高频烙铁加热电流无法达到要求

Xearo · 发表于 2010-12-25 21:05:45

潜水很久一直没更新，继续之前的那个帖子：
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3891149
一直在抽空弄之前那个高频涡流烙铁，主要还在功率电路，怎么也调试不到满意的电流。
测试了几种半桥驱动电路，KA3525/IR2153 都因为驱动频率上不去，画了几次功率板，测试电路都不成功。

现在选用IR2085半桥自振荡驱动器，工作频率能够从100～500K（需要更换谐振电容）调整，功率电路结构如下，各点波形测量如下：总无法达到满意的工作电流，现在调整到最大电流＝0.56A（应该是进入谐振状态了吧？因为烙铁芯感量测不出来，从电流判断是峰值，频率两边偏移则电流会跌落很多）

请大家给个思路，为何电流上不去呢？

图①串联谐振：谐振电容33nf，频率282.4k；入口电流0.56A；电源30VDC；中点13V~10.86V；ch1：半桥输出端；ch2：中点分压端；测量基准电源地
波形：

(原文件名:image001.jpg)
配置不变 ch1：半桥输出端；ch2测量LC串联处；测量基准对地，波形：

(原文件名:image003.jpg)
测量地取自电容分压中点：ch1：半桥输出端；ch2测量LC串联处，波形：

(原文件名:image005.jpg)
上管G/S对地波形：CH1-上管栅极G；CH2-上管输出S；基准：电源地，波形图：

(原文件名:image007.jpg)
下管G/D对地波形：ch1下管栅极；ch2下管D极，波形：

(原文件名:image009.jpg)
上下管G驱动波形：（半桥功率管加电）；ch1=上管G；ch2下管G，波形：

(原文件名:image011.jpg)
驱动波形G，半桥功率管未加电：CH1上管G；CH2下管G，波形：

(原文件名:image013.jpg)
功率级电路图：

(原文件名:未命名.jpg)

Xearo · 发表于 2010-12-25 21:12:38

电路目前没有频率反馈措施，开环振荡器，图被网站打上码了,CH2看不到测量参数，我传个完整的波形图附件
点击此处下载 ourdev_607121CIGIDI.pdf(文件大小:104K) (原文件名:波形图文件.pdf)

highnose · 发表于 2010-12-25 21:24:18

高科技，学习！

FREEMIND · 发表于 2010-12-25 22:38:52

回复【1楼】whtom 总是被人骗
电路目前没有频率反馈措施，开环振荡器，图被网站打上码了,ch2看不到测量参数，我传个完整的波形图附件
点击此处下载 (原文件名:波形图文件.pdf)
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这个要做并联谐振的，你做串联的，当然不行了

Xearo · 发表于 2010-12-25 22:48:52

回复【3楼】FREEMIND
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从 “ATL0402” 同学帮我抄的电路图来看（见原帖），末级是并联谐振。不过他那个单管谐振很复杂，有LC串联接LC并联，而且驱动频率实际是750K，到最后那个并联回路的输出频率是375K，谐振电压达到了210Vpp。
不太了解他那个电路的原理，半桥驱动更简单，反正根据他那个图纸也没有看出有频率反馈电路，我就这么做了。

