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關于板橋諧振的工作狀態分析問題-------1 (諧振篇)

  最近這段時間一直學習電磁感應加熱,并沒有對每一種電路加熱方式仔細分析,只是隨便找了一種方式--半橋諧振,進行研究。隨后將對半橋諧振電路的諧振狀態,感性狀態,容性狀態進行討論,高手們就別潛水了,呵呵。先發個原理圖上來。 

  比如現在諧振電路已經在諧振狀態,(各個元件參數都是滿足電路需要,有實際圖像的最好貼出來)

        1 分析各個IGBT功率管的電壓變化

        2 諧振電路電流變化,

        3 分析各個狀態下電容兩端的電壓變化

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2012-01-10 15:01

 

 自己先來討論一番:

問題1 :在示波器測試波形中,發現Uce的波形數值是+Uin/2,-Vin/2,為何不是0-Vin,這個不懂。下面有個波形圖。

我認為在上橋路導通的時候,Uce兩端電壓是零,C1放電,當C1放完時,諧振電路電流達到最大數值。

問題2:在電流從零增大到最大的過程中,Cf,C1,CS,Lr,什么樣的工作狀態?其電壓的變化如何?

問題3:原理圖中電容濾波是怎么工作的,是否分析電路可以不對這一部分分析?

 

 

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igbtsy
LV.9
3
2012-01-10 15:29
@caozhihong
  自己先來討論一番:問題1:在示波器測試波形中,發現Uce的波形數值是+Uin/2,-Vin/2,為何不是0-Vin,這個不懂。下面有個波形圖。我認為在上橋路導通的時候,Uce兩端電壓是零,C1放電,當C1放完時,諧振電路電流達到最大數值。問題2:在電流從零增大到最大的過程中,Cf,C1,CS,Lr,什么樣的工作狀態?其電壓的變化如何?問題3:原理圖中電容濾波是怎么工作的,是否分析電路可以不對這一部分分析?[圖片] [圖片] 

你的負載太輕,加到滿載后再來找問題吧。

我把以前發過的圖再發一次。20KW在22.5KW及3KW時的UCE波形,示波器掃描頻率不變,僅僅是工作頻率由16K變到28.5K。在整個調頻調功率的過程中,UCE波形始終是標準的梯形波,如二張圖所示。

 

 

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2012-01-10 15:46
@igbtsy
你的負載太輕,加到滿載后再來找問題吧。我把以前發過的圖再發一次。20KW在22.5KW及3KW時的UCE波形,示波器掃描頻率不變,僅僅是工作頻率由16K變到28.5K。在整個調頻調功率的過程中,UCE波形始終是標準的梯形波,如二張圖所示。[圖片] [圖片] 

奧,現在沒有做好控制系統,只能在小電壓下測試,你的關斷時刻有震蕩,而且波動頻率和振幅不見縮小,這會不會對IGBT壽命有影響。

  您提到的梯形,小兵也是不大理解,這個梯形是在另一個IGBT關斷以后產生的,但是原因是反映的IGBT兩端的電壓,這兩端的電壓就是吸收回路的電壓,梯形是不是與其并聯的吸收回路的電壓變化情況或者是與其并聯的續流二極管的端電壓變化情況。

  續流二極管只要有續流,電壓就很小接近于零,此前的吸收回路的電容兩端的電壓是Vin,續流以后,吸收回路的電容進行放電,從而導致了IGBT兩端電壓下降,這個下降是有時間的,所以看似為梯形。不知對不對

 

 

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yimo2012
LV.1
5
2012-01-10 16:25
@caozhihong
奧,現在沒有做好控制系統,只能在小電壓下測試,你的關斷時刻有震蕩,而且波動頻率和振幅不見縮小,這會不會對IGBT壽命有影響。  您提到的梯形,小兵也是不大理解,這個梯形是在另一個IGBT關斷以后產生的,但是原因是反映的IGBT兩端的電壓,這兩端的電壓就是吸收回路的電壓,梯形是不是與其并聯的吸收回路的電壓變化情況或者是與其并聯的續流二極管的端電壓變化情況。  續流二極管只要有續流,電壓就很小接近于零,此前的吸收回路的電容兩端的電壓是Vin,續流以后,吸收回路的電容進行放電,從而導致了IGBT兩端電壓下降,這個下降是有時間的,所以看似為梯形。不知對不對  
 有點看不懂   犯迷糊
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my.mai
LV.9
6
2012-01-10 16:30

