專利名稱：高功率因數軟開關三相感應線圈合成加熱電源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及加熱電源，尤其是一種高功率因數軟開關三相感應線圈合成加熱電源。
背景技術：
隨著現代感應加熱技術的發(fā)展，感應加熱在工業(yè)中的應用日趨廣泛。在一些如焊接、淬火等工業(yè)領域，對感應加熱電源的功率要求越來越高，加上新型電力電子器件的發(fā)展和擴容技術的不斷成熟，大容量化和提高功率因數已成為感應加熱電源發(fā)展的必然趨勢。目前感應加熱電源采用交流一直流一交流變換技術。電源從電網輸入第一步就是交流一直流變換即整流，整流包括了二極管整流和晶間管整流，這種整流電路中的二極管或晶間管非線性元件和電容儲能元件使得輸入交流電流發(fā)生嚴重的畸變，網側輸入功率因數低。為滿足國際標準IEC61000-3-2的諧波要求，很多用電設備中都加入了功率因數校正 (power factor correction, PFC)電路。PFC電路分為單相PFC和三相PFC，由于三相PFC 電路技術不是很成熟，目前常采用單相PFC電路。而大功率電源一般都采用三相三線輸入， 因此提高功率因數存在很多問題。另外感應加熱電源的大容量化目前采用多個開關模塊并聯(lián)的方法擴容，多個模塊并聯(lián)會存在均流問題和驅動電路的輸出功率問題，特別是高頻情況下問題更為突出。三相電源最理想的負載是三相星形或三角形接法交流電阻性負載，這種負載無諧波，而且功率因數為1。如果直接采用三個單相線電壓二極管整流，不加電容濾波，通過逆變電路，輸出是包絡線為正負IOOHz正弦波的高頻脈沖寬度可調的交流電壓和高頻正弦波電流，通過三組高頻變壓器諧振負載匹配，輸給三個互相獨立并行繞制的感應線圈，形成合成磁通，在被加熱工件中產生渦流而加熱。這樣在三相電源的輸入端加很小的LC高頻濾波電路，其輸入電流為光滑的正弦波。由于輸出諧振負載在諧振時是電阻性，所以相對三相輸入電源來說是三角形接法的電阻性負載，功率因數接近1，每個單相變換電路承擔了總功率的三分之一，每組變換電路并聯(lián)的模塊也減少了三分之一，解決了大容量高頻情況下的均流和驅動問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種高功率因數軟開關三相感應線圈合成加熱電源，其電路結構簡單，輸入功率因數高，逆變橋采用移相功率控制軟開關技術。按照本發(fā)明提供的技術方案，所述高功率因數軟開關三相感應線圈合成加熱電源包括AB相變換電路、BC相變換電路、CA相變換電路與三組平行繞制的感應線圈分別連接形生合成磁通；
所述AB相變換電路包括依次相連的輸入高頻濾波電路、單相全橋整流電路和單相橋式逆變電路；所述輸入高頻濾波電路由第一輸入濾波電感、第一濾波電容組成；所述單相全橋整流電路由第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管組成，第一二極管與第二二極管的連接點、第三二極管與第四二極管的連接點為單相全橋整流電路的輸入端，第一二極管與第三二極管陰極相連的連接點為單相全橋整流電路的第一輸出端，第二二極管與第四二極管陽極相連的連接點為單相全橋整流電路的第二輸出端；所述單相橋式逆變電路包括第一開關管源極接第五二極管陽極，第一開關管漏極接第五二極管陰極；第二開