电磁感应加热控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种电磁感应加热控制系统，包括感应加热电源电路、集成光电隔离驱动模块组、控制电路、反馈电路，所述感应加热电源电路包括整流器、滤波器、逆变器和缓冲器回路；整流器与逆变器之间通过无源直流电感Ld串联连接，无源直流电感Ld与整流器之间并联有电容Cd1，滤波器与逆变器串联连接；所述集成光电隔离驱动模块组包括四个集成光电隔离驱动模块，所述逆变器由第一半桥电路和第二半桥电路组成，第一半桥电路包括桥臂T1和桥臂T4；第二半桥电路包括桥臂T2和桥臂T3；桥臂T1、桥臂T2、桥臂T3和桥臂T4分别与一个集成光电隔离驱动模块连接，每个集成光电隔离驱动模块均与控制电路电连接，控制电路与反馈电路连接，反馈电路通过变压器与感应加热电源电路连接。具有加热效率高、速度快，可控性好及易于实现机械化、自动化等优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种电磁感应加热控制系统，包括感应加热电源电路、集成光电隔离驱动模块组、控制电路、反馈电路，所述感应加热电源电路包括整流器、滤波器、逆变器和缓冲器回路；整流器与逆变器之间通过无源直流电感Ld串联连接，无源直流电感Ld与整流器之间并联有电容Cd1，滤波器与逆变器串联连接；所述集成光电隔离驱动模块组包括四个集成光电隔离驱动模块，所述逆变器由第一半桥电路和第二半桥电路组成，第一半桥电路包括桥臂T1和桥臂T4；第二半桥电路包括桥臂T2和桥臂T3；桥臂T1、桥臂T2、桥臂T3和桥臂T4分别与一个集成光电隔离驱动模块连接，每个集成光电隔离驱动模块均与控制电路电连接，控制电路与反馈电路连接，反馈电路通过变压器与感应加热电源电路连接。具有加热效率高、速度快，可控性好及易于实现机械化、自动化等优点。【专利说明】电磁感应加热控制系统
本技术技术提供了一种加热控制系统，具体涉及一种电磁感应加热控制系统，在熔炼、铸造、弯管、热锻、焊接和表面热处理等行业得到广泛的应用。
技术介绍
电磁感应加热是通过交变的电流，产生交变的磁场，在利用交变磁场来产生涡流达到加热的效果的一种加热方式。电磁感应加热与其它的加热方式，如燃气加热，电阻炉加热等不同，它把电能直接送工件内部变成热能，将工件加热。而其他的加热方式是先加热工件表面，然后把热再传导加热内部。电磁感应加热相比于其他加热方式，能耗更小，能量转化率更高。电磁感应加热是通过交流电、导体和工件之间的集肤效应、近邻效应和圆环效应产生高热量的。现有的电磁感应加热设备通常是对工件的厚薄制定一个厚薄范围，根据这个厚薄范围划分工件需要加热的时间以及其他参数，据目前研究显示，工件的加热厚度可以方便的通过调节频率来加以控制。频率越高，工件的加热厚度就越薄。对此，电磁感应加热设备基于节能环保的理念来说，需要设计新型的控制系统，以满足节能环保的需求。并且，目前市场上的电磁感应加热控制系统还存在着系统运算速度低，负载频率低，开关耗能大，死区无法控制等等诸多问题亟待解决。
技术实现思路
针对上述情况，本技术提供一种电磁感应加热控制系统，具有加热效率闻、速度快，可控性好及易于实现机械化、自动化等优点。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下:电磁感应加热控制系统，包括感应加热电源电路、集成光电隔离驱动模块组、控制电路、反馈电路，所述感应加热电源电路包括整流器、滤波器、逆变器和缓冲回路；所述滤波器由无源直流电感Ld以及电容Cdl组成，整流器与逆变器之间通过无源直流电感Ld串联连接，无源直流电感Ld与整流器之间并联有电容Cdl，滤波器与逆变器串联连接；所述集成光电隔离驱动模块组包括四个集成光电隔离驱动模块，所述逆变器由第一半桥电路和第二半桥电路组成，第一半桥电路包括桥臂Tl和桥臂T4 ;第二半桥电路包括桥臂T2和桥臂T3 ；桥臂Tl、桥臂T2、桥臂T3和桥臂T4分别与一个集成光电隔离驱动模块连接，每个集成光电隔离驱动模块均与控制电路电连接，控制电路与反馈电路连接，反馈电路通过变压器与感应加热电源电路连接。所述整流器采用不可控三相全桥式整流器。所述集成光电隔离驱动模块包括集成光电隔离驱动器芯片，集成光电隔离驱动器芯片上设有若干引脚，集成光电隔离驱动器芯片上引脚I与控制器连接，引脚6出口端依次电阻R1和电容C2串联，引脚14与R2串联，引脚14和引脚9之间串联有电容Cb，引脚11和引脚9之间串联有电阻R4。所述控制电路包括脉宽调制器，所述脉宽调制器的引脚6与地线之间串联有电阻R，脉宽调制器的引脚9与引脚I通过电阻Rl连接，脉宽调制器的引脚10通过滑动变阻器PR2连接反馈电路。