用按键精灵做网站,固戍做网站的公司,在建工程,黄页88网推广服务免费一、高频加热的类型 利用高频电源加热通常由两种方法#xff1a;电介质加热#xff08;被加热物体绝缘#xff09;与感应加热#xff08;被加热物体导电#xff09;#xff0c;详细解释如下#xff1a; 电介质加热#xff08;利用高频电压的高频电场导致物体自身分子摩…一、高频加热的类型 利用高频电源加热通常由两种方法电介质加热被加热物体绝缘与感应加热被加热物体导电详细解释如下 电介质加热利用高频电压的高频电场导致物体自身分子摩擦发热 绝缘的材料置于变化的电场中时通过材料本身的介电损耗使其发热的过程称为电介质加热电介质加热能够从内部对被加热物体(绝缘体)均匀加热。 高频电压加到两极极板层上在两极之间产生交变的电场。加热物体处于这个电场中其内的极分子随着电场做同频率的旋转或者振动从而产生热量达到加热效果。示意图如下 2.感应加热利用高频电流产生交变磁场 通过把高频大电流流向被绕制成环状或其它形状的加热线圈由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁场将金属等被加热物体放置在线圈内磁束就会贯通整个被加热物体在被加热物体的内部与便会产生相对应的很大涡电流。由于电阻的存在所以会产生很多的焦耳热(QI2R)使物体自身的温度迅速上升。感应加热需三个条件 A.产生高频交流电流流经线圈,产生交变感应磁场 B.交变磁场在被加热金属物体中产生交变涡流 C.涡流产生焦耳热加热物体。由于交变电流的趋肤效应交变电流集中于物体表层因此物体表层温度升温快。频率越高电流就越集肤在金属表面 名词解释趋肤效应当导体中有交流电或者交变电磁场时导体内部的电流分布不均匀电流集中在导体的“皮肤”部分也就是说电流集中在导体外表的薄层越靠近导体表面电流密度越大导体内部实际上电流较小。 二、高频加热的用途 淬火将工件加热到一定温度后再次快速冷却下来增加工件的硬度和耐磨性。 熔炼比如中频感应熔炼炉 钎焊将钎焊料加热到融化温度而使两个或几个零件连接在一起。 三、感应加热电源的组成 整流电路50HZ的交流变直流、逆变器直流变成高频的交流电、控制与保护电路组成。 四、逆变器的工作原理 4.1 逆变器的基本原理 如下图所示开关S1,S4闭合时电压uo 方向从左到右。开关S3,S2闭合时电压uo 方向从右到左。开关频率越高那么电压uo的切换频率也越高。这就是逆变即把直流变成高频交流的基本原理。 如果负载是纯电阻R的那么电压与电流是波形相同相位相同如果负载是阻感性的(RL)那么由于电感电流不能突变电流io相位滞后于uo下图所示 4.1.1 输出电压的调节方法 可以把开关开的时间缩短即占空比缩小即S1S4关断后过一会S2S3才通这样平均起来电压就变低了。 4.1.2 高频开关器件 可以采用IGBTMOSFETGTOGTR作为开关器件。比如英飞凌FF300R12KS4的IGBT模块上升时间下降时间1us,即理论上开关频率很高1000K/s. 4.1.3 占空比调节芯片 SG3525是电流控制型PWM控制器可以接反馈电流来调节脉宽的。或者直接用管脚9的电压来控制占空比0.9-3.3 V 对应占空比0-49. SG3525 是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片它简单可靠及使用方便灵活输出驱动为推拉输出形式增加了驱动能力内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器有过流保护功能频率可调同时能限制最大占空比。 4.2 逆变器的分类以及实际实现方式 按相数单相三相 按直流电源特性分类电压型逆变器、电流型逆变器。 根据电路结构单相半桥单相全桥推挽逆变三相桥变。 按换流方式全控型开关器件换流逆变器、负载谐振式换流逆变器、强迫换流逆变器。 4.2.1电压型逆变器使用最广泛特点 1).输入侧有一个大电容输入电压稳定。 2).桥臂不可直通否则输入电压源将被短路。 3).应用比较广泛。 电压型逆变器                                电流型逆变器 4.2.2 电流型逆变器的特点 1).输入侧有大电感因此输入电流稳定 2).桥臂可直通即输出可短路但是不能开路否则电流没地方去 3).目前应用少。因为电感储能密度小导致体积大且笨重。且电感自身损耗也比电容大。 4.2.3 半桥和全桥电路 4.3: 谐振 将逆变频率设定在负载调谐频率附近可获得正弦曲线的电流输出。 