单管ZVS终于能稳定拉弧了(仿电磁炉原理)
frival2013/02/24高电压技术 IP:广东
先贴个原理图,完全参考市场上的单管电磁炉的谐振部分,用了两个比较器,刚好一个LM393就搞定了;
原理图.jpg
因为比较器通过谐振波形来获得同步信号来控制开关管的,所以开始的一瞬间是需要一个启动信号来激发的,另外停振是不能恢复的,所以仿真中我加了一个信号源,必要的时候可以切换为他激方式;实际中如果反馈电路参数取值合理的话,也是不容易停振的。
这是焊好的小板
小板.jpg
上电后测试波形,分别是MOS管漏极电压和控制电压,空载电流82mA:
波形1.jpg
后级锯齿波,通过把它和一个可调电压比较,可以获得占空比可调的信号,用于调整输出功率;
三角波.jpg
调小脉宽
小占空比.jpg
调大脉宽
大占空比.jpg
将磁芯用焊丝短路,电流很大,几秒钟熔化了
短路电流熔断焊丝.jpg
接着就是测试驱动高压包了,小占空比时,电弧很微弱,调大占空比才明显,不过这个电路不是满负荷工作,拉弧电流才800多mA,电弧1cm;
拉弧.jpg
+100  科创币    拔刀斋    2013/02/24 祝贺!这是高压包最合适的用法
来自:电气工程 / 高电压技术
21
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~~空空如也
frival 作者
11年2个月前 IP:未同步
502556
另外对这个电路研究了一段时间,说点心得:
其实上面的电路在空载或者小功率的时候是不能做到ZVS的,原因可以从谐振波形上看,当小负载的时候,回路中的电流是比较小的,这样电感关断时感应的电压可能不够大,不足以把管子漏极电压降到0V,于是打开的时候,就不是完全的ZVS了,不过这种情况其实已经是最优了,商品的电磁炉其实也有这个问题,功率低于一定值(通常800W)时,管子发热会更厉害,需要采取其它措施,从下面的仿真波形可以看出这个趋势;
小占空比,不能完全降到0
2%.jpg
20%占空比,刚好可以了
20%.jpg
50%占空比
50%.jpg
70%占空比
70%.jpg
另外电路中比较器获取的同步信号其实是电流最大点的时刻,这个时候电感的感应电压为0,管子上的电压其实差不多等于电源电压减扼流电感电压,还是一个非零量,如果非要在此时开启管子,也不是完全的ZVS状态,因此实际电路是通过电容延时来移相的,原理图中就是比较器+-端之间所并的那个电容,可以别小看这个电容,没有它,功率管的发热会明显增加的;
延时移相.jpg
当然这个电路只是单管电磁炉电路的一种,还有其它形式的,不过同步信号的获取都是这种方式的,不同的是占空比调节电路。
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念一抹流年
11年2个月前 IP:未同步
502557
LZ这个电容是什么意思,接到哪? 1.jpg
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拔刀斋
11年2个月前 IP:未同步
502559
祝贺!这是高压包最合适的用法(注意高压包的二极管极性,反激输出),这个电路效率很高。注意后面没有做到完全的谷底开关需要微调一下。另外可以参考单端准谐振控制IC NCP1207
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frival作者
11年2个月前 IP:未同步
502565
回 2楼(念一抹流年) 的帖子
这个电容本来是接个电阻连电源的,用于上电启动,不过我加了信号源驱动,它就没用了,实际电路中参数取得好,也不需要这个启动电容的。
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金坷居士
11年2个月前 IP:未同步
502702
回 楼主(frival) 的帖子
楼主画一个比较整齐的电路图吧
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frival作者
11年2个月前 IP:未同步
502715
回 5楼(金坷居士) 的帖子
等我回家把图上的示波器连线删掉吧,其实是完全照电磁炉电路简化的。
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回忆
11年2个月前 IP:未同步
502767
帮楼主整理了一下电路,看看有没有错误?


怎么图上传不了?  上传过程中遇到了I/O错误
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回忆
11年2个月前 IP:未同步
502771
额····换了格式就能上传了······[s:220]

QQ截图20130225131553.png
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frival作者
11年2个月前 IP:未同步
502780
谢谢回忆,差不多了,不过LC并联回路上的那个可调电阻要放在里面和电感串联,是模拟负载用的,对电磁炉来说就是锅的等效阻抗变换到初级回路上了,实际取值范围在10欧姆以内,太大了回路的阻尼过大,振荡不了的。
还有那个4uF电容是加在扼流圈之后的,作为LC回路反向电流的通路。
修改.jpg
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华蓥
11年2个月前 IP:未同步
503313
楼主能不能加Q345072453,我做了你这个电路怎么没有反应?
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frival作者
11年2个月前 IP:未同步
503395
楼上同学就在这里讨论吧,说下你的参数吧,我做这个电路也碰到一些问题,LM393都烧了5片,后来才发现是电感反冲电压过高导致电源纹波过大引起的,于是把芯片电源端加了个稳压管保护就解决了,还有分压电阻保证比较器输入电压在3~4V就可以了,从波形看扼流圈之后峰值电压在50多V,可以自己算下电阻该取多少。
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华蓥
11年2个月前 IP:未同步
503460
不明白电路怎么工作的
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frival作者
11年2个月前 IP:未同步
503468
原理参考一下郝铭老师的博客:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/zs/490/,讲得比较通俗易懂.
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金坷居士
11年2个月前 IP:未同步
505003
回 13楼(frival) 的帖子
你把Multisim的文件发上来看看吧
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frival作者
11年2个月前 IP:未同步
505070
回 14楼(金坷居士) 的帖子
设置好了,点开始就能看到振荡波形。
attachment icon 单管ZVS简洁图.rar 327.91KB RAR 192次下载
+50
科创币
金坷居士
2013-03-05
不错
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回忆
11年2个月前 IP:未同步
505146
如果把这个管子换成电磁炉的iGBT ,能不能正常运作。而且上市电。
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回忆
11年2个月前 IP:未同步
505152
2.8V的电源[s:220]怎么来?
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frival作者
11年2个月前 IP:未同步
505157
回 17楼(回忆) 的帖子
实际是用电位器调节的,然后锯齿波和这个电压比较得到一个占空比可调的方波,改市电的话,分压电阻要变一下,市电下谐振电压峰值接近1000V,现在才50V,还有这个电路是没保护措施的,功率没控制好会脱离ZVS状态,仿真改变负载可以看出来的,所以上市电要考虑后果。
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回忆
11年2个月前 IP:未同步
505252
这下子解决了一些东西,电源部分。
1.jpg
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wangweipan
11年0个月前 IP:未同步
522643
按楼主电路焊了一块板,发现波形不太好,没有楼主的那么好看,空载管子挺热的。不知为何?
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兰若,公主魂
11年0个月前 IP:未同步
522709
这样效率挺高的,反激推高压包。话说楼主高压包是自绕的,没有分层吧。。。顺便吐槽一下楼主的图像,老汉推车,,,够邪恶[s:274] [s:274]
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