从串联谐振电路分析来看，应该有一个谐振状态的电流峰值，可是峰值怎么这么小呢？回路的阻抗应该非常小，电流非常大才对。

其实后来那个帖子一直没有更新，因为我做了3个不同版本的半桥驱动+功率级，都不太成功，可以加热但不快速。

现在是第三个，电流总是上不去，从波形上看，应该这次可以排除是振荡器或布板等问题了。

huayuliang · 发表于 2010-12-26 00:13:17

烙铁芯电感量到底多大？

如果按图里的：9.18uH 计算，XL 应该为 16.29。而串联谐振要 XC = XL ，C 应该是？？？？

电源为30V，串联等效电阻接近于 33，电流应该接近 1A。

看样子似乎是谐振在倍频上了？

FREEMIND · 发表于 2010-12-26 14:36:11

回复【4楼】whtom 总是被人骗
回复【3楼】freemind
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从 “atl0402” 同学帮我抄的电路图来看（见原帖），末级是并联谐振。不过他那个单管谐振很复杂，有lc串联接lc并联，而且驱动频率实际是750k，到最后那个并联回路的输出频率是375k，谐振电压达到了210vpp。
不太了解他那个电路的原理，半桥驱动更简单，反正根据他那个图纸也没有看出有频率反馈电路，我就这么做了。
从串联谐振电路分析来看，应该有一个谐振状态的电流峰值，可是峰值怎么这么小呢？回路的阻抗应该非常小，电流非常大才对。
其实后来那个帖子一直没有更新，因为我做了3个不同版本的半桥驱动+功率级，都不太成功，可以加热但不快速。
现在是第三个，电流总是上不去，从波形上看，应该这次可以排除是振荡器或布......
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做单管LC并联谐振就可以了，效果很好

我朋友做的3KW高频加热炉就是这个结构

再大功率用的是全桥驱动，也是并联LC

yuanjingjie · 发表于 2010-12-26 14:39:48

我不懂这个东西，支持楼主的精神

Xearo · 发表于 2010-12-26 15:01:46

9.18uH是根据谐振波形的峰值和Cr电容值推算出来的，其实我也不知道那个银制烙铁芯线圈的电感量具体多大…… *_*b
现在通过调整谐振电容Cr推算那个电感量，谐振电流的最大峰值总在0.6～0.7A之间，频率分别是：
100nF*1＝144K       L约等于12uH
100nF*2＝86K       L约等于17uH
10OnF*3＝54.6K       L约等于29uH（当时有个电容的品种不同，不是CBB的）
昏了……

编辑：第一个电流测试的时候用的是34.4nF的电容，出现最大谐振电流的频率是272，推算L＝10uH

huayuliang · 发表于 2010-12-26 16:42:38

这个。。。。还是先弄个测电感的东西吧。
很多万用表都带这个功能。也有专用的仪表。或者自己做个。

最简单的就是弄个振荡电流（自激），测下频率。

Xearo · 发表于 2010-12-26 22:56:58

每更换一个谐振电容，总有个对应的最大谐振电流频率，现在通过一系列谐振电容的组合推断出来了：烙铁电感在12～18uH之间，而且烙铁头汉铁质含量高，所以谐振电流峰值并不明显。频率越高，谐振的峰值电流变化相对越小。

ATL0402的单管电路，一定是通过前面C6\L1升压，才能达到高功率的
想辙，继续想辙……

huayuliang · 发表于 2010-12-26 23:25:49

12～18uH，XL + XC 很大了啊，30V电压似乎不够，谐振电流达不到要求吧？

打算买套东西。。不过最近快递简直成了蜗牛。。。。

kexiao · 发表于 2010-12-30 21:21:10

呵呵，不错啊。

kexiao · 发表于 2010-12-30 21:56:54

前几天买了几个烙铁头、发热芯和手柄。
在网上一直没有看到比较清晰的图片，所以就拍了些与大家共享一下。

(原文件名:IMG_4591.JPG)

(原文件名:IMG_4593.JPG)

(原文件名:IMG_4595.JPG)

(原文件名:IMG_4596.JPG)

(原文件名:IMG_4597.JPG)

(原文件名:IMG_4598.JPG)

(原文件名:IMG_4602.JPG)

(原文件名:IMG_4604.JPG)

(原文件名:IMG_4607.JPG)

(原文件名:IMG_4609.JPG)

wukong · 发表于 2010-12-30 21:59:24

不能相信计算的结果,因为涡流加热的时候Q值很低,实际的数值和计算出来的相差很大,还是要仔细调整一下谐振电容和谐振电感大小,真的在谐振点上的时候,电流大的会让你受不了

Xearo · 发表于 2010-12-31 02:18:01

测试的频率从230K―500K都试过，已经把电容从104换到512，手里的高压电容有十几个都换了试过，有些电容一上去不是发热就是波形、电流完全不对路，调得让我伤心…平时事情也多，搞搞停停。　

bzktust · 发表于 2010-12-31 07:52:55

弄个反馈跟频啊。你的触发死区好短。

zhanghzhan · 发表于 2010-12-31 08:46:19

这个半桥的不是一般人能调试出来的，我试过，搞定了，但是出现一个无法搞定的问题，那就是在完全谐振的时候，功率非常大，会造成温度剧烈升高，于是落铁芯失磁。功率继续一直上升，本来做120w的一直彪到1000w然后就一阵烟！！！！！！！

