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给朋友帮忙设计个电磁炉,我负责软件方面的,硬件有现成的。开始以为这玩意很简单,难点不就是个频率同步吗,调试了下来,才发现,也没那么简单。特别是频率那部分,稍有不慎IGBT就爆了,我都爆了快30个了,好心疼。 现在已经不爆管子了,来写下几点自己的经验。原理图部分借鉴的是美的电磁炉的。
1.关于振荡器频率的设计
常用的电磁炉的那个电感和电容谐振频率20KHZ-30KHZ.我们在设计振荡器频率的时候,也应该在这个范围附近,我设计的是20KHZ-40KHZ,震荡器的输出经过同步后,输出20kHZ 左右的控制脉冲给IGBT.
以前我以为在设计震荡器的时候,只要输出的高脉冲时间可以调就可以调节电磁炉功率,而忽视了频率这部分问题,开始设计的震荡频率为10KHZ ,然后发现,电磁炉加热时有很大的电流声。拿示波器一看才知道输出脉冲只有10KHZ. 其实原因很简单,10KHZ的信号,经过20khz的信号同步化,最多只能有10HKZ的信号出来。
如过电磁炉有电流声音,基本上可能是你振荡器频率低了。
2.关于脉冲宽度和脉冲失效,
这部分我测试了一下,别的电磁炉各个档位的输出宽度,在28us 到 18us之间。不同的脉冲宽度对应不同的档位。这里有个问题,为何不将脉冲宽度设定的更小一点,这样不就可以有更小的功率了吗。理论可以,但是实际上,不是这样的。如果脉冲宽度过小,可能这个脉冲会在这次同步过程中失去效果,也就是没法使这个周期对电感线圈进行充电。主要是因为,在同步信号置高以后,还有一段是电感电流衰减时间,此时IGBT的,C极电压为负。IGBT不导通。如果高电平在这段时间结束前结束,就根本没使IGBT导通。也是说, 这个脉冲失效了。
3.为何调试高占空比时会爆管
这个问题很容易被忽视掉,然后管子爆的就很厉害了,你似乎找不到原因。主要原因是第一个脉冲高电平时间不能过长。回顾第二个问题,以28us这个脉宽为例子,其实28us并不是完全是IGBT的开启时间,还有一部分电感电流衰减时间。也就是说,作用的IGBT的时间少于这个时间。如果电磁炉开始第一个周期充电时,充电时间过程,就会导致,接下来的,电感对电容放电,使IGBTC极电压过高,从而击穿IGBT。
我的做法是,先用一个10us的脉冲来开启电磁炉,让他震荡起来,然后讲宽度切换到正常宽度。其实正确的做法,应该是,逐渐提高占空比。
个人直言,望高手来指点 |
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