所述脉宽调制器包括基准电压调整器、振荡器、误差放大器、比较器、锁存器、欠压锁定电路、闭锁控制电路、软起动电路、输出电路组成。所述的桥臂Tl、桥臂T2、桥臂T3和桥臂T4皆是由一个绝缘栅双极型晶体管和一个反并联二极管组成。在直流侧接有一个足够大的电解电容。本技术的有益效果是，本技术采用串联谐振式感应加热电源电路，优点是第一，逆变电路采用四桥臂式的逆变器结构，并增设缓冲回路，实现了零电流开通，其电路损耗小，可以工作在较高的工作频率。第二，滤波器增设无源直流电感Ld形成无源校正电路，对直流电压有更好的滤波作用，使输出电压的纹波更小。第三，控制电路有自关断器件的功能，比非自关断器件的控制电路具有更多的优越性。第四，设计集成光电隔离驱动模块带有对绝缘栅双极型晶体管的保护功能，集成光电隔离驱动模块电路与控制电路应严格隔离，并有较强的抗干扰能力。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的结构框图。图2为感应加热电源电路的电路图。图3为集成光电隔离驱动模块的电路图。图4为控制电路的电路图。图5为脉宽调制器的电路图。【具体实施方式】为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参见图1-图2，电磁感应加热控制系统，包括感应加热电源电路、集成光电隔离驱动模块组、控制电路、反馈电路，所述感应加热电源电路包括整流器、滤波器、逆变器和缓冲回路；所述滤波器由无源直流电感Ld以及电容Cdl组成，整流器与逆变器之间通过无源直流电感Ld串联连接，无源直流电感Ld与整流器之间并联有电容Cdl，滤波器与逆变器串联连接；所述集成光电隔离驱动模块组包括四个集成光电隔离驱动模块，所述逆变器由第一半桥电路和第二半桥电路组成，第一半桥电路包括桥臂Tl和桥臂T4:第二半桥电路包括桥臂T2和桥臂T3 ;桥臂Tl、桥臂T2、桥臂T3和桥臂T4分别与一个集成光电隔离驱动模块连接，每个集成光电隔离驱动模块均与控制电路电连接，控制电路与反馈电路连接，反馈电路通过变压器与感应加热电源电路连接。逆变器采用单相逆变桥，第一半桥电路和第二半桥电路轮流驱动，把恒定的直流电压变成IOHz?IOkHz方波电压输出给负载。参见图2，所述整流器采用不可控三相全桥式整流器。两个电解电容Cl，C2串联以减小单个电容的承受的电压，R2，R3起均压作用。Rl为限流电阻，当系统开始上电时，由于电容两端电压为零，故刚开始对电容充电时，电流将很大，加上限流电阻Rl后则就电流不会很大了。当电容两端电压达到一定数值时，交流接触器Kl闭合，将限流电阻短接。系统即可正常工作。参见图3，所述集成光电隔离驱动模块包括集成光电隔离驱动器芯片，集成光电隔离驱动器芯片上设有若干引脚，集成光电隔离驱动器芯片上引脚I与控制器连接，引脚6出口端依次电阻R1和电容C2串联，引脚14与R2串联，引脚14和引脚9之间串联有电容Cb，引脚11和引脚9之间串联有电阻R4。参见图4，所述控制电路包括脉宽调制器，所述脉宽调制器的引脚6与地线之间串联有电阻R，脉宽调制器的引脚9与引脚I通过电阻Rl连接，脉宽调制器的引脚10通过滑动变阻器PR2连接反馈电路。控制电路可对串联谐振式感应加热电源电路进行多功能控制，实现H桥式绝缘栅双极型晶体管脉宽调制PWM信号的生成和感应加热电源电路的保护功能，以及感应加热电源电路工作过程中谐振频率的跟踪控制。参见图5，所述脉宽调制器包括基准电压调整器、振荡器、误差放大器、比较器、锁存器、欠压锁定电路、闭锁控制电路、软起动电本文档来自技高网...

【技术保护点】
电磁感应加热控制系统，包括感应加热电源电路、集成光电隔离驱动模块组、控制电路、反馈电路，其特征在于，所述感应加热电源电路包括整流器、滤波器、逆变器和缓冲回路；所述滤波器由无源直流电感Ld以及电容Cd1组成，整流器与逆变器之间通过无源直流电感Ld串联连接，无源直流电感Ld与整流器之间并联有电容Cd1，滤波器与逆变器串联连接；所述集成光电隔离驱动模块组包括四个集成光电隔离驱动模块，所述逆变器由第一半桥电路和第二半桥电路组成，第一半桥电路包括桥臂T1和桥臂T4；第二半桥电路包括桥臂T2和桥臂T3；桥臂T1、桥臂T2、桥臂T3和桥臂T4分别与一个集成光电隔离驱动模块连接，每个集成光电隔离驱动模块均与控制电路电连接，控制电路与反馈电路连接，反馈电路通过变压器与感应加热电源电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：聂宜兵，
申请(专利权)人：上海汇信能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：