關管源極接第六二極管陽極，第二開關管漏極接第六二極管陰極；第三開關管源極接第七二極管陽極，第三開關管漏極接第七二極管陰極，同時第七二極管兩端并聯(lián)第三電容；第四開關管源極接第八二極管陽極，第四開關管漏極接第八二極管陰極，同時第八二極管兩端并聯(lián)第四電容；第一開關管漏極接單相全橋整流電路的第一輸出端，第二開關管源極接單相全橋整流電路的第二輸出端，同時第一開關管漏極與第二開關管源極之間接第一高頻吸收電容；第三開關管漏極接單相全橋整流電路的第一輸出端，第四開關管源極接單相全橋整流電路的第二輸出端，同時第三開關管漏極與第四開關管源極之間接第二高頻吸收電容；第一開關管源極與第二開關管漏極連接于第一節(jié)點，第三開關管源極與第四開關管漏極連接于第二節(jié)點，所述第一節(jié)點與第二節(jié)點之間依次串入隔直電容和高頻變壓器一次側繞組；高頻變壓器二次側繞組一端通過諧振電容接a相感應線圈一端，高頻變壓器二次側繞組另一端接a相感應線圈另一端，組成二次串聯(lián)諧振槽路；
所述BC相變換電路、CA相變換電路的結構與所述AB相變換電路完全相同；所述BC相變換電路的高頻變壓器二次側繞組接b相感應線圈；所述CA相變換電路的高頻變壓器二次側繞組接c相感應線圈。AB相逆變電流通過第一電流互感器，在第一電流互感器二次側得到第一采樣信號；BC相逆變電流通過第二電流互感器，在第二電流互感器二次側得到第二采樣信號；CA 相逆變電流通過第三電流互感器，在第三電流互感器二次側得到第三采樣信號；
第一電流互感器二次側兩端連接到AB相電流/電壓轉換電路；第二電流互感器二次側兩端連接到BC相電流/電壓轉換電路；第三電流互感器二次側兩端連接到CA相電流/電壓轉換電路；AB相電流/電壓轉換電路輸出負極端連接到BC相電流/電壓轉換電路輸出正極端，BC相電流/電壓轉換電路輸出負極端連接到CA相電流/電壓轉換電路輸出正極端，AB相電流/電壓轉換電路輸出正極端和CA相電流/電壓轉換電路輸出負極端分別連接到脈沖整形過零比較電路，組成同步電流采樣電路，形成方波信號Pl ；脈沖整形過零比較電路輸出連接到鎖相環(huán)頻率跟蹤電路，產生頻率跟蹤方波信號P2 ；鎖相環(huán)頻率跟蹤電路連接到移相控制電路，形成脈寬可調的PWM脈沖信號P3 ；移相控制電路輸出連接到脈沖分配電路，形成三組共計12個脈沖信號；第一組4個脈沖信號經由AB相逆變橋驅動電路分別連接到AB相變換電路中單相橋式逆變電路的四個開關管的柵極；第二組4個脈沖信號經由BC相逆變橋驅動電路分別連接到BC相變換電路中單相橋式逆變電路的四個開關管的柵極；第三組4個脈沖信號經由CA相逆變橋驅動電路分別連接到CA相變換電路中單相橋式逆變電路的四個開關管的柵極。在逆變交流電流由負變正的過零點，AB相變換電路、BC相變換電路、CA相變換電路的第一開關管在零電流導通，實現零電流開通；在AB相變換電路、BC相變換電路、CA相變換電路的第四開關管關斷時，與所述第四開關管并聯(lián)的電容從零電壓充電，保證所述第四開關管零電壓關斷；在逆變交流電流由正變負的過零點，AB相變換電路、BC相變換電路、