推荐你用一个普通开关电源+一个逆变电路的方式去实现吧，可以参照下快客的设计。想想快客为什么不用办桥吧。不是他没有技术！

好久不高了普通开关电源+逆变采用的是LC谐振 c是103 l就忘记了

zhanghzhan · 发表于 2010-12-31 08:46:39

震荡频率是400k，

zhanghzhan · 发表于 2010-12-31 08:47:22

对这个有兴趣+我qq吧 261529672 我可以给你提供帮助，或者一起搞搞。加的时候注明

luohongzhi · 发表于 2010-12-31 11:26:44

我以前做过电磁炉以及高频的HID的电子镇流器，看了楼主的图以及参数，觉得没有谐振，谐振波形不对，出现谐振的话，波形类似是正弦波

Xearo · 发表于 2010-12-31 20:23:35

回复【17楼】zhanghzhan
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1000W？您这个也谐振的太好了吧？我很想你是用什么工具测电流的？使用什么电源供电的？这个问题困扰我一下午…
难道是口误？

huayuliang · 发表于 2011-1-1 01:11:25

回复【17楼】zhanghzhan
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完全谐振的时候，功率非常大，会造成温度剧烈升高，于是落铁芯失磁

有点迷糊。这种高频烙铁芯内部没有什么磁性材料啊。。。而且谐振的时候也有电抗。怎么会出现这种情况呢？

Xearo · 发表于 2011-1-1 16:46:18

回复【22楼】huayuliang 花生
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配送的长寿命烙铁头估计是铁的，反正可以用磁铁吸住。
关于失磁造成的感量变化、频偏无需考虑，不会加热到金属铁的居里点以上，肯定要控制在500°以内。
金属铁的居里点应该是900°往上走吧？我记得科创论坛有人讨论过这个问题。

ahfong2006 · 发表于 2011-1-1 20:02:54

强烈关注

kexiao · 发表于 2011-1-12 21:56:14

这个烙铁发热芯的测温元件是热电偶么？
有谁知道的透露一声？
如果是热电偶的是K型还是其它什么的？

Xearo · 发表于 2011-1-16 22:29:09

是K型，生产这个产品的朋友说的，你那边什么状况？自己做功率电路？

kexiao · 发表于 2011-1-19 00:11:05

正在一步步地做，目前没有太太进展。

z0586 · 发表于 2011-1-19 10:13:34

mark

rlogin · 发表于 2011-1-21 23:08:44

Q值下降了,也就是说有电阻成分,串联谐振时的阻抗就只有纯电阻,功率由电阻决定.于是就飙升到1KW?

Xearo · 发表于 2011-1-22 01:17:04

回复【29楼】rlogin
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唉，你没仔细看前贴资料，这电源只有36伏直流，1000瓦需要什么电源？什么工具测量？
跟失谐完全没有关系，讲自己NB我信，但别吹的超过我能接受的范围。
KEXIAO有什么进展没？你的感量是多大？我的联系资料在论坛里能查到，有什么一起经验分享一下？

zmc5354 · 发表于 2011-1-22 12:04:29

现在选用IR2085半桥自振荡驱动器，工作频率能够从100～500K（需要更换谐振电容）调整，功率电路结构如下，各点波形测量如下：总无法达到满意的工作电流，现在调整到最大电流＝0.56A（应该是进入谐振状态了吧？因为烙铁芯感量测不出来，从电流判断是峰值，频率两边偏移则电流会跌落很多）

看到这个分析已经知道烙铁工作在谐振状态！收音机的465KHz调试也是一样！我个人认为是工作频率太高电流上不去！我也是找个12V
半桥高压板来试！电压越高电流就上升高，电压固定在12V调整工作频率电流就有变化，频率高就电流小，频率低就电流大！这个是高中
物理课的电感和频率的关系，频率高通过电感的电流就越小！

