全晶体管式感应加热用高频电源装置
专利汇可以提供全晶体管式感应加热用高频电源装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种涉及高频加热的全晶体管式 感应加热 用高频电源装置。为改变现有高频加热设备的振荡模式和整机效率低、体积大之弊病，公开了利用场控电 力 电子 器件，通过每臂多个并联构成的单相桥式逆变器与高频 变压器 耦合后，接在负载回路，又为维持负载谐振正常，设置了取样、频控、他自激转换放大，驱动和保护显示单元而组成的技术方案。以该方案研制的电源装置，具有工作 频率 高、功率大、效率高的特点。除适用金属 热处理 和熔炼，还适于其它加热的场合。，下面是全晶体管式感应加热用高频电源装置专利的具体信息内容。
1、一种采用交-直-交变换方式的高效节能安全可靠的全晶体管式感应加热用高频电源装置，其特征在于该电源装置具有：
一个由场控电力电子器件(6A～6D)每臂多个并联构成的单相桥式逆变器(6)，该逆变器与由加热线圈(8)和谐振电容器(9)组成的串联谐振电路相连；
一个取自反馈取样分压器(10)频率信号(f1)的频率相位控制器(11)，它将适当移相后的信号(fw)馈送给他激自激转换器(3)，经放大器(4)放大，再送给驱动器(5A～5D)依负载电路固有频率变化来控制单相桥式逆变器(6)作有序开关工作；
一个既接受来自频率相位控制器(11)并经频率检测器(12)与设定频率(fHfL)进行比较后的信号，又接受逆变失败(X)、过流(Y)和断水(Z)信息的保护及显示器(13)，它将前述的保护指令信号馈送给起动控制器(2)，当检测到工作频率超出设定范围(2)发出封锁指令(T)馈送给放大器(4)，该起动控制器另接有加热指令(Q)、并将此令转换成起动信号(H)馈送给他激自激转换器(3)，使其系统工作；
该电源装置还设有一个连接在单相桥式逆变器(6)与负载谐振电路之间的高频变压器(7)，一个本机振荡器(1)产生信号(f0)送至他激自激转换器(3)，使其系统起步工作。
2、根据权利要求1所述的全晶体管式感应加热用高频电源装置，其特征在于所述的高频变压器（7）采用铁氧体芯制成，其初、次级线圈具有抽头，借此改变其初、次级匝比来调整负载阻抗匹配，并可藉相应数量的高频变压器将多个桥式逆变器耦合于同一个负载谐振回路使输出功率叠加合成，以获得超大功率高频输出。
本实用新型涉及一种高频加热电源装置，尤其是供给金属熔炼、表面淬火、金属焊接及半导体材料炼制，提纯等使用的设备。
传统的感应加热电源装置，多为真空管式或可控硅式，该设备由前者构成的单级自激振荡器，在把高压直流电能转换成高频交流电能过程中，振荡管的灯丝、栅极及板极需消耗大量能量，使其振荡效率仅能维持在70％上下，整机效率维持在50％左右，特别是还要为它提供将工频低压电升至成高压电的变压器及高压直流整流器，致使设备体积增加，造价高。
为了克服上述缺点，人们曾提出一种利用可控硅组成的变频器，该变频器虽能使整机效率提高，但工作频率难以做高，使实用效果不尽理想。
本实用新型的目的是要提供一种高频、高效、大功率、节能、安全可靠的全晶体管式感应加热用高频电源装置。
为了解决上述任务，本实用新型采用的解决方案是：利用交－－直－－交的变换方式，运用场控 电力电子器件组成一种高频电源装置，该装置中具有：
一个由场控电力电子器件每臂多个并联构成的单相桥式逆变器，该逆变器与由加热线圈和谐振电容器组成的串联谐振电路相连；
一个取自反馈取样分压器频率信号的频率相位控制器，它将适当移相后的信号馈送给他激自激转换器，经放大器放大，再送给驱动器，依负载电路固有频率变化，来控制单相桥式逆变器做有序开关工作；
