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瑞德电磁炉主回路谐振电路原理分析

瑞德电磁炉主回路谐振电路原理分析

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 瑞德电磁炉主回路谐振电路如下图所示:

瑞德电磁炉主回路谐振电路

  由电力电子电路组成的电磁炉(Inductioncooker)是一种利用电磁感应加热原理,对锅体进行涡流加热的新型灶具。主电路是一个AC/DC/AC变换器,由桥式整流器和电压谐振变换器构成,当电磁炉负载(锅具)的大小和材质发生变化时,负载的等效电感会发生变化,将造成电磁炉主电路谐振频率变化,导致电磁炉的输出功率不稳定,就会使功率管IGBT过压损坏。在此先分析电磁炉主谐振电路拓扑结构和工作过程是怎样的。
  
  1)电磁炉主电路拓扑结构
  
  电磁炉的主电路如下图所示,市电经桥式整流器变换为直流电,再经电压谐振变换器变换成频率为20~35kHz的交流电。电压谐振变换器是低开关损耗的零电压型(ZVS)变换器,功率开关管的开关动作由单片机控制,并通过驱动电路完成。

电磁炉的主电路

  电磁炉的加热线圈盘与负载锅具可以看作是一个空心变压器,次级负载具有等效的电感和电阻,将次级的负载电阻和电感折合到初级,可以得到下图所示的等效电路。其中R*是次级电阻反射到初级的等效负载电阻;L*是次级电感反射到初级并与初级电感L相叠加后的等效电感。

等效电路

  2)电磁炉主电路的工作过程
  
  电磁炉主电路的工作过程可以分成3个阶段,各阶段的等效电路如上图所示。分析一个工作周期的情况,定义主开关开通的时刻为t0。时序波形如下图所示。

电磁炉主电路的工作过程

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