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关于板桥谐振的工作状态分析问题-------1 (谐振篇)

  最近这段时间一直学习电磁感应加热,并没有对每一种电路加热方式仔细分析,只是随便找了一种方式--半桥谐振,进行研究。随后将对半桥谐振电路的谐振状态,感性状态,容性状态进行讨论,高手们就别潜水了,呵呵。先发个原理图上来。 

  比如现在谐振电路已经在谐振状态,(各个元件参数都是满足电路需要,有实际图像的最好贴出来)

        1 分析各个IGBT功率管的电压变化

        2 谐振电路电流变化,

        3 分析各个状态下电容两端的电压变化

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2012-01-10 15:01

 

 自己先来讨论一番:

问题1 :在示波器测试波形中,发现Uce的波形数值是+Uin/2,-Vin/2,为何不是0-Vin,这个不懂。下面有个波形图。

我认为在上桥路导通的时候,Uce两端电压是零,C1放电,当C1放完时,谐振电路电流达到最大数值。

问题2:在电流从零增大到最大的过程中,Cf,C1,CS,Lr,什么样的工作状态?其电压的变化如何?

问题3:原理图中电容滤波是怎么工作的,是否分析电路可以不对这一部分分析?

 

 

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igbtsy
LV.9
3
2012-01-10 15:29
@caozhihong
  自己先来讨论一番:问题1:在示波器测试波形中,发现Uce的波形数值是+Uin/2,-Vin/2,为何不是0-Vin,这个不懂。下面有个波形图。我认为在上桥路导通的时候,Uce两端电压是零,C1放电,当C1放完时,谐振电路电流达到最大数值。问题2:在电流从零增大到最大的过程中,Cf,C1,CS,Lr,什么样的工作状态?其电压的变化如何?问题3:原理图中电容滤波是怎么工作的,是否分析电路可以不对这一部分分析?[图片] [图片] 

你的负载太轻,加到满载后再来找问题吧。

我把以前发过的图再发一次。20KW在22.5KW及3KW时的UCE波形,示波器扫描频率不变,仅仅是工作频率由16K变到28.5K。在整个调频调功率的过程中,UCE波形始终是标准的梯形波,如二张图所示。

 

 

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2012-01-10 15:46
@igbtsy
你的负载太轻,加到满载后再来找问题吧。我把以前发过的图再发一次。20KW在22.5KW及3KW时的UCE波形,示波器扫描频率不变,仅仅是工作频率由16K变到28.5K。在整个调频调功率的过程中,UCE波形始终是标准的梯形波,如二张图所示。[图片] [图片] 

奥,现在没有做好控制系统,只能在小电压下测试,你的关断时刻有震荡,而且波动频率和振幅不见缩小,这会不会对IGBT寿命有影响。

  您提到的梯形,小兵也是不大理解,这个梯形是在另一个IGBT关断以后产生的,但是原因是反映的IGBT两端的电压,这两端的电压就是吸收回路的电压,梯形是不是与其并联的吸收回路的电压变化情况或者是与其并联的续流二极管的端电压变化情况。

  续流二极管只要有续流,电压就很小接近于零,此前的吸收回路的电容两端的电压是Vin,续流以后,吸收回路的电容进行放电,从而导致了IGBT两端电压下降,这个下降是有时间的,所以看似为梯形。不知对不对

 

 

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yimo2012
LV.1
5
2012-01-10 16:25
@caozhihong
奥,现在没有做好控制系统,只能在小电压下测试,你的关断时刻有震荡,而且波动频率和振幅不见缩小,这会不会对IGBT寿命有影响。  您提到的梯形,小兵也是不大理解,这个梯形是在另一个IGBT关断以后产生的,但是原因是反映的IGBT两端的电压,这两端的电压就是吸收回路的电压,梯形是不是与其并联的吸收回路的电压变化情况或者是与其并联的续流二极管的端电压变化情况。  续流二极管只要有续流,电压就很小接近于零,此前的吸收回路的电容两端的电压是Vin,续流以后,吸收回路的电容进行放电,从而导致了IGBT两端电压下降,这个下降是有时间的,所以看似为梯形。不知对不对  
 有点看不懂   犯迷糊
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my.mai
LV.9
6
2012-01-10 16:30