一个既接受来自频率相位控制器，并经过频率检测器与设定频率范围进行比较后的信号，又接受逆变失败、过流和断水信息的保护及显示器，它将前述的保护指令信号馈送给起动控制器，当检测到工作频率超出设定范围或出现逆变失败、过流或断水等异常情况时，通过起动控制器发出封锁指令馈送给放大器，该起动控制器另接有加热指令并将此令转换成起动信号馈送给他激自激转换器，使其系统工作；
该电源装置还设有一个连接在单相桥式逆变器与负载谐振电路之间的高频变压器，一个本机振荡 器产生信号直接送至他激自激转换器，使其系统起步工作；
该电源装置中的高频变压器（7）采用铁氧体芯制成，其初、次级线圈具有抽头，借此改变其初、次级匝比来调整负载阻抗匹配，并可藉相应数量的高频变压器将多个桥式逆变器耦合于同一个负载谐振回路使输出功率叠加合成，以获得超大功率高频输出。
本实用新型所提供的技术方案与现有技术相比，具有如下进步：
1、由于采用场控电力电子器件组成上述方案，转换效率提高，交流输入功率减少，冷却水耗量下降。
2、由于振荡部分采用大功率固态器件，省去庞大的高压整流变压器，使之本机体积小、重量轻、造价低。
3、由于直接引用工频低电压作电源，减少因绝缘造成的故障，使其运行安全、可靠。
4、由于本方案中设有输出变比可调的高频变压器，使适应负载范围加宽，调整简便。
5、本机还具有节省予热时间和作业完毕后的 冷却时间，使用寿命长。
6、本机便于实现系列化、单元化和积木化，具有安装替换容易和检修维护方便的特点。
图1给出了本实用新型所述的全晶体管式感应加热用高频电源装置电气原理方框图。
下面将结合附图对本实用新型做进一步详述：
全晶体管式感应加热用高频电源装置由图1可见：有个工作环路，该环路由反馈取样分压器（10）、频率相位控制器（11）、他激自激转换器（3）、放大器（4）、驱动器（5A～5D）、单相桥式逆变器（6A～6D）、高频变压器（7）、电容器（9）和加热线圈（8）构成；有个控制环路，该环路由本机振荡器（1）频率检测器（12）起动控制器（2）和保护及显示器（13）组成。
当输入加热指令（Q）使本机振荡器（1）产生的设定他激频率f0，按起动工作指令经他激自激转换器（3）作为起始工作频率fwi，输经放大器（4），同时由起动控制器（2）发出的起动工作指令（H），使整流电源E接通，加至单相桥式逆变器（6）作为工作电压，由放大器（4）输出的频率信号（fw），使驱动器（5A、5D、与5B、5C）交替开、断，驱动器单相桥式逆变器（6）相应桥臂晶体管（6A、6D和6B、6C）作交替开 通和关断，高频电流便经高频变压器（7）输出，供由加热线圈（8）与谐振电容器（9）所组成的负载电路谐振加热用。由取样分压器（10）检出的初始工作频率信号（f1）反馈至频率相位控制器（11），经适当移相后输给他激自激转换器（3），并自动转换为自激工作，由此形成的工作频率（fw）使单相桥式逆变器（6）工作在负载电路谐振频率上，另外设有频率检测器（12）和保护及显示器（13），当工作频率超出频率检测器予先设定的最高允许工作频率（fH）或最低允许工作频率（fL）时，使保护与显示器（13）发出保护指令（G）。保护及显示器（13）亦可因接受到逆变失败（X），过电流（Y）或断水（Z）等信息而发出保护指令（G），同时指示出故障原因及部位。该保护指令（G）通过起动控制器（2）向放大器（4）发出封锁指令（T），使逆变系统停止工作。
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