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各位前辈请了,帮我看看这个波形

如题,用的是单管并联谐振,放一个铁锅时会出现如下的波形,请问原因是什么.我想是因为谐振频率被改变,(图中应该是频率增加了),这种波形对系统有什么影响?如何改进?我想通过mcu计算出波谷的时刻,打开IGBT,如此可能减小开关损耗,也就是提前打开IGBT了,相当于提高开关频率,请问是否有意义?

还有就是我想问问,pwm的占空比对功率有什么影响,我通过测试市面上一款炉子发现每个功率档的频率并不完全一样(23~28kHz),占空比大输出功率就大,我想知道这个占空比是如何计算出来的。小弟没经验谢谢 各位的帮助!!

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2010-08-27 08:09

你好像还没理解单管电路里,同步电路的作用。你的波形很差,先看看同步电路。

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LV.1
3
2010-08-27 11:05

负载与线圈的距离太近了,拉远试试看能不能变好

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LV.1
4
2010-08-27 11:06

还不行就加大同步电容,市面上的家用机基本都是调节IGBT的开通时间长短来改变功率的,所以占空比是根据功率大小决定的,只要同步和IGBT温升OK,占空比是随便调的

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thhfly
LV.1
5
2010-08-27 18:48
@
还不行就加大同步电容,市面上的家用机基本都是调节IGBT的开通时间长短来改变功率的,所以占空比是根据功率大小决定的,只要同步和IGBT温升OK,占空比是随便调的
谢谢各位的帮助,我现在没有用同步电路,直接用mcu控制一个驱动级来控制igbt的开关,等于原来的炉子的控制系统都没用,只用了电源和谐振部分。能否讲讲同步电路的原理?我搜了下帖子没有说得特别清楚,谢谢
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LV.1
6
2010-08-27 21:09
@thhfly
谢谢各位的帮助,我现在没有用同步电路,直接用mcu控制一个驱动级来控制igbt的开关,等于原来的炉子的控制系统都没用,只用了电源和谐振部分。能否讲讲同步电路的原理?我搜了下帖子没有说得特别清楚,谢谢
 图2为电磁振荡的原理图,其中包括电源主回路、同步电路、脉宽调制电路、IGBT的驱动保护电路。其中IGBT的驱动保护电路是采用的图1的方案。在完整的电磁振荡电路中还包括电源电路、电流负反馈电路、过压保护电路、以及单片机控制电路。

    主回路中,IGBT受到的驱动信号为近似矩形的脉冲,当IGBT导通的时候,励磁线圈L2的电流急剧增加,能量以电感的电流形式保存起来,当IGBT截止时,励磁线圈L2与电容C3的并联回路发生谐振,电压可以超过1000V。驱动矩形脉冲信号的脉宽决定了电磁振荡工作的功率,但是这个宽度是通过同步电路和脉宽调制电路共同决定的。

    同步电路必须准确监视主回路工作状况,当IGBT的集电极电压下降接近0V时,励磁线圈中电流正在反向减小,通过脉宽调制电路输出一个触发脉冲,通过同步电路和脉宽调制电路组成的电路可以使驱动脉冲再次加到IGBT的栅极,强行使IGBT导通。

    在脉宽调制电路中,通过改变 电平的值,可以控制功率,它是由单片机输出与电流负反馈信号共同决定的。IC1和IC2为快速比较器LM319。如图2中所示,当V3> 时,比较器的输出端相当于开路,通过外接上拉电阻,可以得到高电平,从而驱动IGBT导通,而当V3<  时,比较器的输出口相当于接地,输出为低电平。


 
                              图2  电磁振荡电路图

     如图2为电磁振荡电路原理图,当220V的交流电经过硅桥(B1),再通过电容C1的滤波处理,转换成为直流电压信号。励磁线圈(炉盘)和电容C3为并联的,用以产生电磁振荡。

    图3为电磁振荡过程中的各点的波形,这些信号都是在振荡过程中相当重要的,如果有一个信号出错,都会影响电磁振荡的正常进行,其中包括了参考电源信号V1,电压反馈信号V2,以及同步结果信号V5,控制功率的参考电压信号Vref,以及IGBT的驱动信号等。

    t0-t1过程:IGBT为截止状态,L、C正在发生振荡。首先,在t0时刻,电路中的能量表现为电感L2的电流,接下来能量通过电感转向电容器,即以电流的形式向电压的形式转换,通过电容器C3与电感L2的并联回路给电容充电。当电容电压达到最大值的时候,如图3中的V2的峰值时刻,这时电容的电压能够达到1000V,电感的电流为0,接下来能量从电容C3转向电感。当V2电压低于比较的电压信号V1时,比较器1的输出发生一次翻转,此时电容C5迅速放电,使得V3的电压低于了功率参考电压Vref,由于比较器2的作用,强行使IGBT导通。

    t1-t2过程:IGBT为导通状态,这个时间段内,电感L2的电流急剧增加,如图3所示,反馈电压V2接近0,比较器1的输出口V5也为低电平。在这个时候,电容C5开始充电,当这个电压(V3)高于功率参考电压Vref的时候,比较器2的输出口电压发生翻转,把IGBT的驱动电压强行拉低了,这就是一个IGBT导通的一个过程。

    t0-t2的过程就是一个电磁振荡的过程,也是电磁振荡的一个周期,以后的过程与这段时间相同,如图3中,t2-t3过程与t0-t1过程完全相同,t3-t4过程与t1-t2过程完全相同。t0-t1的时间间隔取决于谐振线圈L2和谐振电容C3,所以这个电磁振荡的频率f主要取决于L2和C3。


