[实用新型]基于高频变压器耦合的功率模块化感应加热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及感应加热装置中利用高频变压器耦合技术进行提高加热装置的输出功率，具体涉及到基于高频变压器耦合的功率模块化感应加热装置。

背景技术

在大型工业生产过程中，对大功率感应加热装置的要求很高，必须能适应负载的大范围变化，能够实现工艺过程自动化和智能化控制等功能，但是，高频加热装置由于功率管容量和材料尺寸的限制以及大功率输出造成较大可靠性问题（开关损耗、电磁干扰、热效应）等因素影响，使其功率的输出受到一定程度的制约。

现代感应加热装置正朝着大功率、高频化方向发展，这对现代电力电子器件来说是一个相当大的挑战，传统的方法是采用器件串并联的方式,但这存在器件之间均流均压困难的问题,特别是当器件串并联很多时,则需要保证精确的同步信号,以避免器件之间的环流损坏电力电子器件，当串并联器件较多、功率等级很大时,信号线上延时将对器件之间的环流产生恶劣的影响,所以采用器件串并联的方式时,器件数量、最大功率都将受到限制。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述器件串并联方式提高输出功率带来的弊端，提供一种基于高频变压器耦合的功率模块化感应加热装置,它的优良特性可有效地减少逆变桥并联之间的环流,通过参数设计可以均衡各桥的功率分配,降低器件的损耗,从而有效地解决了逆变桥并联中出现的一些问题,有利于感应加热装置多桥并联,提高输出功率。

为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型所述的基于高频变压器耦合的功率模块化感应加热装置，包括功率模块和设置在功率模块输出端的感应线圈，所述功率模块至少有两组，每组功率模块的输出端都连接在对应的耦合变压器的一次线圈上，各耦合变压器的二次线圈串联后连接在感应线圈的两端。

所述感应线圈上串联有谐振电容。

本实用新型由多组功率模块进行串并联，经高频变压器耦合，在变压器的二次侧串联合成，可提高谐振电流，从而增大输出功率，减少了加热时间，达到节能降耗的目的。通过参数设计可以均衡各桥的功率分配,降低器件的损耗,从而有效地解决了逆变桥并联中出现的一些问题,有利于感应加热装置多桥并联,提高输出功率。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型所述的基于高频变压器耦合的功率模块化感应加热装置，包括功率模块和设置在功率模块输出端的感应线圈L，所述功率模块至少有两组，每组功率模块的输出端都连接在对应的耦合变压器T1、T2的一次线圈上，各耦合变压器T1、T2的二次线圈串联后连接在感应线圈L的两端。感应线圈L上串联有谐振电容C。变压器二次线圈串联的谐振电容C和感应线圈L组成的谐振负载。

所述功率模块由整流电路1、2，斩波电路3、4，直流电抗器5、6，逆变电路7、8几部分组成，其中各组功率模块的斩波电路的驱动输入端均连接到同一斩波驱动电路9, 各组功率模块的逆变电路的驱动输入端均连接到同一逆变驱动电路10。

三相电压通过空气开关分别接到各组功率模块的整流电路1、2，变换成直流电压，通过斩波电路3、4经直流电抗器5、6输出可调直流电压。整流桥采用三相不控全桥，斩波器由IGBT组成，采用半桥控制方式。由斩波电路输出的可调直流电压连接到逆变电路7、8的正负两端，逆变电路7、8的接耦合变压器T1、T2。