DIY简易版市电半桥电磁炉
ehco2010/11/01高电压技术 IP:贵州
供电:220V市电
功率:冷锅电流3.9A 约850W,热锅电流2.5A约550W
驱动:SG3525
图腾:TIP41C,TIP42C(100V,6A,50W)
驱动变压器:EC42磁芯,初级双股分两层绕制0.92mm 33T,次级0.92双线并绕22T。
三明治绕法,两层初级夹一层次级。这样能有效减小漏感,使变压器在跳沿上不会有寄生振荡。
这样,当低压电源电压18V时,次级驱动电压14V左右。
驱动电压钳位:15V TVS 1500W拆机未知型号
半桥IGBT管:仙童FGA25N120(25A,1200V),大路货 维修电磁炉处均有
桥臂储能电容:PC开关电源拆机220u,200V
续流分流管:BWM56E
占空比40%,死区3uS。

先看看电路
QQ截图未命名.png
总结:
1.雕刻机做电路板时,焊盘隔离数设置为0,走线隔离数设置为1。绝对推荐采用进口0.2mm30°平底尖刀,转速20000rpm,走刀深度0.15mm,走刀速度3mm/S。这样可保证高速雕刻和质量。
隔离好后,将覆铜板用小太阳之类加热至80°左右,趁热用镊子配合刀片,尖嘴钳等工具将多余铜膜揭起撕掉,这样比用雕刻机进行铣削速度提高20倍以上。一块同样面积20x15cm,同样走线复杂度的板子
完全用雕刻机成型,耗时15小时左右,用手撕配合雕刻,仅用1小时。

2.驱动变压器应留有充足功率余量,为防止饱和,匝数应比计算匝数多50%-80%。否则图腾管易烧毁,次级输出波形也不能完全跟随初级波形。可采用EE,EC磁芯或磁环。EE22输出50W不成问题
因我手头有过量EC磁芯,顾大材小用。

3.图腾与驱动变压器初级回路一定要加隔直电容,耐压2倍于图腾输出电压即可,容量视预算推动功率和频率灵活变动。在35KHz,30W推动功率时,0.47uF已足够。频率越高,容量越小。

4.驱动变压器次级与IGBT GE极之间,一定要串联合适的电阻来对冲击震荡进行阻尼(变压器次级漏感,布线分布电感,分布电容与IGBT管GE极之间电容,会在脉冲的跳沿上会形成寄生振荡,若
此震荡持续至死区时间之后,且幅度大于管子的开通电压,就容易造成桥臂共导而炸管),改电阻取值在51R-10R之间、功率2W。可用示波器监测GE波形,调节阻值使寄生震荡幅度足够小而驱动电压
上升时间足够短时最佳。

5.半桥对初级磁通不平衡有一定的抑制作用,但次级造成的安秒不平衡将无济于事。因此如果接变压器负载,次级最好采用桥式整流并采用孪生整流管。

6.接变压器(高压包)之类时,最应注意磁芯饱和,磁芯饱和后等效为短路,桥臂电容储能瞬间直通IGBT CE 瞬间造成炸管。若无完善保护,上下两管任何一个击穿,另一个立即击穿。
若不清楚使用的磁性具体参数规格,可先使用较高的驱动频率,如40KHz。初级线圈可先多绕几十圈,边减少圈数边监测负载回路电流波形,若开始畸变则磁芯开始进入饱和,应立即关闭母线电源或降低电压。然后增加绕组匝数至带载电流最大而且波形良好。

7.对于彩电高压包U形磁芯,220V市电(母线直流315V),工作在30KHz情况下。初级宜采用0.55mm三线并绕20T做为初级。

8.做感应加热时,我用的成品电磁炉发热盘。应先放上铁锅,将驱动频率调至最高,然后上电。监测回路电流,缓慢降低频率 使电流最大而波形不失真。这个实验因为没有完善的保护。因此极容易炸管,例如加热过程中将锅移走,线圈感抗急剧减小(空气不会磁饱和,但背部贴的磁条会),导致IGBT过流烧毁。再如将铁磁性锅底换做非铁磁性的如铝板,瞬间炸管。
我因此损失6只IGBT。

9.桥臂储能电容越大,输出功率越大。但是受频率和负载线圈易饱和程度决定。频率越高,储能电容可越小;  线圈越易饱和,储能电容越小。

IMG_4892.jpg
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+1  学术分    科创网    2010/11/03 大量珍贵经验。
来自:电气工程 / 高电压技术
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~~空空如也
ry7740kptv
14年3个月前 IP:未同步
264081
你做的是硬开关的啊?话说做成软开关效果会更好!同时注意下线圈的设计,最好用铜管并灌入冷凝水~
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ehco作者
14年3个月前 IP:未同步
264082
引用第1楼ry7740kptv于2010-11-02 10:37发表的  :
你做的是硬开关的啊?话说做成软开关效果会更好!同时注意下线圈的设计,最好用铜管并灌入冷凝水~

谢谢您的指点,这个功率太小了,线圈都不发热,散热片也基本不热。软开关来日研究研究。
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ry7740kptv
14年3个月前 IP:未同步
264092
话说隔离驱动变压器到底是用E型的绕好还是用磁环好?。。。
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ehco作者
14年3个月前 IP:未同步
264115
同样截面积的情况下
磁环的漏感比较小,但是自己绕制比较麻烦。
EC,EE磁芯不加气隙的话,效果差不多,绕制方便多了。
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ry7740kptv
14年3个月前 IP:未同步
264117
磁环才绕10-15T,貌似也不麻烦。。。话说我做个隔离驱动变压器都是磁环做的。。。
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ehco作者
14年3个月前 IP:未同步
264118
引用第5楼ry7740kptv于2010-11-02 14:55发表的  :
磁环才绕10-15T,貌似也不麻烦。。。话说我做个隔离驱动变压器都是磁环做的。。。

