一種擴(kuò)散泵電磁加熱電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及擴(kuò)散泵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種擴(kuò)散泵電磁加熱電源。
【背景技術(shù)】
[0002]實(shí)現(xiàn)PVD (物理氣相沉積)鍍膜工藝，首要的條件是提供一個(gè)真空環(huán)境，而真空的獲得依賴于真空設(shè)備，油擴(kuò)散泵正是真空設(shè)備獲取高真空的必要設(shè)備。將擴(kuò)散泵中的油不斷加熱并使其反復(fù)汽化冷凝來獲取真空，擴(kuò)散泵一般在200°C左右的溫度下工作，主要通過加熱擴(kuò)散泵底部，擴(kuò)散泵油受熱達(dá)到170°C以上汽化。加熱方式主要有電阻加熱和電磁加熱兩種。電阻加熱即采用電爐絲通電發(fā)熱，通過熱輻射將熱量傳導(dǎo)至擴(kuò)散泵底部，加熱擴(kuò)散泵油。主要缺點(diǎn)是加熱效率低，由于是間接加熱，大量的熱量通過空氣對流散發(fā)到周圍環(huán)境中，極大地浪費(fèi)了電能，提升了生產(chǎn)成本；生產(chǎn)效率低，需將擴(kuò)散泵加熱一個(gè)小時(shí)左右才能使油溫達(dá)到170°C以上；故障率高，高溫的電爐絲暴露在空氣中，壽命短，需頻繁更換。電磁加熱即采用電磁線圈通入高頻交流電，在擴(kuò)散泵底部感應(yīng)出交變電場，交變電場使泵底的鐵原子高速無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，原子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能，擴(kuò)散泵自身發(fā)熱，屬直接加熱，加熱效率高，故障率也大大降低。
[0003]中國專利(申請?zhí)?CN200920048233)公開了一種油蒸汽擴(kuò)散真空泵電磁加熱裝置，該裝置包括擴(kuò)散泵，加熱器，其特征在于:所述加熱器包括感應(yīng)線圈、電磁加熱控制器和電源，所述感應(yīng)線圈設(shè)置在所述擴(kuò)散泵底部，所述電源與所述電磁加熱控制器的輸入端相連，所述感應(yīng)線圈通過線圈引出線與電磁加熱控制器的輸出端相連。中國專利(CN201220157816)公開了一種擴(kuò)散泵平型變頻電磁加熱器，該電磁加熱器包括加熱器線圈盤(I)、條形銅帶(3)、捆扎線(6)、保溫隔熱層(4)、風(fēng)機(jī)(10)、控制裝置(11)組成，其特征在于:所述加熱器線圈盤(I)表面設(shè)有一次機(jī)加工成型的平面螺旋槽(2)，所述條形銅帶
[3]螺旋盤繞嵌入在平面螺旋槽(2)內(nèi)，條形銅帶(3)為扁狀條形結(jié)構(gòu)，其表層設(shè)有絕緣層，所述條形銅帶(3)通過采用絕緣管材料的捆扎線(6)穿過引線孔(5)捆扎固定在加熱器線圈盤⑴上，條形銅帶(3)的兩端分別從加熱器線圈盤⑴的引線孔(5)處引出為線圈接頭(7)，其線圈接頭(7)與控制裝置(11)連接，所述條形銅帶(3)上面設(shè)有保溫隔熱層⑷，所述保溫隔熱層(4)固定在加熱器線圈盤的(I)五個(gè)定位點(diǎn)(8)上。
[0004]然而上述裝置也存在弊端:需要電磁加熱電源，其控制由熱電偶采樣泵體溫度送入溫控儀，當(dāng)高于設(shè)定加熱溫度時(shí)，溫控儀令電磁加熱電源停止加熱，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定加熱溫度時(shí)，溫控儀令電磁加熱電源開始加熱。由于溫度的遲滯性，不易精確控溫，擴(kuò)散泵油的溫度會(huì)在設(shè)定加熱溫度上下大幅波動(dòng)，造成鍍膜設(shè)備真空值的波動(dòng)，影響鍍膜工藝。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種性能穩(wěn)定、成本較低的一種擴(kuò)散泵電磁加熱電源，以克服現(xiàn)有技術(shù)中不易精確控溫，影響鍍膜工藝等問題。
[0006]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn):
[0007]一種擴(kuò)散泵電磁加熱電源，包括依次連接的EMI濾波器、IGBT整流器、直流濾波電路、IGBT逆變器、諧振電路；其特征為:PWM驅(qū)動(dòng)電路與功率調(diào)節(jié)電路及頻率跟蹤電路連接；所述PWM驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)IGBT整流器、IGBT逆變器；頻率跟蹤電路采樣IGBT逆變器信號(hào)，并將其采樣信號(hào)進(jìn)行處理后輸出到PWM驅(qū)動(dòng)電路；功率調(diào)節(jié)電路采集IGBT整流器信號(hào)，所述IGBT整流器信號(hào)與外部功率給定信號(hào)進(jìn)行處理與運(yùn)算，生成PWM信號(hào)，將PWM信號(hào)輸出到PWM驅(qū)動(dòng)電路，將功率值信號(hào)通過顯示器顯示。