5CA相變換電路的第二開關管在零電流導通，實現零電流開通；在AB相變換電路、BC相變換電路、CA相變換電路的第三開關管關斷時，與所述第三開關管并聯(lián)的電容從零電壓充電，保證所述第三開關管零電壓關斷。本發(fā)明采用三組單相變換電路，分別由單相線電壓輸入，單相線電壓二極管整流， 不加電容濾波，整流后的直流側是包絡線為IOOHz正弦波的直流電壓，通過逆變電路，變換為輸出是包絡線為正負IOOHz正弦波、脈沖寬度可調的高頻交流脈沖電壓和高頻正弦波電流，通過三組高頻變壓器諧振負載匹配，輸給三個互相獨立并行繞制的感應線圈，形成合成磁通，在被加熱工件中產生渦流而加熱。本發(fā)明的優(yōu)點是利用單相線電壓輸入和單相整流不加濾波，提高輸入功率因數， 單相全橋逆變，驅動脈沖移相脈寬控制實現輸出功率調節(jié)，感應線圈磁通合成，使得變換電源相對于電網來說是三相電阻性負載，無諧波，功率因數達到1。而對于變換電源來說，改變傳統(tǒng)的三相整流的方法。采用變壓器初級并聯(lián)，次級通過感應線圈的耦合作用采用磁通合成的方式進行功率合成，該方法的技術優(yōu)勢是變壓器副邊采用感應線圈合成技術，不用考慮寄生電阻的影響，電流均流等問題，直接通過電磁的作用進行耦合，提高效率。


圖1是高功率因數軟開關三相感應線圈合成加熱電源結構框圖。圖2為高功率因數軟開關三相感應線圈合成加熱電源結構圖。圖3為三個單相逆變橋鎖相環(huán)頻率跟蹤同步控制電路結構圖。圖4為三個單相逆變橋鎖相環(huán)頻率跟蹤同步控制波形圖。圖5 (a)為AB相輸入電壓和電流波形。圖5(b)為AB相逆變電路輸入側直流電壓和輸出側移相角為零時的交流電壓波形。圖5(c)為AB相逆變電路輸出側移相角為零時交流電流波形。圖5(d)為三相線圈合成磁通波形。圖6 (a)為AB相輸入電壓為正半波逆變控制移相角為零時AB相輸入電流和逆變電路輸出電壓和輸出電流波形。圖6(b)為AB相輸入電壓為正半波逆變控制移相角為45 變電路輸出電壓和輸出電流波形。圖6(c)為AB相輸入電壓為正半波逆變控制移相角為90 變電路輸出電壓和輸出電流波形。圖6(d)為AB相輸入電壓為正半波逆變控制移相角為135 變電路輸出電壓和輸出電流波形。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明涉及三個獨立線電壓輸入、三個單相整流全橋同步逆變控制、三相感應線圈合成高功率因數軟開關高效感應加熱電源。所述三組單相變換電路是指AB相變換電路、BC相變換電路、CA相變換電路；每組單相變換電路包括分別和對應的單相線電壓連接的單相全橋二極管整流電路，和單相全橋
。時AB相輸入電流和逆 °時AB相輸入電流和逆 °時AB相輸入電流和逆二極管整流電路連接的單相高頻逆變電路，和單相高頻逆變電路連接的隔直電容，和隔直電容連接的高頻變壓器，和高頻變壓器連接的串聯(lián)諧振電容，和諧振電容連接的感應線圈， 三組感應線圈平行繞制形生合成磁通。如圖1所示，采用三組單相變換電路，分別由單相線電壓輸入，單相線電壓二極管整流，不加電容濾波，通過逆變電路，變換為輸出是包絡線為正弦波、脈沖寬度可調的高頻交流脈沖電壓，通過三組高頻變壓器諧振負載匹配，輸給三個互相獨立并行繞制的感應線圈，形成合成磁通，在被加熱工件中產生渦流而加熱。如圖2所示，AB相變換電路包括依次相連的輸入高頻濾波電路、單相全橋整流電路和單相橋式逆變電路。輸入電壓波形如圖5(a)中的Uab，由輸入濾波電感La、濾波電容 Cal連接成輸入高頻濾波電路，輸入電流波形如圖5 (a)中的ia，由二極管Dal、Da2、Da3、Da4 連接成單相全橋整流電路，整流電路輸出波形如圖5(b)中的fel。