[实用新型]一种用于中频电炉的串联逆变电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电炉供电电路，尤其是涉及一种用于中频电炉的串联逆变电路。

背景技术

目前，感应加热领域所使用的中频电源中，串联逆变技术已相当成熟，现有感应电炉所用串联逆变器大多都采用的是可控硅串联逆变。如图2所示，由直流电源VDC、并接在直流电源VDC两端的滤波电容器C₀、串联后并接在滤波电容器C₀上的补偿电容器C_s1和C_s2、串联后并接在滤波电容器C₀上的可控硅K_K1和K_K2以及分别并接在可控硅K_K1和K_K2上的快恢复二极管D₁和D₂组成，补偿电容器C_s1和C_s2的串接点与可控硅K_K1和K_K2的串接点之间接负载线圈L。

由于可控硅的单向导电性，为了给反向电流提供通路还必须给可控硅反并联快恢复二极管，这样增加了半导体器件，降低了电路的可靠性。则由于可控硅是半控型器件，因而采用负载换相，不仅需要关断时间，而且可靠性也降低了。另外，该技术还有一个不足，即其工作频率只能低于谐振频率，工作频率范围小，对负载适应性差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于中频电炉的串联逆变电路，其电路简单合理、性能可靠且使用操作灵活方便，能有效克服现有串联逆变电路工作频率范围小、负载适应性差等不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于中频电炉的串联逆变电路，包括直流电源VDC、并接在所述直流电源VDC两端的滤波电容器C₀、补偿电容器C_s1和C_s2以及并接在滤波电容器C₀两端的两个相串接的控制元件，所述补偿电容器C_s1和C_s2串接后并接在滤波电容器C₀两端，补偿电容器C_s1和C_s2的串接点A与两个控制元件的的串接点B分别接负载线圈L，其特征在于：所述两个控制元件为IGBT模块一与IGBT模块二，IGBT模块一与IGBT模块二均由一IGBT管以及一反并接在所述IGBT管上的快速恢复二极管组成。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点，1、所用串联逆变电路简单合理且性能可靠，操作使用灵活方便。2、使用效果好，通过并接在滤波电容器C₀两端的两个相串接的IGBT模块一与IGBT模块二能有效解决现有串联逆变电路工作频率范围小、负载适应性差等不足，能有效提高中频电炉的工作频率：具体由于IGBT模块由一IGBT管和一反并接在所述IGBT管上的快速恢复用二极管组成，IGBT管(即绝缘栅双极晶体管)具有自关断能力，通过对其基极进行控制，可在任何时候令其瞬时通断，不像可控硅那样需要关断时间，因此电路结构简单、可靠且负载功率因数高。由于IGBT模块组成的半桥串联逆变电路工作频率可高于固有谐振频率，因而其工作频率范围宽，这样，在冷料熔化或空炉加料时可提高工作频率，使电炉效率提高，加热速度加快。3、本实用新型的工作原理是：当IGBT模块正向导通时，电流流入串联逆变电路，负载线圈L得到有功功率；当IGBT模块反向导通时，电流流出逆变器，串联逆变电路中的能量回送到滤波电容器C₀中进行保存，也就是说，即负载线圈L中实际得到的功率是IGBT模块正向导通期间直流电源送出的能量和IGBT模块反向导通期间串联逆变电路回送的能量之差。实际应用过程中，通过改变IGBT模块中IGBT管的触发频率，就会改变正向电流和反向电流的时间比。当触发频率接近谐振频率时，正向电流时间变长，反向电流时间变短，负载线圈L的功率就增大。当触发频率远离谐振频率时，情况相反。因此，对于本实用新型来说，只需改变IGBT模块的触发频率就可以改变负载线圈L上的功率。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有中频电炉所用可控硅串联逆变电路的电路原理图。

图2为本实用新型的电路原理图。

图3为本实用新型在0-t1时刻的电流流通方向示意图。

图4为本实用新型在t1-t2时刻的电流流通方向示意图。