UCE---以下波形,是使用安捷倫DOS7014A示波器加100X(4KV)探頭所測。

一般的模擬示波器或者國產數字示波器,只能測到平滑的波形,對于毛刺和尖峰,大部分都無能為力。 

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my.mai
LV.9
7
2012-01-10 16:32
@my.mai
UCE---以下波形,是使用安捷倫DOS7014A示波器加100X(4KV)探頭所測。一般的模擬示波器或者國產數字示波器,只能測到平滑的波形,對于毛刺和尖峰,大部分都無能為力。[圖片] 

諧振電容

 

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my.mai
LV.9
8
2012-01-10 16:33
@my.mai
諧振電容[圖片] 

直流母線的紋波

 

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my.mai
LV.9
9
2012-01-10 16:35
@my.mai
直流母線的紋波[圖片] 

直流母線基波

 

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my.mai
LV.9
10
2012-01-10 16:44
@my.mai
直流母線基波[圖片] 

直流母線濾波電容流過的電流波形

 

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my.mai
LV.9
11
2012-01-10 16:46
@my.mai
直流母線濾波電容流過的電流波形[圖片] 

線盤電流波形

 

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caozhihong
LV.3
12
2012-01-10 19:40
@my.mai
UCE---以下波形,是使用安捷倫DOS7014A示波器加100X(4KV)探頭所測。一般的模擬示波器或者國產數字示波器,只能測到平滑的波形,對于毛刺和尖峰,大部分都無能為力。[圖片] 

波形的正脈沖有震蕩波,是不是頻率不夠高,或者是吸收電路產生產生的振蕩沒有消除,吸收回路的作用是什么啊,可否講講?對波形有什么影響,上升沿下降沿梯形的產生是不是吸收回路電壓的變化。

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irex
LV.5
13
2012-01-10 20:32
@caozhihong
波形的正脈沖有震蕩波,是不是頻率不夠高,或者是吸收電路產生產生的振蕩沒有消除,吸收回路的作用是什么啊,可否講講?對波形有什么影響,上升沿下降沿梯形的產生是不是吸收回路電壓的變化。

這點是因為 N諧振 振鈴現象;主要是因為 方波 在邊緣上的N諧坡能量比較小無法有仰止振鈴

這通常發生在 大電流對電容充放電 導線微電感造成

可以使用 IGBT CE 上加上 103/1200V 濾波電容 (代表如創格方形103/1200V 電容)

這振鈴只要電壓不超過 IGBT 耐壓, 實際上 對整體電路影響不大.

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igbtsy
LV.9
14
2012-01-10 21:09
@irex
這點是因為N諧振振鈴現象;主要是因為方波在邊緣上的N諧坡能量比較小無法有仰止振鈴這通常發生在大電流對電容充放電導線微電感造成可以使用IGBTCE上加上103/1200V濾波電容(代表如創格方形103/1200V電容)這振鈴只要電壓不超過IGBT耐壓,實際上對整體電路影響不大.
振鈴對電磁兼容性指標影響很大,振鈴大就很難過關了。
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zhouboak
LV.8
15
2012-01-19 16:45
@igbtsy
振鈴對電磁兼容性指標影響很大,振鈴大就很難過關了。
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my.mai
LV.9
16
2012-01-20 20:46
@igbtsy
振鈴對電磁兼容性指標影響很大,振鈴大就很難過關了。
所謂的振鈴,可以理解為雜波,諧波,寄生振蕩等等信號,這些信號是多余的,會影響機子的穩定工作。
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tireman
LV.1
17
2012-02-04 23:50
@my.mai
所謂的振鈴,可以理解為雜波,諧波,寄生振蕩等等信號,這些信號是多余的,會影響機子的穩定工作。

團長大人,我想問個問題,就是樓主所發的圖中,C1和C2的數值應該是一樣的,如果兩個電容容值有一些偏差,會對機器造成什么影響,實際過程中我們也做過實驗,工作和功率都沒問題,就是不知道會不會嚴重影響使用壽命。

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my.mai
LV.9
18
2012-02-06 13:59
@tireman
團長大人,我想問個問題,就是樓主所發的圖中,C1和C2的數值應該是一樣的,如果兩個電容容值有一些偏差,會對機器造成什么影響,實際過程中我們也做過實驗,工作和功率都沒問題,就是不知道會不會嚴重影響使用壽命。
如果是電容器自身的容量誤差,一般的廠家可以做J級(正負百分之五)和K級(正負百分之十),質量好一點的廠家都可以做到J級的,容量誤差非常小了。電路基本是對稱的,不會有什么影響的。
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tireman
LV.1
19
2012-02-06 22:12
@my.mai
如果是電容器自身的容量誤差,一般的廠家可以做J級(正負百分之五)和K級(正負百分之十),質量好一點的廠家都可以做到J級的,容量誤差非常小了。電路基本是對稱的,不會有什么影響的。

謝謝指教哦

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