di/dt*t （Idc是额定工作电流，t等于6.6 ms）

计算得到最大短路电流是2475 A。事实上，在短路保护期间，直流电压并非保持750 V不变，而是按正弦函数逐步上升然后再下降到零，实际最大短路电流将比上式计算的还要小，见图5。无论如何，这个最大短路电流远小于可控硅的允许短路电流。而且，在整流器的进线处一般都装有快速保险丝，如果过流保护电路不动作，保险丝会在10～20 ms后烧断。因此，当SCR全桥并联逆变器发生可控硅直通短路故障时，可控硅元件一般不会损坏。

IGBT的过流容量比较小。当IGBT直通短路时，其最大短路电流仅由IGBT门极电压决定，一般是其额定电流的6～10倍，IGBT承受短路电流的时间不能超过10 μs，否则会造成IGBT损坏。所以，IGBT与可控硅相比，是一种比较脆弱的器件

IGBT半桥串联逆变器采用电容器作直流滤波，电容器和IGBT直接用铜排相联。当IGBT直通短路时，电流上升的速度非常快，一般在1～2 μs内电流就可上升到IGBT额定电流的6～10倍。过流保护电路必须在10 μs内关闭IGBT，否则就会造成IGBT损坏。所以在IGBT半桥串联逆变器中对过流检测和保护电路的要求非常高，这些电路必须快速动作，响应速度应控制在数微秒内。IGBT直通短路时，大电流快速通过直流母排时会产生很大的电磁干扰，保护电路还应有足够的抗干扰能力以保证动作正常。众所周知，在10 μs内快速保险丝是不可能被烧断的。

1.7 双向供电

SCR全桥并联逆变固体电源是通过调节整流器的直流电压来调节输出功率，所以一台整流器只能带一台逆变器工作。也就是说，一台SCR全桥并联逆变固体电源同一时刻只能向一台电炉供电。

IGBT半桥串联逆变固体电源是通过调节逆变器的工作频率来调节输出功率，整流器输出的直流电压是固定的。因此一台整流器可以同时带多个逆变器工作。在双向供电情况下，一台整流器同时向二台逆变器供电，可使二台电炉同时工作。

1.8 价格

IGBT半桥串联逆变固体电源和SCR全桥并联逆变固体电源的功率相同，但是价格却比SCR全桥并联逆变固体电源高20%～30%，功率加大，价格差距也就更大。影响价格主要有两方面因素。一是IGBT半桥串联逆变固体电源采用电容器滤波，但是价格与相同功率的SCR全桥并联逆变固体电源使用的滤波电感器相比就要略高一些。二是IGBT器件的价格约为相同规格的快速可控硅价格的一倍。此外，在半桥串联逆变器中IGBT要承受全部电炉电流。因此，同功率情况下IGBT的数量要明显多于可控硅。按现在国际市场行情，大电流IGBT器件的价格要明显高于二个一半电流IGBT器件价格之和，所以大功率的IGBT半桥串联逆变固体电源的价格与SCR全桥并联逆变固体电源相比差距会更大。

综上所述，将上述二种固体电源的主要性能比较总结于表1。

2 电炉的性能比较

2.1 电效率

按照感应电炉的设计计算公式，感应器―炉料系统的电效率可由下式计算。

η=ρ2・R2/R0

其中η为电效率；

ρ为感应器―炉料系统的偶合系数；

R2为炉料的电阻；

R0为感应器―炉料系统的单匝折合电阻。

从上式可见，感应电炉的电效率仅取决与感应器―炉料系统自身，与固体电源的输出电压或逆变型式无关。设计良好的感应电炉的电效率通常可以达到75%以上。

3 结语

（1）当电炉的功率在1500 kW以下时，如果需要高性能，能耗低，可以选择IGBT中频感应电炉。如果要求低价格，则可选择SCR全桥中频感应电炉。当电炉的功率在2000 kW以上时，通常应该选择SCR全桥中频感应电炉，它具有更高的稳定性和可靠性。

（2）如当负载是双电炉时，需要双向供电，功率共享型电炉，则只能选择IGBT中频感应电炉，只有二个串联逆变器才可以共用一个整流器，实现功率共享。

（3）当负载是保温电炉时，它的特点是炉内的存料量经常发生变化，时多时少。这就要求经常调节保温功率。在这种情况下应选择IGBT中频感应电炉，它的电网侧功率因数始终接近于1，而与输出功率无关。这样长期连续工作时可以减少供电线路和电源变压器的损耗。

