發布日期：2022-04-20 點擊率：382
下面介紹兩種實用型的高頻加熱變頻電源。圖1給出了輸出頻率為200kHz、輸出功率為1W的封口機用高頻加熱變頻電源的主電路原理圖。
220v的交流電經二極管和電容濾波后，得到直流電壓，作為全橋逆變電路的直流側輸入電壓。1GBT全橋逆變電路將直流變換成200kHz的交流電。將第四代IGBT用于軟開關諧振式逆變電路中，其開關頻率可達400kHz以上。變壓器的作用是變壓和使負載與加熱線圈匹配。加熱線圈采用多股漆包線繞制成圓形空心線圈。
圖2為驅動及保護電路的原理圖。圖1中高頻電流互感器TA對諧振電流進行采樣，該采樣電流信號經圖2中的快恢復二極管V5~V8的全橋整流、電容C4的濾波、電阻Rl3和R15的分壓，在過二極管V9加到SG3525A的引腳10（強制關斷端）上，起到電流保護作用。電容器C4濾波后的電流信號，再經過電容C5的濾波、RP和R16的分壓送至SG3525A的引腳l（誤差放大器反相信號輸入端），調節電位器RP，可調節輸出功率和控制加熱速度。SG3525A是PWM控制集成電路，輸出電流大于200mA，輸出脈沖電流可達土500mA，可以直接驅動IGBT。輸出PWM脈沖信號頻率最高可達500kHz。具有軟啟動功能。
圖1封口機用高頻加熱變頻電源的主電路原理圖
圖2驅動及保護電路的原理圖
整機采用自然冷卻，為了降低空載時的功耗，在系統中增加一個檢測被加熱件是否通過加熱線圈的檢測電路。當沒有被加熱件通過加熱線圈時，繼電器K的常閉觸點閉合，SG3525A引腳16（基準電壓端）輸出的5V電壓加到引腳10，PWM鎖存器關斷，主電路輸出關斷。當被加熱件從加熱線圈內通過時，檢測電路輸出信號將繼電器K的常閉觸點打開，SG3525A引腳16的5V電壓不再加到引腳10，PWM鎖存器去鎖，系統處于加熱狀態。
圖3給出了另外一種高頻加熱變頻電源的實例。這是一種金屬針布高頻感應加熱變頻電源的原理圖。圖中的主電路是二極管整流串聯諧振式1GBT逆變電路。該電路的主要特點是工作在軟開關狀態，其工作原理在的相關文章中有介紹。
圖3金屬針布高頻感應加熱變頻電源的原理圖
如圖，+300V左右的直流電壓經R5、P6及R7分壓取樣，并經D24隔離后送入LM339N的⑧腳（比較器反相輸入端）；同時，+5V電壓經R32、R33分壓后，加到LM339M的⑨腳（比較器同相輸入端）。當十300V直流電壓超過設定值時，LM339N⑧腳的電壓高于⑨腳電壓，比較器立即翻轉，LM339N的14腳輸出為低電平，并經過D14將LM339N②腳電壓迅速拉低，使TA8316s的①腳無脈沖信號輸入。
交流220V電壓經D1、D2整流后分為兩路：一路經R38、R39分壓取樣后，經RL40送到N6（9014）的基極，使N6導通，HT46R47（IC3）的④腳為低電平。當電源電壓低于設定值時，N6截止，HT46RL47④腳為高電平，HT46R47⑩腳停止輸出脈沖信號；另一路經K35、R36分壓取樣并經D17隔離后，送到HT46R47的⑤腳。當電源電壓高于設定值時，HT46R47⑩腳將停止輸出脈沖信號。
加熱線圈L的SK2端（即N10集電極）電壓經R27、R28、R29分壓取樣后，直接送到L．M339N的⑩腳（比較器的反相輸入端）；同時，+5V電壓經R30、R31分壓取樣后直接送到LM339N的11腳（比較器的同相輸入端）。當N10集電極的電壓超過設定值時（一般在1150V左右），LM339N⑩腳的電壓高于11腳，LM339N13腳輸出為低電平，HT46R47的⑧腳將得不到正常的電壓信號，其⑩腳停止輸出脈沖信號，從而保護了N10不被擊穿損壞。