由開關管VTal及其并聯(lián)的二極管VDal、開關管VTa2及其并聯(lián)的二極管VDa2、開關管VTa3及其并聯(lián)的二極管VDa3 和電容CTa3、開關管VTa4及其并聯(lián)的二極管VDa4和電容CTa4組成單相橋式逆變電路，輸出脈寬可調的交流脈沖電壓和正弦波電流，波形如圖5 (b)中的Ua2和圖5 (c)中的ial。 高頻吸收電容Ca2、Ca3兩端分別連接到逆變橋輸入直流正負端，用來吸收高頻電壓。隔直電容Ca4用來隔離直流分量，避免變壓器磁性直流磁化。高頻變壓器Ta —次側繞組連接到隔直電容Ca4和開關管VTa3、二極管VDa4的連接導線上。高頻變壓器Ta 二次側繞組連接諧振電容Ca5、a相感應線圈兩端al、a2，組成二次LC串聯(lián)諧振槽路。同樣的，BC相變換電路包括依次相連的輸入高頻濾波電路、單相全橋整流電路和單相橋式逆變電路。由輸入濾波電感Lb、濾波電容Cbl連接成輸入高頻濾波電路，由二極管Dbl、Dl32、Db3、Db4連接成單相全橋整流電路，由開關管VTbl及其并聯(lián)的二極管VDbl、開關管VTId2及其并聯(lián)的二極管VD132、開關管VTb3及其并聯(lián)的二極管VDb3和電容CTb3、開關管VTb4及其并聯(lián)的二極管VDb4和電容CTb4組成單相橋式逆變電路，輸出脈寬可調的交流脈沖。高頻吸收電容Cb2、Cb3兩端分別連接到逆變橋輸入直流正負端，用來吸收高頻電壓。 隔直電容Cb4用來隔離直流分量，避免變壓器磁性直流磁化。高頻變壓器Tb —次側繞組連接到隔直電容Cb4和開關管VTb3、二極管VDb4的連接導線上。高頻變壓器Tb 二次側繞組連接諧振電容Cb5、b相感應線圈兩端bl、b2，組成二次LC串聯(lián)諧振槽路。同樣的，CA相變換電路包括依次相連的輸入高頻濾波電路、單相全橋整流電路和單相橋式逆變電路。由輸入濾波電感Lc、濾波電容Ccl連接成輸入高頻濾波電路，由二極管DC1、DC2、DC3、DC4連接成單相全橋整流電路，由開關管VTcl及其并聯(lián)的二極管VDcl、開關管VTc2及其并聯(lián)的二極管VDc2、開關管VTc3及其并聯(lián)的二極管VDc3和電容CTc3、開關管VTc4及其并聯(lián)的二極管VDc4和電容CTc4組成單相橋式逆變電路，輸出脈寬可調的交流脈沖。高頻吸收電容Cc2、Cc3兩端分別連接到逆變橋輸入直流正負端，用來吸收高頻電壓。 隔直電容Cc4用來隔離直流分量，避免變壓器磁性直流磁化。高頻變壓器Tc 一次側繞組連接到隔直電容Cc4和開關管VTc3、二極管VDc4的連接導線上。高頻變壓器Tc 二次側繞組連接諧振電容Cc5、c相感應線圈兩端cl、c2，組成二次LC串聯(lián)諧振槽路。三組感應線圈一端依次按al、bl、cl順序，另一端依次按a2、b2、c2順序平行繞制形成。被加熱工件中產生的合成磁通波形如圖5 (d)。如圖3，三個單相逆變橋通過高頻交流電流互感器，采樣三個單相逆變橋輸出正弦
