看了坛子里slof等大神的杰作,心潮澎湃,趁着自己最近研究桥类功率变换,进行了一番感应加热实验.
本人从未作过类似东西,因此恶补了几天的基础知识.
学习是件快乐的事!
以下是实验电路主要参数：
1、    半桥管：IGBT GT80J101 （600V 80A 200W）
2、    续流二极管（飞轮二极管）：RHRG75120 （1200V 75A 85nS）
3、    桥臂储能电容：330u/200V
4、    驱动芯片：SG3525
5、    半桥驱动：EXB841
6、    阻抗匹配变压器：EE85磁芯，初级0.33mm线10线并绕20T；次级0.33线24线并绕5T再并上10平方多股铜芯线5T。
7、    负载线圈：6mm空调铜管在直径8cm圆棒上绕5T 并轴向拉长至5cm，电感量2uH
8、    负载电容：多个电磁炉谐振电容并联
9、    谐振频率36.5KHz，驱动频率，37.5KHz
10、    供电：220V市电全波整流5uF滤波
11、    冷电流5.7A约1200W
12、    热电流4A约900W


调试过程中，烧了N只IGBT后,有以下心得与大家分享.有错漏之处敬请指正.

1、    半桥驱动厚膜EXB841的过流VCE检测电压阈值过高,约为7.3V.大多数管子开通时在这个VCE下已经损坏。所以基本起不了保护作用，在不改变EXB841其它外围的情况下，在6脚与快恢复二极管之间反向串联一个3.6V稳压管（负极接EXB841的6脚），这样，保护阈值就能降到7.3-3.6=3.7V。这样能保证灵敏地进行保护。其次，841进行保护后并未锁死14,15脚的PWM信号，不能彻底关断IGBT二是造成一个振荡。我之前一直没注意这个问题，在调试过程中经常因输出变压器匝数不够造成饱和而烧管，如上改动后，就再没问题。输出短路都无妨。
2、    EXB841的工作频率标称是40KHz，实际工作在70KHz都正常。
3、    坛子里盛行的这个ZVS自激电路做为中小功率DC-DC变换真的很好，要是光用来拉弧就浪费了。由于初级回路处于谐振，漏感造成的匝比不等于变比问题不复存在，因此为匝数设计带来了便利。EC42磁芯轻松做到700W功率，最主要的是高效率，无发热，布线调试都简单。
4、    加热线圈一定要处于谐振，用谐振电容来补偿纯电感的无功功率，使电流与电压同相位，获得最高的输出功率。可以是串联或并联谐振。
5、    负载线圈，用铜管无疑是上佳选择，有着优良的电导率，并且可水冷。线圈不宜绕得过大，如并联谐振时Z=L/RC，电感量越大，总阻抗也就越大，而且铜管本身的铜损也越大，不利于功率的提高。做实验用的，最好控制在1-2uH。上传一个软件，计算值很准确，无LC表的朋友可用这个计算空心线圈电感量。
经验修正电感量计算.rar 166.59KB RAR 303次下载
6、    谐振电容，最好使用专门的高频无感谐振电容，我是采用电磁炉谐振电容，物美价廉。采用多个并联的方式，能有效分担电流负荷。谐振电容尽量靠近线圈安装。以减小槽路串联等效电阻。
7、    ☆重点：阻抗匹配，不管是单管还是推挽，全桥还是半桥，输出阻抗都不可能与负载线圈槽路阻抗相一致，一般都是输出阻抗大于槽路阻抗。在这个应用中，阻抗失配造成的不止是功率大减，若阻抗远小于输出阻抗时会造成重载而使开关管炸掉。因此必须采用某种阻抗匹配手段来实现最高功率传递。通常采用的是变压器匹配和L型匹配。L型匹配是最佳的方式，因为不需要磁芯变压器，而且通过的是高压侧有功功率，电流较小，发热也小。但是匹配电感的数值很难计算和确定，给DIY造成难度。因此我采用传统的变压器匹配方式，变压器油阻抗变换功能，阻抗变换比例等于匝比的平方。电路中采用的是EE85磁芯，初级20T，次级5T。阻抗变换比为16:1。上一篇阻抗匹配的论文，做为基础知识储备。
感应加热负载匹配方案.pdf 210.64KB PDF 773次下载 预览
8、    在调试阻抗匹配的过程中，应固定初级匝数不变，改变次级匝数，同时配合调整谐振电容大小和驱动频率。使在谐振点电流谷值时有较高的空载电流。
9、    并联谐振回路的谐振点很好找，万用表检测市电电流，从高到低缓慢调节驱动频率，找到一个最低电流点，然后稍微增加一点频率，如谐振点在40K，则驱动在42K比较合适，使负载成弱感性，起到一定的限流作用，防止炸管。