震惊!完美的单管ZVS(电磁炉)驱动电路,只需要一个RS触发器!
zvs吧
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峰值电流控制模式!完美0电压导通/截止。过载自然停振、截止,不会炸管,理论上可上市电!
2020年10月25日 14点10分 1
level 12
5年(多)了,一直在思考一个简单可靠电磁炉的驱动逻辑,今天灵机一动想出了这个电路,仿真结果显示想法完全正确!我太NB了[笑眼]
2020年10月25日 14点10分 2
level 12
有人来就说说原理,不过这么简单,应该都能看明白
2020年10月25日 14点10分 3
level 12
补充一些,各点电流电压波形
2020年10月25日 15点10分 4
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挽尊[阴险]
2020年10月25日 16点10分 5
level 13
理论是但是实际就不一定了,做好再说吧
2020年10月25日 16点10分 6
level 7
没看懂,怎么0电压导通的
2020年10月26日 04点10分 7
上面的比较器,检测到管上是0电压的时候就输出低电平,到ne555的2脚,555的2脚是低电平的时候3脚就输出高电平,管就导通了
2020年10月26日 07点10分
上面的比较器,检测到管上是0电压的时候就输出低电平,到ne555的2脚,555的2脚是低电平的时候3脚就输出高电平,管就导通了
2020年10月26日 07点10分
下面发原理讲解了
2020年10月26日 17点10分
level 11
建议做一台实物出来研究研究[滑稽]
2020年10月26日 05点10分 8
level 8
原理上就不行。一个电压源直解激励并联LC回路?学过电路基础没有,ic=C*du/dt,想想看一个矩形波直解加在一个电容上是有什么后果?[滑稽]确定IGBT不会被瞬间几百安培的冲击电路搞炸?
你再好好看看成品电磁炉的驱动电路。[滑稽]
另外这个电路的性能并不是最好的,你可以看看工业上的并联感应加热器怎么设计的,成熟的论文方案没有一百也有几十了。
基于电平跳变跟踪的方式不如基于频率相位的跟踪方式好。
2020年10月26日 07点10分 9
做个假设,假设IGBT是理想的电流源模型,对于特定激励电压,对应的特定不变的Ic(大概好几百安培),那么IGBT开启瞬间带来的矩形波电压对于L来说L的电流是缓慢上升的,所以在开启时间附近可以忽略不记,但是对于C来说充电过程会以Ic进行,C的电压会以Ic/C的斜率上升,在这个过程中
2020年10月26日 07点10分
电容存储了Qc=CU^2/2的能量,IGBT损耗了Qloss=Qc=C^2/2的能量,对于谐振频率fo来说,IGBT的损耗功率就是Ploss=Qloss*fo,也就是说频率越高,损失越大,IGBT越容易炸。
2020年10月26日 07点10分
根据谐振电容100nf计算,Qc=10^-7*300^2=0.009J这是单次能量转移值也是IGBT的损耗值。 当IGBT以30KHz开关时,损耗功率为Ploos=0.009*30*10^3=270W,也就是说IGBT光开关损耗就到达了270W,更不要说导通损耗了,加上IGBT压降在小电流下没有优势,预计总损耗有300W以上。 所以这个设计不行。
2020年10月26日 08点10分
此外,商品电磁炉使用的是电压源串联电感,使得每一次开启电感对电流有阻碍所以缓慢上升,关断时为了防止电感没有续流回路还在IGBT的DS之间加了一个大电容。这样电感上的电流波动比较小,近似恒流去激励并联LC回路。
2020年10月26日 08点10分
level 12
发一条吞一条,无语
2020年10月26日 14点10分 15
先讲一下功率回路的工作过程,这个功率回路和商品电磁炉成熟方案是一样的,不是我创造的,肯定是正确的。要熟悉lc谐振自由振荡的过程。
2020年10月26日 15点10分
level 12
2020年10月26日 15点10分 17
这是功率管第一次导通的时候,电容经过功率管充电,一瞬间充满300V,有一个很大的冲激电流(注意:这个过程只会在第一次上电时发生一次,不会有很大热量,不会损坏功率管),然后电感充电,电流斜线上升(红色框里的蓝色电流波形),电流上升到一定值时功率管截止
2020年10月26日 15点10分
level 12
2020年10月26日 15点10分 18
自由谐振阶段前半段。功率管截止后,电感上有刚刚充上的一定值的电流,于是LC回路开始自由谐振。电感的电流充入电容,刚才电容是上正下负的300V,现在电容的电压被电感充电而逐渐减小到0,然后继续被充,得到下正上负的电压,直到电感的放完电,电流到0,这时候电容上的电压最大。
2020年10月26日 15点10分
注意这个时候电容上面是电源300V,电容是下正上负的电压,所以功率管上的电压是:电源电压+电容电压,高于电源300V。实际上电容的电压必须超过300V(后面解释),最高可以到600多v,所以功率管上可以有1000V。
2020年10月26日 15点10分
注意看黄色框里的红色电压波形,是功率管上的电压波形,等于电源电压+电容电压
2020年10月26日 16点10分
@ID不给看▫ 电压波形是经过1/100分压的,方便给比较器进行比较,乘100就是真实的电压
2020年10月26日 18点10分
level 12
2020年10月26日 15点10分 19
自由谐振阶段后半段。在之前,电容电压已经到最大(下正上负),电感电流到0。所以现在电容给电感反向充电,电容电压逐渐减小,电感电流逐渐增大(电流是向上的),然后电容电压到0时,电感电流达到最大(lc并联谐振的知识),然后电感又给电容充电,重新给电容充的一个【上正下负】的电压
2020年10月26日 16点10分
这个【上正下负】的电压会逐渐增大,注意这时候电容上面的电压还是电源电压3////0///0///v,功率管上的电压是电源电压—电容(上正下负的)电压,当电容被充到等于电源电压时,功率管上就得到0V,了电容已经被充满300V了,所以这时候就可以0V电压导通功率管(实现zvs,高效率),不再有电容充的冲激电流
2020年10月26日 16点10分
这个【上正下负】的电压会逐渐增大,注意这时候电容上面的电压还是电源电压3百,功率管上的电压是电源电压—电容(上正下负的)电压,当电容被充到等于电源电压时,功率管上就得到0V了,电容已经被充满等于到电源电压了,所以这时候就可以零电压导通功率管(实现zvs,高效率),不再有给电容充的冲激电流
2020年10月26日 16点10分
注意看黄色框里的红色电压波形,是功率管上的电压波形,等于电源电压+电容电压
2020年10月26日 16点10分
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2020年10月26日 15点10分 20
电感电流反流阶段。之前说到,电容已经充到电源电压了,功率管已经导通了。但是还是没有那么快有【向下的】充电电流,因为电感上仍然有剩余的【向上的】电流,电容已经充到电源电压了,所以这些剩余电流就会经过功率管的寄生二极管,反流到电源上。直到电感放完电,电流到0。
2020年10月26日 16点10分
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