7波電流，三個電流互感器二次側通過電流、電壓轉換電路變換成交流電壓信號，三個交流電壓信號同頻率同相位相加，經過過零比較電路，形成方波信號，經過鎖相環(huán)電路，使輸出脈沖跟蹤輸入方波，經過功率放大電路、脈沖分配電路和驅動電路，控制三個逆變橋開關管， 實現鎖相頻率跟蹤同步控制。AB相逆變電流ial通過電流互感器LAa，在LAa 二次側得到采樣信號如圖4中的 ial，;BC相逆變電流ibl通過電流互感器LAb，在LAb 二次側得到采樣信號如圖4中的ibl，； CA相逆變電流icl通過電流互感器LAc，在LAc 二次側得到采樣信號如圖4中的icl’。由電流互感器LAa 二次側Jal端和Ja2端連接到AB相電流/電壓轉換電路；由電流互感器LAb 二次側Jbl端和Jb2端連接到BC相電流/電壓轉換電路；由電流互感器Lac 二次側Jcl端和Jc2端連接到CA相電流/電壓轉換電路。由AB相電流/電壓轉換電路輸出負極端IVa-連接到BC相電流/電壓轉換電路輸出正極端IVb+，由BC相電流/電壓轉換電路輸出負極端IVb-連接到CA相電流/電壓轉換電路輸出正極端IVc+，由AB相電流/ 電壓轉換電路輸出正極端Iva+和CA相電流/電壓轉換電路輸出負極端IVc-連接到脈沖整形過零比較電路輸入端Cpl、Cp2，組成同步采樣電路，合成采樣波形如圖4中的ul’，脈沖整形過零比較電路輸出形成方波信號如圖3中的Pl (波形見圖4)；方波信號Pl連接到鎖相環(huán)頻率跟蹤電路，形成頻率跟蹤方波信號P2，P2的波形比Pl超前一個電路延時時間； P2方波信號連接到移相控制電路，形成脈寬可調的PWM脈沖信號如圖3中的P3 (波形見圖 4) ；PWM脈沖信號P3連接到脈沖分配電路，形成P4a、P4b、P4c三組共計12個脈沖信號；第一組脈沖信號P^i經由AB相逆變橋驅動電路連接到AB相開關管VTal、VTa2、VTa3、VTa4的柵極(;al、(;a2、(;a3、(;a4，第二組脈沖信號P4b經由BC相逆變橋驅動電路連接到BC相開關管VTbl、VTb2、VTb3、VTb4的柵極Gbl、Gb2、Gb3、Gb4，第三組脈沖信號Pk經由CA相逆變橋驅動電路連接到CA相開關管VTcl、VTc2、VTc3、VTc4的柵極Gel、Gc2、Gc3、Gc4。按照本發(fā)明提供的方案，在逆變交流電流由負變正的過零點，AB相開關管VTal、 BC相開關管VTbl、CA相開關管VTcl在零電流導通，實現零電流開通；在AB相開關管VTa4、 BC相開關管VI~b4、CA相開關管VTc4關斷時，對應的并聯(lián)電容CTa4、CTb4、CTc4從零電壓充電，保證開關管VTa4、VTb4、VTc4零電壓關斷；在逆變交流電流由正變負的過零點，AB相開關管VTa2、BC相開關管VTb2、CA相開關管VTc2在零電流導通，實現零電流開通；在AB相開關管VTa3、BC相開關管VTb3、CA相開關管VTc3關斷時，對應的并聯(lián)電容CTa3、CTb3、CTc3 從零電壓充電，保證開關管VTa3、VTb3、VTc3零電壓關斷。如圖6 (a)所示為AB相輸入電壓為正半波逆變控制移相角為零時AB相輸入電流和逆變電路輸出電壓和輸出電流波形。圖6(b)為AB相輸入電壓為正半波逆變控制移相角為45°時AB相輸入電流和逆變電路輸出電壓和輸出電流波形。圖6(c)為AB相輸入電壓為正半波逆變控制移相角為90°時AB相輸入電流和逆變電路輸出電壓和輸出電流波形。圖 6(d)為AB相輸入電壓為正半波逆變控制移相角為135°時AB相輸入電流和逆變電路輸出電壓和輸出電流波形。本發(fā)明利用單相線電壓輸入和單相整流不加濾波，提高輸入功率因數，單相全橋逆變，驅動脈沖移相脈寬控制實現輸出功率調節(jié)，感應線圈磁通合成，使得變換電源相對于電網來說是三相電阻性負載，無諧波，功率因數達到1。而對于變換電源來說，改變傳統(tǒng)的三相整流的方法。