（4）当负载是透热炉或表面淬火感应电炉时，这二种电炉都应选择IGBT串联逆变固体电源。透热炉需要频繁启动，并且还需要恒定输出功率以保证工件的温度。小直径的透热炉和表面淬火电炉除了需要频繁启动外，更需要高的工作频率，这些要求只能由IGBT完成。

综上所述，IGBT中频感应电炉的优点是：功率输出稳定性好，熔化速度快，能耗低，并且功率因数始终接近于1。

可控硅中频感应电炉的优点是：在能耗略高的基础上，设备造价低，工作稳定可靠，并且零配件的价格较低。

公司通过以上二种电源几年使用的实际情况得出体会，我们感觉到张家港东方四通科技有限公司的IGBT中频感应电炉电源，比起SCR全桥并联逆变固体电源有以下几大优点：

（1）开、关机启动平滑、启动容易，以前使用SCR全桥并联逆变固体电源时，有时候经常会产生开不了机，启动困难这个现象，这个现象对于每天操作机器的工人来说是件非常棘手又头疼的事情。张家港东方四通科技有限公司的IGBT中频感应电炉电源，它的起动相当平稳，起动成功率百分之百。

（2）对于甩带炉来说尤其是在浇铸时，需要一个稳定的、恒定的逐渐降低的保温功率，在这个方面使用IGBT中频感应电炉电源的优势，就明显的显现出来，以前使用SCR全桥并联逆变固体电源时，就在这个时候发生电源电流抖动，而且会发生停振，停振后又很难开起来，造成浇铸困难、或者浇铸失败，既浪费电、浪费时间又严重影响生产。

（3）张家港东方四通科技有限公司的IGBT中频感应电炉电源，诊断方便，维修方便，因为他们多数用的是模块式电路，只要诊断正确，更换非常方便，这个对于大规模生产单位来说是非常关键，如果设备故障不能较快排除，则势必会影响正常的有计划生产。

（4）节约电费，前面讲过IGBT中频感应电炉电源与SCR全桥并联逆变固体电源相比，相当于可以节约工厂变压器装机容量的20%，以我公司目前8台IGBT中频感应电炉电源计算，每台600 kW，则8×600=4800 kW，按照此功率计算则可减装机变压器容量4800×0.2=960 kVa，按现在公司每月付给电力公司变压器的装机容量，每月变压器的装机容量基本电费每kVa为30元计算，则每年可节约基本电费为：30×960×12=345600元，这可不是一个小数字。

根据以上对二种电源的几大比较和公司实际使用得出的几大优点，因此，本人建议推荐烧结硼生产厂家，使用IGBT中频感应电源作为甩带炉的电源。

参考文献

[1] 戴育航.IGBT晶体管模块中频感应加热炉[J].铸造，2000（9）.

[2] 吴水桂.IGBT中频电源在真空感应熔炼炉中的应用[J].科技风，2011（23）.

中频电源范文第10篇

关键词：中频感应电源；带显示屏的PLC；预置加热方案；微型液压站

中图分类号：U269 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0021-02

我段承担多种内燃、电力机车检修生产任务，在对牵引电机临修、小修过程中，需要先拆卸电机传动端轴伸上的小齿轮，才能对电机进行解体修理。原电机齿轮的拆卸方式一直采用人工手动，无专用的工装设备，拆卸效率低，遇到难以拆卸的齿轮，改用普通中频感应加热的方式，造成小齿轮表面退火而报废。为此，我段研制一种机械液压装置替代目前人工拆卸齿轮的设备，改变原人工手动和普通中频感应加热的拆卸方式，达到高效率和高可靠性的目的。本文介绍的一种电机齿轮液压拆卸装置，是我段近期潜心研究开发的成果。

1 设备总体结构

牵引电机小齿轮液压拆卸装置由一台中频感应加热电源和一台微型液压站组成。

新改造中频感应加热电源，在原来设计的中频感应加热电源基础上，增加的PLC编程控制功能，可以储存13套“预制加热方案”并在实际使用过程中选择使用。

微型液压站由小车、储油箱、电机/柱塞泵一体机、各种阀块、油管、滤油器、轴头连接管螺纹和防护挡板组成。电机/柱塞泵一体机由2.2kW电机和轴向柱塞泵一体机组成。

2 设备工作原理

2.1 中频感应加热电源主电路工作原理

如图2所示：来自电网三相工频交流电经过整流电路形成电压可调的脉动直流电，经过滤波器滤波为平滑的直流电送至单相逆变器，从逆变器输出高于工频几倍的中频单相交流电至负载。中频感应加热电源的负载是由感应线圈（包括加热工件）及中频电热电容器组成的LC并联振荡电路，该电路对负载的适用性较强，运行稳定可靠。

