전자기 유도 가열, 약칭 유도 가열은 금속 재료 등 도체 재료를 가열하는 방법이다. 주로 금속 열처리, 열처리, 용접 및 용융에 사용됩니다.
이름에서 알 수 있듯이, 유도 가열은 전자기 유도를 이용하여 가열된 물질에서 전류를 발생시켜 이 소용돌이의 에너지에 의지하여 가열의 목적을 달성한다. 감지 난방 시스템의 기본 부품은 감지 코일, AC 전원 공급 장치 및 가공소재입니다. 가열 대상에 따라 코일은 다른 모양으로 만들 수 있습니다. 코일은 전원에 연결되어 있으며, 전원 공급 장치는 코일에 AC 전원을 공급하고, 코일을 통과하는 AC 는 AC 자기장을 생성하여 가공소재를 통과하며, 가공소재는 소용돌이 가열을 생성합니다.
유도 가열 원리
유도 가열 표면 담금질은 전자기 감지 원리를 이용하여 공작물 표면에 고밀도 감지 전류를 생성하여 오스테 나이트 상태로 빠르게 가열한 다음 빠르게 냉각하여 마르텐 사이트 조직의 담금질을 얻는 방법이다. 일정 주파수의 AC 가 감지 코일을 통과하면 그 안팎에서 전류 주파수와 동일한 교류 자기장이 생성됩니다. 금속 가공소재를 감지 코일에 넣으면 자기장의 작용으로 가공소재에서 주파수가 같은 방향의 반대 방향의 감지 전류가 생성됩니다. 감지 전류가 가공소재 표면을 따라 닫힌 루프를 형성하기 때문에 소용돌이라고도 합니다. 이런 소용돌이는 전기를 열에너지로 바꾸어 공작물 표면을 신속하게 가열한다. 소용돌이는 주로 가공소재 표면에 분포되어 있으며, 가공소재를 통과하는 전류가 거의 없습니다. 이 현상을 표면 효과 또는 피부 효과라고합니다. 유도 가열은 피부 수집 효과를 이용하여 전류의 열 효과에 따라 가공소재 표면을 급냉 온도로 빠르게 가열하는 것이다. 감지 코일은 구리 파이프로 만들어졌으며 냉각수로 채워져 있습니다. 가공소재 표면이 감지 코일에서 일정 온도로 가열되면 즉시 물을 뿌려 냉각시켜 표면이 마르텐 사이트 조직을 얻을 수 있도록 합니다.
전동력을 감지하는 순간 값은 다음과 같습니다.
형식 중: e--순간 전위, v; φ-부품의 감지 전류 루프로 둘러싸인 면적의 총 자속, Wb, 그 값은 센서의 전류 강도 증가와 부품 재질 전도율의 증가에 따라 증가하고 부품과 센서 사이의 간격과 관련이 있습니다.
자속의 변화율입니다. 절대값은 감응 전세와 같습니다. 전류 주파수가 높을수록 자기속 변화율이 커질수록 그에 따라 전세 P 도 커진다. 수식에서 빼기 기호는 감지 전세의 방향이 변화 방향과 반대임을 나타냅니다.
각 순간, 부품에 감지 된 와류의 방향은 인덕터의 전류 방향과 반대이며 와류의 강도는 부품의 감지 전위와 와전류 회로의 리액턴스에 따라 다르며 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.
여기서 I- 와전류 강도, a; Z- 자기 인덕턴스, ω; R- 장치 저항, ω; X 임피던스, ω.
Z 값이 작기 때문에 I 값이 큽니다.
난방 부품의 열은 다음과 같습니다.
여기서 Q- 열, j; T- 가열 시간, S.
강철과 같은 강자성 재질의 경우 소용돌이 가열에 의해 발생하는 열 효과는 부품의 온도를 빠르게 높일 수 있습니다. 강철 부품은 강자성 소재로, 매우 큰 잔류 자기를 가지고 있다. 교류 자기장에서 부품의 극 방향은 센서 자기장 방향의 변화에 따라 변한다. 교류 자기장의 작용으로 자성 분자는 자기장 방향의 빠른 변화로 인해 강한 마찰과 열을 발생시켜 부품에도 일정한 가열 작용을 하는데, 이것이 바로 자기체열 효과이다. 이 부분의 열량은 소용돌이 가열의 열 효과보다 훨씬 적다. 강철의 자기체열 효과는 자기변형점 A2(768℃ C) 아래에만 존재하며 A2 이상 강철 부품은 자성을 잃는다. 따라서 강철 부품의 경우 A2 이하의 가열 속도는 A2 이상이다.