达到效果就行了,用PC开关电源的磁环的话,如果驱动功率大点,频率低点,磁环就有点吃力了。
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刘晓鸣
14年3个月前 IP:未同步
264148
你的R9和R10的电阻是多少欧姆啊
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ehco作者
14年3个月前 IP:未同步
264190
10Ω,我使用的是成品驱动板 板子上已经有图腾输出
如果用SG3525芯片直推,电阻取22Ω
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hanbreen
14年3个月前 IP:未同步
264207
引用第6楼ehco于2010-11-02 15:03发表的  :

达到效果就行了,用PC开关电源的磁环的话,如果驱动功率大点,频率低点,磁环就有点吃力了。
你是说PC电源输出滤波的磁环吗?那个不能做变压器磁芯,只能做滤波电感磁芯。磁环选的合适的话是很适合做驱动变压器的,磁环的种类很多的。
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ehco作者
14年3个月前 IP:未同步
264214
引用第9楼hanbreen于2010-11-03 08:53发表的  :
你是说PC电源输出滤波的磁环吗?那个不能做变压器磁芯,只能做滤波电感磁芯。磁环选的合适的话是很适合做驱动变压器的,磁环的种类很多的。


是的,市面上价格从2元到200元层次不齐,不太容易抉择。
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hanbreen
14年3个月前 IP:未同步
264218
关键不是价格,是材质。
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ehco作者
14年3个月前 IP:未同步
264219
价格决定材质 国产大量NXO 和TDK的射频磁芯,价格悬殊几十倍 效果也。。
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hanbreen
14年3个月前 IP:未同步
264220
我们讨论的不是价格,而是什麽场合用什麽材质的东西。
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ry7740kptv
14年3个月前 IP:未同步
264247
隔离驱动变压器的磁芯一般采用铁氧体材料,频率不超过500kHz,价格低廉,实用性强~
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gzh007007007
14年3个月前 IP:未同步
264250
电脑电源磁环是扼流圈是普通铁粉芯,还是别用了吧,买个绿色铁氧体磁环才是王道,价格也很低。
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ehco作者
14年3个月前 IP:未同步
264458
将就用这个半桥试验了一下手头一堆EE磁芯的工作频率。放电效果还不错,呵呵。
这种铁氧体磁芯,EC42的能工作到150Khz没问题,EE65的只能到100KHz,而EE85加厚的只能到40KHz。
半桥的输出通过1.7u400V的无感金属膜电容后,接到EE65的初级,0.92mm绕15T,次级0.55mm 20股绕1T。
然后EE65的次级接到EE85的初级 0.55mm 20股绕4T 次级为0.33mm绕800T

做放电试验如下:
频率:40KHz
电源:市电220V
空载电流:40mA
拉弧电流:0.6A-1.6A 拉弧距离越长 电流越大 拉到6cm时 能听见明显的工频交流声 说明市电滤波不是很好

下面是放电效果。 IMG_4908.jpg
IMG_4916.jpg
IMG_4914.jpg
IMG_4912.jpg
IMG_4915.jpg
IMG_4907.jpg
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ehco作者
14年3个月前 IP:未同步
264654
话说这个半桥还真经玩,今天试验了下感应加热。
功率变压器EE55磁芯
初级:0.65mm4股并绕10T
次级:0.65mm20股1.75T

感应线圈:
大功率射频功放拆机
内径2cm
外径4cm
4T


供电电压60V
电流1A
频率:100KHz IMG_4921.jpg
IMG_4919.jpg
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123123123
14年3个月前 IP:未同步
264656
里面加热的是什么金属??
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刘晓鸣
14年3个月前 IP:未同步
264666
是铁钉。。。。。。。。
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ry7740kptv
14年3个月前 IP:未同步
264671
其实LZ这东西挺极品的,稍加改造就能变成很多东西,如加上线圈就是电磁炉,接上铜管就是感应炉,接上大功率高压变压器就是高压电源,加个谐振电容再调整下输出频率就成软开关电源了,建议KC给置顶![s:255][s:251][s:252]
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小特斯拉圈圈
14年3个月前 IP:未同步
264805
回 17楼(ehco) 的帖子
有时间我用我那ZVS也玩玩(200~400W)
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ehco作者
14年3个月前 IP:未同步
264883
水泥钢钉                                                                   .
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ehco作者
14年3个月前 IP:未同步
264888
回 20楼(ry7740kptv) 的帖子
呵呵,貌似ry7740kptv最近十分热衷软开关技术。
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andyyuhuaguo
12年9个月前 IP:未同步
384875
看过大侠的制作 小弟真是佩服得五体投地。  小弟正在做毕业设计,请教大侠 变压器驱动的 20KHz、2.5KW的半桥igbt的驱动电路该如何设计 啊  望大虾耐心解答一番 小弟不胜感激 [s:226]
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lvqin
12年1个月前 IP:未同步
481841
回 16楼(ehco) 的帖子
请问EE65的次级直接多绕n匝,直接升压可以吗
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