[0008]優(yōu)選為:所述EMI濾波器為低通濾波電路。
[0009]優(yōu)選為:所述IGBT整流器與直流斬波電路連接；所述直流斬波電路中的開關(guān)管為IGBT,其輸出的直流電壓、電流信號(hào)輸出到功率調(diào)節(jié)電路，所述功率調(diào)節(jié)電路控制PWM驅(qū)動(dòng)電路，調(diào)整直流斬波電路的占空比。
[0010]優(yōu)選為:所述直流濾波電路為電容器。
[0011]優(yōu)選為:所述諧振電路為由電感、電容串聯(lián)組成的諧振電路，當(dāng)IGBT逆變器輸出頻率與電感電容固有頻率相等時(shí)，電路輸出等效為一個(gè)純電阻狀態(tài)。
[0012]優(yōu)選為:所述IGBT整流器為全橋整流器；所述IGBT逆變器為4個(gè)IGBT組成的全橋逆變器。
[0013]有益效果:通過調(diào)節(jié)外部功率給定，可將特定擴(kuò)散泵電磁加熱功率最優(yōu)化，保持?jǐn)U散泵油溫為一個(gè)穩(wěn)定值，這樣就克服了現(xiàn)在使用溫控儀和熱電偶結(jié)合控制方式造成的不易精確控溫保證了鍍膜工藝和生產(chǎn)，具有性能穩(wěn)定、成本較低、安全可靠運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]附圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參見附圖1。
[0016]一種擴(kuò)散泵電磁加熱電源，該裝置包括依次連接的EMI濾波器、IGBT整流器、直流濾波電路、IGBT逆變器、諧振電路；其特征為:所述PWM驅(qū)動(dòng)電路與功率調(diào)節(jié)電路及頻率跟蹤電路連接；所述PWM驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)IGBT整流器、IGBT逆變器；頻率跟蹤電路采樣IGBT逆變器信號(hào)，并將其采樣信號(hào)進(jìn)行處理后輸出到PWM驅(qū)動(dòng)電路；功率調(diào)節(jié)電路采集IGBT整流器信號(hào)，所述IGBT整流器信號(hào)與外部功率給定信號(hào)進(jìn)行處理與運(yùn)算，生成PWM信號(hào)，將PWM信號(hào)輸出到PWM驅(qū)動(dòng)電路，將功率值信號(hào)通過顯示器顯示。
[0017]EMI濾波器為低通濾波電路，抑制高頻干擾和設(shè)備干擾。IGBT整流器為全橋整流器及與之串聯(lián)的直流斬波電路，直流斬波電路中的開關(guān)管為IGBT。其輸出的直流電壓電流信號(hào)送入功率調(diào)節(jié)電路，功率調(diào)節(jié)電路控制PWM驅(qū)動(dòng)電路，調(diào)整直流斬波電路的占空比，進(jìn)而使得外部功率給定與IGBT整流器輸出功率相等。直流濾波電路為電容器，電容并接于IGBT整流器輸出端，電容兩端為輸出端，接IGBT逆變器。直流濾波電路目的是降低IGBT整流器輸出紋波。IGBT逆變器為4個(gè)IGBT組成的全橋逆變器。其輸出電流信號(hào)送入頻率跟蹤電路，頻率跟蹤電路控制PWM驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)而使得輸出頻率跟蹤負(fù)載的變化而變化，使得電源輸出一直處于諧振狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)功率傳輸?shù)淖畲蠡?。諧振電路為電感電容串聯(lián)組成的諧振電路，當(dāng)IGBT逆變器輸出頻率與電感電容固有頻率相等時(shí)，電路輸出等效為一個(gè)純電阻狀態(tài)，此時(shí)功率傳輸最大，效率最高。所述功率調(diào)節(jié)電路控制IGBT整流器的功率輸出，保持與外部功率給定信號(hào)一致。頻率跟蹤電路控制IGBT逆變器的頻率輸出，保證電源輸出處于諧振狀態(tài)。
[0018]本實(shí)用新型中的PWM驅(qū)動(dòng)電路主要功能為:接收功率調(diào)節(jié)電路及頻率跟蹤電路的信號(hào)，生成脈沖信號(hào)和脈沖寬度及頻率的調(diào)整。
