控制电磁炉的igbt准谐振电路的拓扑研究.pdfVIP

! ! 天津大学学报! 第# 卷! 第$ 期%% 年’’ 月 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ()*+,-. )/ 01-,(1, *,123+4105! 2678 #! ,68 $! ,698 ! %% 控制电磁炉的1:;0 准谐振电路的拓扑研究! ’ ’ % % ’ 刘希真 ，周文俊 ，宋清虹 ，黄国元 ，苏英姿 （’8 温州大学信息学院，温州%#% ；% 8 天津大学自动化与能源工程学院，天津% ） 摘! 要：为了解决传统电磁炉热效率低、可靠性差的缺点，笔者采用全新的控制方案，其特点 有两个：把传统的交流侧“恒流”控制改为直流侧“定脉宽调压”控制，避免了浪涌电压击穿电 力电子器件的可能性；用软开关电路使电力电子器件工作在零电流和零电压开关状态，大大 减少开关损耗，提高了整机效率8 经一年的连续运转证明该机十分可靠，其热效率较高，优于 传统电磁炉8 关键词：电磁炉；准谐振；斩波器；绝缘栅双极晶体管 0,=% 8 =! ! ! 文献标识码：-! ! ! 文章编号：=?%’ （%% ）$?@?# 中图分类号： ! ! 由电力电子电路组成的高频电磁炉是一种利用电 该电路由整流滤波电路、高频斩波电路和电磁炉主电 磁感应原理对锅体进行涡流加热的新型灶具，其工作 路三大部分组成8 其中桥式整流器F. 、滤波电感% 和 频率为% A BCD ，最大功率为 A % $E8 由于具 电容 组成平滑的整流滤波电路，能提供稳定的直流 有热效率高，使用方便、无烟熏、无煤气污染、安全卫生 电压且能隔离电网与电磁炉之间高频干扰 高频斩波 等优点，非常适合现代家庭的烹饪8 但现有的电磁炉可 电路主要由开关主功率场效应管（G6HIJ K)4/30 ）2’ 靠性差，特别是在强功率档反复端锅的过程中和弱功 和辅助管关断场效应管2% 组成，以产生不同占空比的 率档长期运行中，功率管常常被击穿烧毁8 近几年，虽 方波电压，经高频滤波电感% 和滤波电容 、 滤 ’ ’ % 然有厂家致力于电磁炉电路的改进和研究，比如加强 波，为电磁炉电路提供平稳可调的直流电源 ’ 图’ 4 浪涌电压、浪涌电流的快速保护，用绝缘栅双极晶体管 中二极管2L’ 为续流二极管，在主开关2’ 关断后为 （1:;0 ）代替大功率晶体管（:0+ ），采用微电脑控制技 % ’ 续流提供通路；% 、 组成一种可控高频谐振电路， 术，产品技术性能有一定的改进，但可靠性还不能令用 确保主开关管2’ 零电流导通和零电流关断 电磁炉主 户满意8 这是因为传统的电磁炉的锅体采用的是直流 电路主要元件有饼形感应线圈%M 、磁性锅体( 、谐振电 ［’］ 侧“定压调脉宽”和交流侧“恒流”控制的方式 ，无法 容 和绝缘栅双极晶体管（1:;0 ）2 当开关管2 导