zhgyinfo · 发表于 2011-1-22 13:26:58

mark

huayuliang · 发表于 2011-1-22 15:06:47

whtom 相关的材料你都有没？我想从你那儿买些试验下（如果我分别从多个网店购买，运费都比材料贵了）。

额外的话：

俺准备熟悉下几十瓦的开关电源的设计，还缺个隔离变压器呢，没这个，打死俺也不玩72V以上电压的东西。

Xearo · 发表于 2011-1-22 18:07:36

花生：

材料最主要的就是那个手柄，至于mos管你应该有现成的，我觉得现在不一定非要2085，因为我是半桥思路，2085没办法做频率反馈，所以只是实验手段。

那么你可以使用4011做单管的，前贴ATL0402的单管电路贴过图纸的。唯一需要的就是负载，那个高频涡流手柄。是本坛网友在帖子中跟帖，他就是生产这个产品的，套件和手柄他都有，你去找那个朋友。他给我很大帮助，包括谐振电感、套件他都有。我没要，按自己思路走总不成功……
他qq号按照本坛习惯表示为：0x1BC66，你懂的；
kexiao所有拍摄的图片，他都有，请联系他。

huayuliang · 发表于 2011-1-22 21:45:15

6位的QQ号？？？

Xearo · 发表于 2011-1-22 21:56:32

没错，用科学计算器自己转换一下，他的网名叫“*云”。他送我很多东西，包括2个银质线圈、2个头+一个完整的，包括硅胶线的整套手柄+两个磁环：1滤波1升压（可惜我到现在还没发挥它的作用，惭愧～）。

huayuliang · 发表于 2011-1-22 22:12:35

继续弄下去，别灰心。大不了换种方式重头来也无所谓。

你用的是三十几伏电压？

他没在线，明天白天看看吧。

Xearo · 发表于 2011-1-22 22:55:29

36V DC,如果不想自己弄，可以找他帮忙看有没有套件或者整机，如果想自己弄，需要测试出具体的感量，一定要知道这个感量才能做频率追踪或准谐振。

huayuliang · 发表于 2011-1-22 23:10:38

联系上了，不过他放假了，明天再说。

看来要用锁相环了。

af00 · 发表于 2011-1-22 23:11:18

ding

Xearo · 发表于 2011-1-22 23:24:06

回复【39楼】huayuliang 花生
联系上了，不过他放假了，明天再说。
看来要用锁相环了。

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不见得，你看前帖ATL0402的图，没有频率反馈部分，只有PWM控制振荡器开启。我觉得，台式设备转换效率稍微低点没关系；况且自制可以进行精细的调校，不存在很多频率漂移。

我这一版的思路是：用低频PWM控制2085的CS（电流保护）端口，控制2085输出。根据pdf，每次CS保护电压恢复后，在5mS内会有一个新的软启过程自动重启。
附：IR2085手册：点击此处下载 ourdev_612921A8NMDA.pdf(文件大小:196K) (原文件名:ir2085s.pdf)

另：“送”的意思不是说我没花钱，而是他本人没有赚钱，有些东西他也是需要采购的，哥你懂的。

huayuliang · 发表于 2011-1-22 23:56:28

回复【41楼】whtom 总是被人骗
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俺明白的。。。哈哈。。

俺去找个半桥驱动IC去。。。网络好像又出问题了。。

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汗。。。下午都出问题一次了。。。。马上又要完蛋。。。现在DNS CACHE中的还能访问。。。别的没有IP没法访问了。。

sdram · 发表于 2011-1-23 03:48:30

请问这种烙铁的美国专利号是多少？

Xearo · 发表于 2011-1-23 10:05:27

回复【43楼】sdram
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回复【43楼】sdram
请问这种烙铁的美国专利号是多少？
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这东西不全部是外国专利，据那朋友讲：台湾人山寨？外国人，国人山寨台湾人，但加入了温度校准程序，避险。
具体内容看我前开的一相关贴，点我“资料”看前贴。

sdram · 发表于 2011-1-25 17:22:13

自己查了一下，比较靠谱的应该是这篇。

http://www.google.co.uk/patents?id=2y8nAAAAEBAJ&printsec=abstract&zoom=4#v=onepage&q&f=false

