誘導加熱電源の主な回路トポロジの選択と分析

1。スキーム選択

誘導加熱電源にはさまざまな回路トポロジがあり、選択は次の要因に基づいています。

シリーズ共鳴インバーターの採用
誘導加熱装置に適したインバーターの主なタイプには、平行共鳴インバーター（電流-ソースインバーター）とシリーズ共鳴インバーター（電圧-ソースインバーター）の2つの構成が含まれます。整流期間中、並列共振インバーターのインバータースイッチングデバイスは逆電圧にさらされる可能性がありますが、IGBT（絶縁ゲート双極トランジスタ）は逆電圧に耐えられません。アンチ-並列高速ダイオードが保護に使用されると、循環電流が発生し、デバイスに損傷を与える可能性があります。したがって、各ブリッジアームは、逆電圧に耐えるために、スイッチングデバイスと同じ電圧定格の高速回復整流ダイオードで直列に接続する必要があります。ただし、これにより、各アームの-状態の損失が増加し、機器のコストが増加します。さらに、比較的高い周波数のため、平行共鳴インバーターを使用する場合、共振コンデンサと加熱コイルの間のリードワイヤは長すぎてはなりません。それ以外の場合、出力と効率が深刻な影響を受けます。シリーズ共鳴インバーターの場合、わずかに長いリードワイヤが動作周波数を変化させるだけであり、出力と効率への影響は最小限です。

2。単一-チューブIGBTモジュールをスイッチングデバイスとして使用します
電源半導体デバイスの中で、IGBTのスイッチング速度は、50kHz未満の誘導加熱電源の要件を満たすことができます。 -状態の損失では、入力インピーダンスが高く、駆動力が低いなど、一連の利点があります。

3。トランスカップリング出力の使用。

3 -フェーズインバーターブリッジの場合、3 -フェーズ380V電源グリッドを搭載している場合、出力電圧は約530Vと同じです。出力が直接出力された場合、共振コンデンサと加熱コイルの電圧がQ倍に出力電圧の電圧になります（Q値は負荷に応じて3 - 15の範囲で変化する可能性があります）、加熱コイルに適用される電圧を高すぎるため、電圧削減測定を行う必要があります。さらに、高電圧コンデンサも解決するのが困難です。

4. PWM制御方法を使用して出力電力を調整します
シリーズ共鳴インバーターには2つの電力調整方法があります。1つはDC電圧を変更することです。もう1つは、力率を変更することです。前者は、負荷条件に応じて対応する周波数を提供できるため、インバーターは常に1の力率で動作します。出力電力はDC電圧を変更することで調整されます。この回路には、インバータースイッチングチューブが負担するサージ電圧とサージ電流の要件が低いですが、インバーターはしばしば比較的高い力率で動作しますが、IGBTモジュールを流れる反応性電流は小さく、IGBTにとって非常に有益です。

力率を変更する方法は、出力電力を調整するために使用されます。特定の方法は、最初に出力周波数を調整して、システムを共振状態の近くで動作させ、次にPWMのパルス幅を調整して必要な出力電力を達成することです。