UCE---以下波形,是使用安捷伦DOS7014A示波器加100X(4KV)探头所测。

一般的模拟示波器或者国产数字示波器,只能测到平滑的波形,对于毛刺和尖峰,大部分都无能为力。 

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my.mai
LV.9
7
2012-01-10 16:32
@my.mai
UCE---以下波形,是使用安捷伦DOS7014A示波器加100X(4KV)探头所测。一般的模拟示波器或者国产数字示波器,只能测到平滑的波形,对于毛刺和尖峰,大部分都无能为力。[图片] 

谐振电容

 

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my.mai
LV.9
8
2012-01-10 16:33
@my.mai
谐振电容[图片] 

直流母线的纹波

 

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my.mai
LV.9
9
2012-01-10 16:35
@my.mai
直流母线的纹波[图片] 

直流母线基波

 

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my.mai
LV.9
10
2012-01-10 16:44
@my.mai
直流母线基波[图片] 

直流母线滤波电容流过的电流波形

 

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my.mai
LV.9
11
2012-01-10 16:46
@my.mai
直流母线滤波电容流过的电流波形[图片] 

线盘电流波形

 

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caozhihong
LV.3
12
2012-01-10 19:40
@my.mai
UCE---以下波形,是使用安捷伦DOS7014A示波器加100X(4KV)探头所测。一般的模拟示波器或者国产数字示波器,只能测到平滑的波形,对于毛刺和尖峰,大部分都无能为力。[图片] 

波形的正脉冲有震荡波,是不是频率不够高,或者是吸收电路产生产生的振荡没有消除,吸收回路的作用是什么啊,可否讲讲?对波形有什么影响,上升沿下降沿梯形的产生是不是吸收回路电压的变化。

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irex
LV.5
13
2012-01-10 20:32
@caozhihong
波形的正脉冲有震荡波,是不是频率不够高,或者是吸收电路产生产生的振荡没有消除,吸收回路的作用是什么啊,可否讲讲?对波形有什么影响,上升沿下降沿梯形的产生是不是吸收回路电压的变化。

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.
振铃对电磁兼容性指标影响很大,振铃大就很难过关了。
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zhouboak
LV.8
15
2012-01-19 16:45
@igbtsy
振铃对电磁兼容性指标影响很大,振铃大就很难过关了。
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my.mai
LV.9
16
2012-01-20 20:46
@igbtsy
振铃对电磁兼容性指标影响很大,振铃大就很难过关了。
所谓的振铃,可以理解为杂波,谐波,寄生振荡等等信号,这些信号是多余的,会影响机子的稳定工作。
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tireman
LV.1
17
2012-02-04 23:50
@my.mai
所谓的振铃,可以理解为杂波,谐波,寄生振荡等等信号,这些信号是多余的,会影响机子的稳定工作。

团长大人,我想问个问题,就是楼主所发的图中,C1和C2的数值应该是一样的,如果两个电容容值有一些偏差,会对机器造成什么影响,实际过程中我们也做过实验,工作和功率都没问题,就是不知道会不会严重影响使用寿命。

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my.mai
LV.9
18
2012-02-06 13:59
@tireman
团长大人,我想问个问题,就是楼主所发的图中,C1和C2的数值应该是一样的,如果两个电容容值有一些偏差,会对机器造成什么影响,实际过程中我们也做过实验,工作和功率都没问题,就是不知道会不会严重影响使用寿命。
如果是电容器自身的容量误差,一般的厂家可以做J级(正负百分之五)和K级(正负百分之十),质量好一点的厂家都可以做到J级的,容量误差非常小了。电路基本是对称的,不会有什么影响的。
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tireman
LV.1
19
2012-02-06 22:12
@my.mai
如果是电容器自身的容量误差,一般的厂家可以做J级(正负百分之五)和K级(正负百分之十),质量好一点的厂家都可以做到J级的,容量误差非常小了。电路基本是对称的,不会有什么影响的。

谢谢指教哦

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