调谐方式有两种 串联谐振式逆变电路 并联谐振式逆变电路 五网络上一些分享的电路 5.1 案例1  电压型串联谐振式逆变电路 图1 逆变 图2 驱动及保护电路的原理图 图1中高频电流互感器TA对谐振电流进行采样该采样电流信号经图2中的快恢复二极管V5~V8的全桥整流、电容C4的滤波、电阻Rl3和R15的分压在过二极管V9加到SG3525A的引脚10强制关断端上起到电流保护作用。电容器C4滤波后的电流信号再经过电容C5的滤波、RP和R16的分压送至SG3525A的引脚l误差放大器反相信号输入端调节电位器RP可调节输出功率和控制加热速度。SG3525A是PWM控制集成电路输出电流大于200mA输出脉冲电流可达土500mA可以直接驱动IGBT。输出PWM脉冲信号频率最高可达500kHz。具有软启动功能 整机采用自然冷却为了降低空载时的功耗在系统中增加一个检测被加热件是否通过加热线圈的检测电路。当没有被加热件通过加热线圈时继电器K的常闭触点闭合SG3525A引脚16基准电压端输出的5V电压加到引脚10PWM锁存器关断主电路输出关断。当被加热件从加热线圈内通过时检测电路输出信号将继电器K的常闭触点打开SG3525A引脚16的5V电压不再加到引脚10PWM锁存器去锁系统处于加热状态 5.2  案例2  电流型并联谐振式逆变电路 5.3 案例3 半桥串联逆变器 【附录1】串联、并联谐振的介绍 1.什么是谐振、谐振 在某一特定频率下U与I达到同相位称为谐振。 2.串联谐振 整体阻抗Z RjwL1/jwC R j(wL - 1/wC) 当 时整体阻抗ZR最小。此时电流最大谐振的频率是电路自身参数决定的称为电路的固有震荡频率。 I U/Z U/R. 电阻R上电压就是U。  而电感上的电压大小为 , 若C150pF, L250mH, R20.  那么UL 65U. 可见电感上的电压是输入电压的65倍。 这就是收音机利用谐振从不同频段的信号源中选择所需要频率(即与谐振频率相同)的信号的原理。 3.并联谐振 当整体阻抗Z最大,ZR同电压时电流最小 若电阻上电流为即电感上的电流是电阻上电流的R/wL倍。 在并联谐振电路中电路的总电流最小电阻上的电流而支路的电流往往大于电路的总电流因此并联谐振也称为电流谐振 【附录2】高频焊接中常用的芯片 IGBT IGBTInsulated Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极晶体管。可用于多种类型的电子器件中实现高效率的快速开关。IGBT的典型符号及其图像如下所示 IGBT结合了晶体管的低饱和电压和MOSFET的高输入阻抗和开关速度。这种组合的结果提供了双极晶体管的输出开关和导通特性但电压像MOSFET一样被控制。常用的比如Infineon的IGBT:  FF300R12KS4:  双通道300A, 1200V。 IGBT驱动三相电机示意图 2.谐振电容MKPR-MT 谐振电容  3uF 应用于电力电子设备中的串/并联谐振 电焊机电源感应加热设备等谐振场合。 3.IGBT的控制芯片SG3525脉宽可调的集成芯片 SG3525是电压模式PWM控制器集成电路。它用于市场上大多数逆变器。 它用于为电力电子项目和开关模式电源生成 PWM 信号。它提供反馈电路通过将反馈信号与参考电压进行比较来控制输出电压。它具有一个保护电路可根据反馈电流限制关闭 PWM 信号. 可以给定管脚9的电压来控制占空比0.9-3.3 V 对应占空比0-49 1).  1脚、2脚、9脚和16脚。这四个脚主要实现反馈和补偿。  2).  3脚、8脚、10脚是功能引脚。  3).  4脚、5脚、6脚、7脚决定了输出PWM波形的频率。频率的计算公式为f1/(CT*(0.7RT3RD))  4).  12脚、13脚和15脚是电源脚和地脚。  5).  11脚和14脚是输出脚。 1脚和2脚分别是芯片内部误差放大器的反相输入端和同向输入端。当1脚电压比2脚电压低时输出的PWM占空比增加反之减小。 3脚用于同步两个波形。 4脚是芯片内部振荡器的输出脚可用于判断频率是否设置正确。 5脚、6脚和7脚共同决定了输出PWM的频率频率的计算公式为f1/(CT*(0.7RT3RD)) 8脚是软起动脚。连接该脚的电容容值越大软起动的时间越长。 9脚是补偿脚连接芯片内部误差放大器的输出。通过该脚对反馈网络进行补偿可以减小负载变化或者芯片电源波动时输出PWM的电平的波形。 10脚是关闭脚。该脚接地时芯片正常工作该脚接高电平时芯片将保持在关闭模式。可接保护电路。 11脚和14脚是PWM输出脚。 12脚是地脚。 13脚是图腾柱输出的电源脚决定了输出PWM的高电平。 15脚是芯片电源脚。 16脚是芯片输出的5.1V参考电源脚。