權利要求
1.高功率因數軟開關三相感應線圈合成加熱電源，其特征是包括AB相變換電路、BC 相變換電路、CA相變換電路與三組平行繞制的感應線圈分別連接形生合成磁通；所述AB相變換電路包括依次相連的輸入高頻濾波電路、單相全橋整流電路和單相橋式逆變電路；所述輸入高頻濾波電路由第一輸入濾波電感(La)、第一濾波電容(Cal)組成； 所述單相全橋整流電路由第一二極管(Dal)、第二二極管(Da2)、第三二極管(Da3)、第四二極管(Da4)組成，第一二極管(Dal)與第二二極管(Da2)的連接點、第三二極管(Da3)與第四二極管(Da4)的連接點為單相全橋整流電路的輸入端，第一二極管(Dal)與第三二極管 (Da3)陰極相連的連接點為單相全橋整流電路的第一輸出端，第二二極管(Da2)與第四二極管(Da4)陽極相連的連接點為單相全橋整流電路的第二輸出端；所述單相橋式逆變電路包括第一開關管(VTal)源極接第五二極管(VDal)陽極，第一開關管(VTal)漏極接第五二極管(VDal)陰極；第二開關管(VTa2)源極接第六二極管(VDa2)陽極，第二開關管(VTa2)漏極接第六二極管(VDa2)陰極；第三開關管(VTa3)源極接第七二極管(VDa3)陽極，第三開關管 (VTa3)漏極接第七二極管(VDa3)陰極，同時第七二極管(VDa3)兩端并聯(lián)第三電容(CTa3); 第四開關管(VTa4)源極接第八二極管(VDa4)陽極，第四開關管(VTa4)漏極接第八二極管 (VDa4)陰極，同時第八二極管(VDa4)兩端并聯(lián)第四電容(CTa4)；第一開關管(VTal)漏極接單相全橋整流電路的第一輸出端，第二開關管(VTa2)源極接單相全橋整流電路的第二輸出端，同時第一開關管(VTal)漏極與第二開關管(VTa2)源極之間接第一高頻吸收電容 (Ca2)；第三開關管(VTd)漏極接單相全橋整流電路的第一輸出端，第四開關管(VTa4)源極接單相全橋整流電路的第二輸出端，同時第三開關管(VTd)漏極與第四開關管(VTa4) 源極之間接第二高頻吸收電容(Ca3);第一開關管(VTal)源極與第二開關管(VTa2)漏極連接于第一節(jié)點，第三開關管(VTa3)源極與第四開關管(VTa4)漏極連接于第二節(jié)點，所述第一節(jié)點與第二節(jié)點之間依次串入隔直電容(Ca4)和高頻變壓器(Ta) —次側繞組；高頻變壓器(Ta)二次側繞組一端通過諧振電容(Ca5)接a相感應線圈一端(al)，高頻變壓器(Ta)二次側繞組另一端接a相感應線圈另一端(a2)，組成二次串聯(lián)諧振槽路；所述BC相變換電路、CA相變換電路的結構與所述AB相變換電路完全相同；所述BC相變換電路的高頻變壓器(Tb) 二次側繞組接b相感應線圈；所述CA相變換電路的高頻變壓器(Tc) 二次側繞組接c相感應線圈。
