移相全橋式IGBT超聲波電源的研制
2.2工作原理本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/179766.htm
工作時序波形圖如圖3所示。
圖中ugs1、ugs2、ugs3、ugs4和iL分別是S1、S2、S3、S4的控制柵極波形和電感L的電流波形。
LC諧振頻率調(diào)諧在開關(guān)工作頻率fs,
fs=(3)
一般略低于超聲波換能器的諧振頻率fc。
從工作時序波形圖可以看出,采用了全橋移相式串聯(lián)諧振電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),四個功率開關(guān)管輪流導(dǎo)通和關(guān)斷,由于是串聯(lián)諧振電路和有電感L的續(xù)流作用,實現(xiàn)了軟開關(guān),減小了功率開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷損耗,提高了整機效率。
3電路設(shè)計參數(shù)和實驗結(jié)果
3.1電路參數(shù)
1)變壓器
磁芯:EE28A;
初級:65匝,多股并繞(10A);
次級:100匝,多股并繞(10A)。
2)超聲換能器組7個,梅花型并放
諧振頻率:28kHz;
輸出功率:1kW。
3)電感L
磁芯:EE28A;
電感量:350μH。
4)功率開關(guān)管1MB60D100,4只。
5)全橋整流管20A/600V。
6)開關(guān)工作頻率28kHz,可調(diào)諧。
7)吸收電路截止放電型
R:270Ω/6W;C:47000pF/1000V。
3.2實驗結(jié)果
采用圖1所示的拓?fù)潆娐泛蛨D3所示的控制波形,調(diào)整電感使調(diào)諧電路工作頻率為26.8kHz(略低于28kHz),實測電路中的電流iL波形如圖3所示,基本上是正弦波,開關(guān)管和吸收電路、散熱器均不發(fā)熱。
在電路調(diào)試過程中,如果調(diào)諧不當(dāng),則會使控制驅(qū)動波形和諧振不同步,電路輸出功率減小,且開關(guān)管等發(fā)熱嚴(yán)重。
4結(jié)語
綜上所述,采用全橋移相式串聯(lián)諧振電路、以IGBT為功率開關(guān)器件設(shè)計的超聲波電源具有許多優(yōu)點。實踐證明,配合適當(dāng)型號的清洗槽和清洗液,其清洗效果好、可靠性高。該電源的推廣應(yīng)用將會在采用超聲波清洗的各行各業(yè)中發(fā)揮更大的作用。 參考文獻
超聲波清洗機相關(guān)文章:超聲波清洗機原理
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