可以看看做个参考。

Xearo · 发表于 2011-1-26 23:24:14

回复【45楼】sdram
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英文不会，看不太懂。
不过我们的跟这个结构不同：专利中发热体和热电偶都在烙铁头内部，实际我们手中的都是线圈在烙铁头尾端的外部，烙铁头内部有孔，插入热电偶。引用图片【13楼】kexiao
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(原文件名:IMG_4596.JPG)
就这个烙铁头。

asdasd · 发表于 2011-1-26 23:31:24

其实就是高周波机的原理
楼主尝试换下频率你查询下高周波机的频率

kexiao · 发表于 2011-1-28 18:46:22

点击此处下载 ourdev_613805RHE7W1.pdf(文件大小:77K) (原文件名:高频电磁烙铁原理图.pdf)
点击此处下载 ourdev_613806EY02R4.pdf(文件大小:351K) (原文件名:高频电磁烙铁专利.pdf)
点击此处下载 ourdev_613807PTPS6P.pdf(文件大小:472K) (原文件名:高频烙铁头结构.pdf)

kexiao · 发表于 2011-1-28 19:07:56

(原文件名:烙铁头.JPG)

huayuliang · 发表于 2011-1-28 19:11:14

多谢kexiao，等你上班的我再找你买东西好了。

原来是全桥驱动。。不需要谐振电容？

kexiao · 发表于 2011-1-28 21:51:42

这个只是一种思路,当然还有其它的方法实现.
不要拘泥与这个专利的方法.

zmc5354 · 发表于 2011-2-16 19:12:54

我的电路和你的一样！用SG3524振荡器！电流可上到3A！100KZ频率占空比很小！

xsh2005105326 · 发表于 2012-1-31 10:44:19

回复【50楼】huayuliang 花生
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同问，不需要谐振电容？

jxnclff · 发表于 2012-2-9 17:29:08

不知道楼主还在不在做这个烙铁？
原理图中，应该在烙铁回路中加入高频的储能电感（必须是高频的磁环）？和MOS相连的四个电容取消（保留C15。此谐振无高压产生）。用PWM驱动。不知我的对否....

LLC谐振 (原文件名:IN.jpg)

colinzhao · 发表于 2012-10-10 10:53:40

后面不能使用两个电解电容，应在嗲结电容上并联连个播磨电容，看波形，频率比谐振频率高了近一倍。

kerrwang1982 · 发表于 2012-11-19 09:49:48

jxnclff 发表于 2012-2-9 17:29
不知道楼主还在不在做这个烙铁？
原理图中，应该在烙铁回路中加入高频的储能电感（必须是高频的磁环）？和M ...

不要拘泥于形式，我用的全桥，300KHZ，驱动加热很好，但没有测过电流。。

jxnclff · 发表于 2012-11-19 11:58:30

kerrwang1982 发表于 2012-11-19 09:49
不要拘泥于形式，我用的全桥，300KHZ，驱动加热很好，但没有测过电流。。 ...

楼主的是半桥。你的全桥的方法不错，呵呵

kerrwang1982 · 发表于 2012-11-19 12:52:58

jxnclff 发表于 2012-11-19 11:58
楼主的是半桥。你的全桥的方法不错，呵呵

我也是菜鸟，当时只想如何出个300K的波形，当时用着全桥比较好，就用了，不过我也折腾了快一年，才把这个高频烙铁能用了。

bacwe · 发表于 2023-2-4 20:32:42

luohongzhi 发表于 2010-12-31 11:26
我以前做过电磁炉以及高频的HID的电子镇流器，看了楼主的图以及参数，觉得没有谐振，谐振波形不对，出现谐 ...
(引用自21楼)

你好，一直有个问题：高频烙铁能用电磁炉的电路吗？希望向您请教，QQ531521080

ibmx311 · 发表于 2023-2-5 08:41:37

用最传统的方式不好吗，一把电烙铁而已。结实不出故障，放在那里忘了关烧半个月不会有问题不好吗。小时候3块多买过一把20瓦的内热电烙铁我一直用了25年，挺好的，干嘛非要几秒内加热等180秒怎么了。

xml2028 · 发表于 2023-2-5 17:47:13

ibmx311 发表于 2023-2-5 08:41
用最传统的方式不好吗，一把电烙铁而已。结实不出故障，放在那里忘了关烧半个月不会有问题不好吗。小时候3 ...
(引用自61楼)

时间效率也很重要哦

mkliop · 发表于 2023-2-5 23:18:23

十几年前的帖了

高频烙铁加热电流无法达到要求

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！