2.根據權利要求1所述的高功率因數軟開關三相感應線圈合成加熱電源，其特征是 AB相逆變電流(ial)通過第一電流互感器(LAa)，在第一電流互感器(LAa)二次側得到第一采樣信號；BC相逆變電流(ib 1)通過第二電流互感器(LAb)，在第二電流互感器(LAb) 二次側得到第二采樣信號；CA相逆變電流(ic 1)通過第三電流互感器(LAc)，在第三電流互感器 (LAc) 二次側得到第三采樣信號；第一電流互感器(LAa) 二次側兩端(Jal，Ja2)連接到AB相電流/電壓轉換電路；第二電流互感器(LAb) 二次側兩端(Jb 1，Jb2)連接到BC相電流/電壓轉換電路；第三電流互感器(Lac) 二次側兩端(Jcl，Jc2)連接到CA相電流/電壓轉換電路；AB相電流/電壓轉換電路輸出負極端(Iva-)連接到BC相電流/電壓轉換電路輸出正極端(IVb+)，BC相電流/ 電壓轉換電路輸出負極端(IVb-)連接到CA相電流/電壓轉換電路輸出正極端(IVc+)，AB 相電流/電壓轉換電路輸出正極端(Iva+)和CA相電流/電壓轉換電路輸出負極端(IVc-) 分別連接到脈沖整形過零比較電路，組成同步電流采樣電路，形成方波信號Pl ；脈沖整形過零比較電路輸出連接到鎖相環(huán)頻率跟蹤電路，產生頻率跟蹤方波信號P2 ；鎖相環(huán)頻率跟蹤電路連接到移相控制電路，形成脈寬可調的PWM脈沖信號P3 ；移相控制電路輸出連接到脈沖分配電路，形成三組共計12個脈沖信號；第一組4個脈沖信號經由AB相逆變橋驅動電路分別連接到AB相變換電路中單相橋式逆變電路的四個開關管的柵極；第二組4個脈沖信號經由BC相逆變橋驅動電路分別連接到BC相變換電路中單相橋式逆變電路的四個開關管的柵極；第三組4個脈沖信號經由CA相逆變橋驅動電路分別連接到CA相變換電路中單相橋式逆變電路的四個開關管的柵極。
3.根據權利要求2所述的高功率因數軟開關三相感應線圈合成加熱電源，其特征是: 在逆變交流電流由負變正的過零點，AB相變換電路、BC相變換電路、CA相變換電路的第一開關管在零電流導通，實現零電流開通；在AB相變換電路、BC相變換電路、CA相變換電路的第四開關管關斷時，與所述第四開關管并聯(lián)的電容從零電壓充電，保證所述第四開關管零電壓關斷；在逆變交流電流由正變負的過零點，AB相變換電路、BC相變換電路、CA相變換電路的第二開關管在零電流導通，實現零電流開通；在AB相變換電路、BC相變換電路、CA 相變換電路的第三開關管關斷時，與所述第三開關管并聯(lián)的電容從零電壓充電，保證所述第三開關管零電壓關斷。
全文摘要
本發(fā)明提出一種高功率因數軟開關三相感應線圈合成加熱電源，采用三組單相變換電路，分別由單相線電壓輸入，單相線電壓二極管整流，不加電容濾波，通過逆變電路，變換為輸出是包絡線為正弦波、脈沖寬度可調的高頻交流脈沖電壓，通過三組高頻變壓器諧振負載匹配，輸給三個互相獨立并行繞制的感應線圈，形成合成磁通，在被加熱工件中產生渦流而加熱。逆變橋采用移相功率控制軟開關技術。采樣三個單相逆變橋輸出的正弦波電流，變換成交流電壓信號，采用串聯(lián)連接同頻率同相位相加，經過過零比較電路形成方波信號，經過鎖相環(huán)電路使輸出脈沖跟蹤輸入方波，經過功率放大電路、脈沖分配電路和驅動電路，控制三個逆變橋開關管，實現鎖相頻率跟蹤同步控制。
文檔編號H02M1/42GK102340249SQ20111022098
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權日2011年8月3日
發(fā)明者沈錦飛, 趙慧 申請人:江南大學