該機的感應加熱電路主要由加熱線圈L、諧振電容cl（2μF／1200V）、門控管N10（（GP20B120UD-E）和阻尼二極管D25（BY359X）組成。其工作原理簡述如下：當門控管N10導通時，流過加熱線圈L的電流迅速增大；當門控管截止時，儲存在L中的電能向諧振電容C1充電，隨即C1又向加熱線圈放電。如此循環，即C1和L發生并聯諧振，L周圍便會產生高頻電磁場，該電磁場使放在電磁爐灶面上的鐵鍋感應到強大的渦流，從而產生熱量對食物進行加熱。
如圖所示，交流220V電源電壓經電源變壓器T1降壓后，生成16．5V、12V、5V直流電壓供各路負載使用。
C1、C2、C3、L1以及T1的次級（左側）共同構成了一個串聯諧振回路，因為變壓器次級存在漏感，回路的走線也存在分布電感，所以實際諧振頻率要比單純用C1-C3容量與L1電感量計算的諧振頻率略低。圖中L1實際上為1uH，我將漏感分布電感等加在里面所以為1.3uH，如圖參數諧振頻率為56.5KHz。
從逆變橋輸出的高頻方波激勵信號從J2-1輸入，通過隔直電容C4及單刀雙擲開關S1后進入T1的初級，然后流經1:100電流互感器后從J2-2回流進逆變橋。在這里，C4單純作為隔直電容，不參與諧振，因此應選擇容量足夠大的無感無極性電容，這里選用CDE無感吸收電容1.7uF400V五只并聯以降低發熱。
介紹的立林JB一220V樓宇對講系統，其主機電路將送話信號并入開鎖電路中，其接線系統中送話和開鎖共用一根線，減少了一根接線。
樓宇對講門鈴系統采用較多的分立元件，電路比較復雜，但如果有了原理圖，維修操作就容易了。圖1所示的是主電路；圖2所示的是戶外按鍵與照明電路；圖3所示的是室內話機部分。
由電路圖可以看出，變壓器產生的低壓經橋式整流、電容濾波、三端穩壓塊7812產生的+12V由插座V1引入，直接供給繼電器K，另一路經VD3隔離，產生VCC供給其他電路。
當戶外有人按下S1時（按S1~S10按鍵都一樣，本文以S1為例），插座V6的1腳信號經S1、話機開關SA的2、3腳、揚聲器LB到地，形成電流通路，相當于把R17下端接地，故VT5的基極為低電平，VT5飽和，音樂IC的2腳有觸發高電平，故3腳有音樂信號輸出，經IC1（LM386）放大后，由IC1的5腳輸出，經V6的1腳、S1、話機開關SA的2、3腳送到揚聲器LB，發出聲音。由于話機開關SA的特殊結構，該音頻信號還可耦合至話機開關SA的4腳，再經插座V3的2腳耦合至IC2（TDA2822M）的7腳，放大后由1腳輸出，使按門鈴者可以聽到從LB1發出的聲音。
當屋內主人聽到LB發出的聲音后，摘下話機，屋內與樓外的兩人就可以通話。MIC1拾取的聲音信號送入IC2的6腳，放大后由3腳輸出，再經插座V3的1腳、話機上的電容C3、話機開關SA的1、3腳，耦合到揚聲器LB，主人可聽到對方的說話聲。VCC經主電路的R5降壓后，再經插座V3的2腳給室內話機的MIC2和VT1供電。主人的說話信號經MIC2拾取、VT1放大后，又經話機開關SA的4、6腳、插座V3的2腳送至IC2的7腳，放大后由1腳輸出，推動揚聲器LB1發聲，從而實現兩人的通話。
主人摘下話機后，插座V6的1腳到地的通路就切斷了，R17下端恢復了高電平，VT5截止，音樂IC和IC1都停止工作。
插座V3的1腳由于開鎖開關SB的斷開，通常是高電平，穩壓管ZD1處于截止狀態，此時VT1飽和、VT2截止、繼電器K不吸合。當主人按下開鎖開關SB后，V3的1腳接地，ZD1正向導通，VT1截止，VT1集電極的高電平經C11耦合到VT2基極，VT2飽和，繼電器K得電，觸點閉合，電磁鎖LOCK得電動作，樓宇門打開。
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