电磁炉的igbt为什么会能产生高频以及工作电压为为什么要选1200V电压规格

时间:2019-6-18 分享到:

今天工品小编说说电磁炉的igbt为什么会能产生高频以及工作电压为为什么要选1200V电压规格

主电路中220V交流电经整流滤波后加在由电容C1及C2和电感L1与IGBT管S组成的电压谐振变换器上。变换器主要起两个作用,一是将工频转换为20~40kHz的高频交流电,二是将电能转换为磁能。高频交流电加在励磁线圈上,通过电磁感应,直接作用于锅具底部,产生涡流,使锅具迅速加热。控制电路采用单片机HT46R22作为主控制芯片,它能实现许多必要的检测和保护,同时由它产生控制所需的PWM信号,控制电磁炉的输出功率。电磁炉产生高频电流原理如下:

电磁炉的igbt为什么会能产生高频以及工作电压为为什么要选1200V电压规格
电磁炉原理图
电磁炉的igbt为什么会能产生高频以及工作电压为为什么要选1200V电压规格

如上图电磁炉的主电路是一个AC一DC一AC(交流一直流一交流)变换器,由桥式整流器和电压谐振变换器构成,如图2.1所示。市电的交流电源经桥式整流器变换为直流电,再经电压谐振变换器变换成频率为20一40KHz的交流电。这个高频交流电通过在圆形平面上绕制的线圈盘藕合到锅具的底部,在锅具底部产生旋涡状电流,使锅具快速生热。电压谐振变换器是主电路的核心,其作用是使直流电逆变为高频交流电,以满足感应加热的要求。电压谐振变换器是低开关损耗的零电压.型(ZVS)变换器,主开关元件是功率晶体管,常称为功率开关管。目前,采用绝缘栅双极晶体管(IGBT)。功率开关管的开关动作是由图2.1所示的主控制器控制,并通过为满足功率开关管驱动条件的驱动电路而完成的。

220V市电的波动范围是5%,加上10%的保险系数,就是15%,220 X115%=253V,一般会取265V AC。经过整流滤波以后,直流电压就是公式图×265= 374V。
电磁炉中,IGBT的负载是锅底线圈,是一个电感。IGBT关断时,线圈两端会产生感应电压,幅度与电源电压相当,叠加在电源电压上。这时候,IGBT耐受的电压就是374×2=748V。
尽管IGBT中的体二极管;有续流作用,很快就会将感应电压消耗,但是需要时间,尽管这个时间很短。考虑到 电感回路的异常情况,再加上20%的保险系数,就是748×(1十20%)=898V。
也就是是说,VCES的809%是898V。那么,应该选取的VCES值就是898÷80%=1123V,选取1200V的电压规格就是理所应当的了。
以上是针对单管开关来说的,如果是半桥或者全桥 电路,IGBT一般只承受一半的峰值电压,所以可以选取600V 电压规格的IGBT。不过,考虑到一个桥臂(半桥或全桥中的一个IGBT为桥的一个臂)出问题可能会让另一个桥臂承受全部的峰值电压,电压规格对IGBT的导通压降影响很小,如果不苛求成本,选用1200V 电压规格就更为保险。如果采用的是VMOS,则一定会选600V电压规格。

电磁炉的igbt为什么会能产生高频以及工作电压为为什么要选1200V电压规格

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