     
                图3  电磁振荡过程中的一些重要信号波形

    电压V1、V2的选取在整个系统中相当重要,它关系到同步电路部分能否准确监测主回路的状态。在静态的时候,V2 要略高于V1,以保证比较器1的输出为高。但是如果V2过高,R14选取相对过大,在振荡的过程中,会出现电容C3的电压已降为0时不能及时驱动IGBT,使其导通,这样不能准确监测主回路的工作状态。同样如果R14与R12的匹配的值过小,会提前促使IGBT导通,这样一来由于反压过高,此时IGBT一旦导通,就会被损坏。

    在反复的实验中,得到了如图4的数据,t1和t1’则并不是同一时刻,这是值得注意的,这也是相当重要的。一个振荡周期大概为40μs,如图4中所示,t1’要比t1滞后2个μs,这个滞后是允许的,但是这个时间不能太长。说明在反馈电压V2还没有降到0的时候,已经又有信号驱动IGBT,使其导通。首先这个时间是允许的,因为IGBT有一个栅极电压VGE,这个电压的具体值根据不同的器件而定的,大概为2V~5V,说明在t1’时刻IGBT不一定已经导通了。其次,这个时间不易过长,如果过长了,则会出现反馈电压V2还没有降到0,就再次驱动IGBT了,这个时候IGBT的集电极还有很高的电压,这样一来,IGBT很可能受到损坏。在实际的电路中,可以通过调节V1与V2的电压来控制t1与t1’之间的时间间隔,其中V1是一个参考电压,也就是一个基准电压,V2是反馈电压,通过使用比较器起到同步的作用。


                     图4  把驱动电压与反馈电压合成的效果图

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thhfly
LV.1
7
2010-08-27 22:25
@
 图2为电磁振荡的原理图,其中包括电源主回路、同步电路、脉宽调制电路、IGBT的驱动保护电路。其中IGBT的驱动保护电路是采用的图1的方案。在完整的电磁振荡电路中还包括电源电路、电流负反馈电路、过压保护电路、以及单片机控制电路。   主回路中,IGBT受到的驱动信号为近似矩形的脉冲,当IGBT导通的时候,励磁线圈L2的电流急剧增加,能量以电感的电流形式保存起来,当IGBT截止时,励磁线圈L2与电容C3的并联回路发生谐振,电压可以超过1000V。驱动矩形脉冲信号的脉宽决定了电磁振荡工作的功率,但是这个宽度是通过同步电路和脉宽调制电路共同决定的。   同步电路必须准确监视主回路工作状况,当IGBT的集电极电压下降接近0V时,励磁线圈中电流正在反向减小,通过脉宽调制电路输出一个触发脉冲,通过同步电路和脉宽调制电路组成的电路可以使驱动脉冲再次加到IGBT的栅极,强行使IGBT导通。   在脉宽调制电路中,通过改变 电平的值,可以控制功率,它是由单片机输出与电流负反馈信号共同决定的。IC1和IC2为快速比较器LM319。如图2中所示,当V3> 时,比较器的输出端相当于开路,通过外接上拉电阻,可以得到高电平,从而驱动IGBT导通,而当V3
老大,能把图也贴上么
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thhfly
LV.1
8
2010-08-28 05:43
@
 图2为电磁振荡的原理图,其中包括电源主回路、同步电路、脉宽调制电路、IGBT的驱动保护电路。其中IGBT的驱动保护电路是采用的图1的方案。在完整的电磁振荡电路中还包括电源电路、电流负反馈电路、过压保护电路、以及单片机控制电路。   主回路中,IGBT受到的驱动信号为近似矩形的脉冲,当IGBT导通的时候,励磁线圈L2的电流急剧增加,能量以电感的电流形式保存起来,当IGBT截止时,励磁线圈L2与电容C3的并联回路发生谐振,电压可以超过1000V。驱动矩形脉冲信号的脉宽决定了电磁振荡工作的功率,但是这个宽度是通过同步电路和脉宽调制电路共同决定的。   同步电路必须准确监视主回路工作状况,当IGBT的集电极电压下降接近0V时,励磁线圈中电流正在反向减小,通过脉宽调制电路输出一个触发脉冲,通过同步电路和脉宽调制电路组成的电路可以使驱动脉冲再次加到IGBT的栅极,强行使IGBT导通。   在脉宽调制电路中,通过改变 电平的值,可以控制功率,它是由单片机输出与电流负反馈信号共同决定的。IC1和IC2为快速比较器LM319。如图2中所示,当V3> 时,比较器的输出端相当于开路,通过外接上拉电阻,可以得到高电平,从而驱动IGBT导通,而当V3
老大,拜托放图好吗,否则这文章没法看,或者有原文连接吗?
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whlz58
LV.4
9
2010-08-29 09:08

你在做连续低功率还是变压器负载的产品,黄色和蓝色波是振幅小且移相电路晚导致的非零压开通,IGBT会很快热,橙色也有这个原因但应该是移相早,电流大使IGBT进入了放大区。

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LV.1
10
2010-08-29 15:38
@thhfly
老大,拜托放图好吗,否则这文章没法看,或者有原文连接吗?

这个要问下版主,我这里看是有图的,图2\图3\图4共3幅

 

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