图2 主电路原理图

2.2 带显示屏PLC控制器

原有的中频感应加热电源，不带显示屏PLC控制器。实际使用该电源，必须先输入各项工作参数，再开机使用。当在工作中出现多种产品需要感应加热时，经常需要不断更换输入的各项工作参数，工作量比较大，而且容易出现参数输错造成工件过热退火或者加热不足的情况。

在原有中频感应加热电源上，增加带显示屏PLC控制器，并对内部电路进行改造。现在，通过带显示器的PLC控制器，可以方便地设置13套工作参数并贮存。实际使用过程中，根据具体情况调出所需要的参数进行工作。

图3 预制加热方案设置界面

2.3 微型液压站工作原理

图4 液压系统原理图

启动电机工作，通过滤油器，轴向柱塞泵一体机把油箱里面的液压油抽到轴向柱塞泵内。在轴向柱塞泵的作用下，液压油进入高压腔形成高压液压油。通过手动转换阀门，高压液压油进入高压油管，经过轴头连接管螺纹、电机轴伸注油孔进入环形油槽，产生强大的膨胀压力。在该压力的作用下，与电机轴伸锥面过盈连接的小齿轮沿锥面滑动，从而完成拆卸过程。

为检测液压压力和保护柱塞泵，在柱塞泵的高压出油口处安装有十字四通接头，分别连接显示油压表和溢流阀。溢流阀的过载保护压力设置为31.5MPa。

3 设备研发技术

机车牵引电机轴伸上安装有小齿轮，牵引电机的检修和小齿轮的检修都需要拆卸小齿轮，所以小齿轮的拆卸频率比较高，工作量比较大。

在没有液压拆卸装置之前，我段基本靠人工拆卸小齿轮。拆卸时，一边通过中频感应电源给小齿轮表面加热；同时往电机轴伸的注油孔添加一定的锂基油脂，在一个M20的螺栓上缠绕生胶带并拧进注满锂基脂的注油孔，拧紧螺栓依靠人工加压锂基油脂达到一定的膨胀压力，最终拆洗安装在电机轴伸锥面的小齿轮。但是，人工拆卸小齿轮的方式，油脂经常泄漏而达不到所需要的膨胀压力，或者是小齿轮与轴伸结合太紧而人力不够，或者是小齿轮加热过度造成表面退火报废。

综上所述，普通的中频感应加热配合人工拆卸的工艺方式不可靠，浪费大量的人力和时间，并且可靠性差、效率低。

通过研究分析，我段设计制造一种新型的电机小齿轮液压拆卸装置，大幅度提高电机小齿轮拆卸的成功率，极大地降低了劳动强度，作业时间明显缩短。该装置根据预存在PLC控制器中的工艺参数，启动中频感应加热电源给小齿轮表面加热；同时轴头连接管螺纹与电机轴伸注油孔拧紧密封后，液压油由油泵加压形成高压，通过轴头连接管螺纹、注油孔流进电机轴伸环形油槽并膨胀，推动小齿轮沿电机轴伸锥面滑动，从而拆卸小齿轮。采用液压油泵加压的液压油可产生高达30MPa的压力，远远超过原来人力所能够达到的压力，所以很轻松地拆卸各种配合公差的小齿轮。

4 结语

机车牵引电机齿轮的拆卸一直是我段检修工艺过程中的一个问题。未设计专用微型液压站之前，我段完全靠人工来完成电机小齿轮的拆卸，投入大量的人力和时间，也造成部分电机轴伸和齿轮损坏。特别是面对齿轮发生弛缓事故需要检修时，根据当时的工艺装备条件就只能破坏性拆卸。

这种改进型的中频感应加热电源配合微型液压站的新型电机齿轮液压拆卸装置，在我段使用后，效果显著，极大解决我段以上问题，该装置具有值得机务段设备换代推广应用的价值。

参考文献

[1] 赵叔东.韶山8型电力机车[M].北京：中国铁道出版社，1998.

[2] DF型内燃机车[M].北京：中国铁道出版社，1998.

[3] 朱国敏.过盈热装齿轮拆卸方法[J].现代冶金，

2010.

[4] 杨晓静.数字化中频感应加热电源关键技术研究