[0019]本實(shí)用新型的工作原理:380V工頻交流電通過EMI濾波器，IGBT整流器通過PWM驅(qū)動(dòng)電路和功率調(diào)節(jié)電路的控制生成脈沖直流，經(jīng)直流濾波電路變?yōu)榧y波很小的直流電，IGBT逆變器通過驅(qū)動(dòng)電路和頻率跟蹤電路的控制與諧振電路共同作用，將直流電變?yōu)楦哳l交流電。功率調(diào)節(jié)電路用以保證電源輸出功率與外部給定一致，頻率跟蹤電路用以保證電源工作在諧振狀態(tài)。
[0020]在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是以上描述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本實(shí)用新型不受上面公開的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種擴(kuò)散泵電磁加熱電源，包括依次連接的EMI濾波器、IGBT整流器、直流濾波電路、IGBT逆變器、諧振電路；其特征為:PWM驅(qū)動(dòng)電路與功率調(diào)節(jié)電路及頻率跟蹤電路連接；所述PWM驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)IGBT整流器、IGBT逆變器；頻率跟蹤電路采樣IGBT逆變器信號(hào)，并將其采樣信號(hào)進(jìn)行處理后輸出到PWM驅(qū)動(dòng)電路；功率調(diào)節(jié)電路采集IGBT整流器信號(hào)，所述IGBT整流器信號(hào)與外部功率給定信號(hào)進(jìn)行處理與運(yùn)算，生成PWM信號(hào)，將PWM信號(hào)輸出到PWM驅(qū)動(dòng)電路，將功率值信號(hào)通過顯示器顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散泵電磁加熱電源，其特征為:所述EMI濾波器為低通濾波電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散泵電磁加熱電源，其特征為:所述IGBT整流器包括全橋整流器及與之串聯(lián)的直流斬波電路；所述全橋整流器為三相全橋整流器；所述直流斬波電路中的開關(guān)管為IGBT，其輸出的直流電壓、電流信號(hào)輸出到功率調(diào)節(jié)電路，所述功率調(diào)節(jié)電路控制PWM驅(qū)動(dòng)電路，調(diào)整直流斬波電路的占空比。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散泵電磁加熱電源，其特征為:所述直流濾波電路為電容器。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的擴(kuò)散泵電磁加熱電源，其特征為:所述諧振電路為由電感、電容串聯(lián)組成的諧振電路，當(dāng)IGBT逆變器輸出頻率與電感電容固有頻率相等時(shí)，電路輸出等效為一個(gè)純電阻。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的擴(kuò)散泵電磁加熱電源，其特征為:所述IGBT整流器為三相全橋整流器及與之串聯(lián)的直流斬波電路；所述IGBT逆變器為4個(gè)IGBT組成的全橋逆變器。
【專利摘要】一種擴(kuò)散泵電磁加熱電源，包括依次連接的EMI濾波器、IGBT整流器、直流濾波電路、IGBT逆變器、諧振電路；其特征為：PWM驅(qū)動(dòng)電路與功率調(diào)節(jié)電路及頻率跟蹤電路連接；所述PWM驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)IGBT整流器、IGBT逆變器；頻率跟蹤電路采樣IGBT逆變器信號(hào)，并將其采樣信號(hào)進(jìn)行處理后輸出到PWM驅(qū)動(dòng)電路；功率調(diào)節(jié)電路采集IGBT整流器信號(hào)，所述IGBT整流器信號(hào)與外部功率給定信號(hào)進(jìn)行處理與運(yùn)算，生成PWM信號(hào)，將PWM信號(hào)輸出到PWM驅(qū)動(dòng)電路，將功率值信號(hào)通過顯示器顯示。該電源通過調(diào)節(jié)外部功率給定，可將特定擴(kuò)散泵電磁加熱功率最優(yōu)化，保持?jǐn)U散泵油溫為一個(gè)穩(wěn)定值，這樣就克服了現(xiàn)在使用溫控儀和熱電偶結(jié)合控制方式造成的不易精確控溫保證了鍍膜工藝和生產(chǎn)。
【IPC分類】F04F9/00, H05B6/06
【公開號(hào)】CN204652704
【申請?zhí)枴緾N201520156861
【發(fā)明人】竇久存
【申請人】唐山標(biāo)先電子有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年3月19日