简易12v高频加热电路图(四)
下面介绍两种实用型的高频加热变频电源。图1给出了输出频率为200kHz、输出功率为1W的封口机用高频加热变频电源的主电路原理图。
220v的交流电经二极管和电容滤波后,得到直流电压,作为全桥逆变电路的直流侧输入电压。1GBT全桥逆变电路将直流变换成200kHz的交流电。将第四代IGBT用于软开关谐振式逆变电路中,其开关频率可达400kHz以上。变压器的作用是变压和使负载与加热线圈匹配。加热线圈采用多股漆包线绕制成圆形空心线圈。
图2为驱动及保护电路的原理图。图1中高频电流互感器TA对谐振电流进行采样,该采样电流信号经图2中的快恢复二极管V5~V8的全桥整流、电容C4的滤波、电阻Rl3和R15的分压,在过二极管V9加到SG3525A的引脚10(强制关断端)上,起到电流保护作用。电容器C4滤波后的电流信号,再经过电容C5的滤波、RP和R16的分压送至SG3525A的引脚l(误差放大器反相信号输入端),调节电位器RP,可调节输出功率和控制加热速度。SG3525A是PWM控制集成电路,输出电流大于200mA,输出脉冲电流可达土500mA,可以直接驱动IGBT。输出PWM脉冲信号频率最高可达500kHz。具有软启动功能。
图1 封口机用高频加热变频电源的主电路原理图
图2 驱动及保护电路的原理图
整机采用自然冷却,为了降低空载时的功耗,在系统中增加一个检测被加热件是否通过加热线圈的检测电路。当没有被加热件通过加热线圈时,继电器K的常闭触点闭合,SG3525A引脚16(基准电压端)输出的5V电压加到引脚10,PWM锁存器关断,主电路输出关断。当被加热件从加热线圈内通过时,检测电路输出信号将继电器K的常闭触点打开,SG3525A引脚16的5V电压不再加到引脚10,PWM锁存器去锁,系统处于加热状态。
图3给出了另外一种高频加热变频电源的实例。这是一种金属针布高频感应加热变频电源的原理图。图中的主电路是二极管整流串联谐振式1GBT逆变电路。该电路的主要特点是工作在软开关状态,其工作原理在本站的相关文章中有介绍。
图3 金属针布高频感应加热变频电源的原理图
简易12v高频加热电路图(五)
一台从日本带回来的100V电饭锅误插220V电压烧坏了,开盖见线路板上一个15A保险丝发黑烧断,一个ZNY101压敏电阻爆裂,一个C107电解电容爆顶,线路板二段铜箔烧断,把上述零件换新,铜箔连好,再测C107二端仍短路,按实物画出部分线路如下图。
从图中可以看出这是一个类似于电磁炉原理用高频加热锅具的电饭锅,市电经桥式整流器后由L101、C102滤波给加热线圈L102和C103组成的谐振回路以及开关管供电。RA1919是一块厚膜电路,市电由D101整流经R115、R116、C107滤波给厚膜电路内部开关电源供电,C108是开关电源低压输出滤波电容,C104、R106、R107是开关管D极电压取样电路,R102和R103是市电整流后的直流电压取样电阻,电压如果过低ZD101截止,Q1也截止,CPU得到电压过低信号停止工作。IC104和IC105是两个光耦双向可控硅(不能用普通光藕代替),控制两个辅助加热器,一个是上盖加热器,一个是保温加热器。D102、R101和光耦DC101组成交流电压过零检测电路,检测信号通过CN106排线送CPU、D是功率管和桥堆的散热风扇,由CPU控制其工作状态。TH101是功率管温度传感器。CN101是锅具超温保险熔断器,锅具超温时熔断,电路板失去电源停止工作,要换新才能继续工作。
C107两端短路说明厚膜电路内部开关电源烧坏短路。这次没有机会解剖一下厚膜电路,实际按工作原理分析可能烧坏的只是开关电源芯片,应该能够修复。
日本的市电电压是100V,在同样功率时电流要2.2倍于220V供电,所以保险丝要用15A。这是因为当过压时通过压敏电阻ZNY101的电流极大,这个电饭锅压敏电阻的规格偏小,瞬间峰值电流超过了压敏电阻的承受能力,实物中压敏电阻被烧爆裂了,后面的元件也被高电压烧坏了。
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