可作为误差放大器的基准电源也可以作为关闭脚的电源 4.过零触发双硅输出光耦MOC3061 由发光二极管双向可控硅组成的光电耦合器。零交叉可用于控制端与交流240V下电感负载电路间的隔离。    用于红绿灯、电磁阀、电机控制器等的控制。 输出电流0.5A。输出端电压600V。 5.6N137 高速光耦合器 6N137光耦合器是一款用于单通道的高速光耦合器其内部有一个850nm波长AlGaAsLED和一个集成检测器组成其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。具有温度、电流和电压补偿功能高的输入输出隔离LSTTL/TTL兼容高速(典型为10MBd)5mA的极小输入电流. LM339N LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端 它是四电压比较器用于电磁炉的保护控制电路比如温度保护、电压、电流检测等等 两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态因此把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的 Pin Name Description 1 1OUT Output pin of the comparator 1 2 2OUT Output pin of the comparator 2 3 VCC Power supply 4 2IN- Negative input pin of the comparator 2 5 2IN Positive input pin of the comparator 2 6 1IN- Negative input pin of the comparator 1 7 1IN Positive input pin of the comparator 1 8 3IN- Negative input pin of the comparator 3 9 3IN Positive input pin of the comparator 3 10 4IN- Negative input pin of the comparator 4 11 4IN Positive input pin of the comparator 4 12 GND Ground 13 4OUT Output pin of the comparator 4 14 3OUT Output pin of the comparator 3 在电路中比较输出为 如果V1 V2则Vo VCC 如果V2 V1则Vo 0V或GND 7.NE555P: NE555P芯片是一种多功能集成电路芯片可用于各种电子设备中。它的基本工作原理是在电容和电阻组成的RC电路上产生周期性的脉冲从而实现定时器、脉冲发生器、振荡器等功能 1 GND接地端口连接到电源的负极或地线上 2 TRIG触发输入端口当此引脚电压降至1/3Vcc时输出端为高电平 3 OUT输出端口输出VCC或者0V。 4 RESET重置输入端口当输入低电平时复位此时输出低电平 5 CTRL控制端口可通过外部电阻或电容进行调节 此引脚接空时默认阈值为1/3vcc与2/3VCC 6 THRS比较器正极输入端口通过它来设置计时周期 7 DIS放电用于给电容放电 8 VCC电源正极输入端口可接受电压范围为4.5V~15V 2 TR THRS 输出 1/3Vcc 2/3Vcc 高电平 1/3Vcc 2/3Vcc 不变 1/3Vcc 2/3Vcc 低电平 放电导通 8.4558D: 4558d芯片是一种双运放集成电路由日本NEC公司生产。它是一种广泛使用的通用型芯片在音频设备中得到了广泛应用。本文将介绍4558d芯片的功能和电压规格. 4558d芯片具有两个独立的高增益运放器 9.MC14568B: MC14566B工业时基发生器采用MOS P沟道和N沟道增强型器件在单片结构中构建。该设备由一个除以10的波纹计数器和一个除以5或除以6的波纹计数器组成以允许从50或60 Hz的线路进行稳定的时间生成。通过将该设备级联为除以60的计数器可以计算秒和分钟并在电路输出端以BCD格式提供。内置单稳多谐振荡器其输出可用作复位或时钟脉冲提供额外的频率灵活性。此外还包括一个引脚允许除以5 P SUFFIX PLASTIC CASE 648计数从欧洲50 Hz线路产生1.0 Hz. ​​​​​​​ 【附录3】SPWM基本原理 当占空比按照正弦变化时脉冲面积也将按照正弦规律变化输出为正弦波。