유도 가열의 구체적인 응용
유도 가열 장치
감응 가열 설비는 특정 주파수를 생성하는 감응 전류로, 감응 가열과 표면 급냉 처리를 하는 설비이다.
유도 가열 표면 담금질
중공 구리 튜브가 감겨 있는 센서에 가공소재를 넣고 중간 주파수 또는 고주파 AC 를 적용한 후 가공소재 표면에 같은 주파수의 감지 전류를 형성하여 가공소재의 표면을 빠르게 가열합니다 (몇 초 안에 온도가 800 ~ 1000 도까지 올라갈 수 있고 코어는 여전히 실온에 가까움). 그런 다음 가공소재 표면이 즉시 물을 내뿜어 냉각 (또는 급유) 합니다.
일반 가열 담금질에 비해 감지 가열 표면 담금질은 다음과 같은 장점이 있습니다.
1, 매우 빠른 가열 속도로 한 물체의 전환 온도 범위를 확대하고 전환 시간을 단축할 수 있습니다.
2. 담금질한 후 공작물 표면에 미세한 은정 마르텐 사이트를 얻을 수 있으며 경도가 약간 높다 (2 ~ 3 HR c). 낮은 취성과 높은 피로 강도.
3. 이런 공정을 거쳐 처리된 가공소재는 산화탈탄이 쉽지 않으며, 심지어 일부 가공소재는 처리 후 직접 조립해서 사용할 수 있습니다.
4. 경화층이 깊고, 통제와 조작이 쉽고, 기계화와 자동화가 용이합니다.
유도 가열 (고주파 전기로) 생산 과정
비용 견적:
황동 및 구리 벨트: 2 10 위안
두 EE85 두꺼운 코어: 60 위안.
3 고주파 공진 커패시턴스: 135 위안.
접착제 보드: 60 위안
펌프 및 PU 튜브: 52 위안
PLL 보드: 30 위안
GDT 보드: 20 위안
전원 보드: 50 위안
MOSFET: 20 위안
2KW 레귤레이터: 280 위안
라디에이터: 80 위안
* * * 미터: 997 원입니다
전체 아키텍처:
직렬 공진 2.5KW 위상 고정 루프 추적 ZVS, MOSFET 풀 브리지 인버터
코어 변압기의 2 단계 임피던스 변환, 수냉식 냉각, 시전 자동 조절 조절, 버스 과전류 보호.
다음 그림과 같이 먼저 효과를 미리 봅니다.
가열 금 밀봉 튜브 3DD 15
가열 304 스테인레스 스틸 튜브
작은 금속 공을 가열하다
가열 다림질기
생산을 시작하기 전에 혼동을 피하기 위해 몇 가지 기본적인 원리와 개념을 명확히 할 필요가 있다.
1, 난방 메커니즘 (문맹 퇴치, 전문가 생략)
1. 1 소용돌이, 금속 물체가 교류 자기장에 있는 한 소용돌이가 발생하고 강력한 고밀도 소용돌이가 신속하게 가공소재를 가열할 수 있습니다. 이 메커니즘은 모든 저항률이 무한대가 아닌 도체에 존재한다.
1.2 감지 루프, 가공소재는 1 턴 단락 코일에 해당하며 감지 코일과 함께 중공 변압기를 형성합니다. 전류 비율은 턴 비율의 반비례와 같기 때문에 가공소재의 전류는 감지 코일에 있는 전류의 N (턴) 배이며, 강한 감지 단락 전류는 가공소재를 빠르게 가열합니다. 이 메커니즘은 모든 도체에 존재합니다. 자기속 밀도가 변하지 않는 경우 가공소재가 자기장 벡터에 직각인 면적이 클수록 가공소재에서 감지된 전류가 클수록 효율성이 높아집니다. 자속 절단 면적이 큰 가공소재는 면적이 작은 가공소재보다 고온을 쉽게 얻을 수 있음을 알 수 있습니다.
1.3 자구 마찰 (강자성 체내에 무수한 선형도가 약 10-4m 인 작은 자화 영역, 자구라고 함), 강자성 재료의 자구는 교류 자기장의 자화와 반자고리의 작용으로 격렬한 마찰을 일으켜 고온을 발생시킨다. 이 메커니즘은 강자성 물질에서 지배적 인 위치를 차지합니다.
가열 메커니즘이 다르기 때문에 재료마다 가열 효과가 다르다는 것을 알 수 있다. 그중 강자성 물질은 세 가지 메커니즘의 전부를 차지하며 가열 효과가 가장 좋다. 강자성 물질이 퀴리 점 이상으로 가열되면, 그것은 상자성 () 이 되고, 자구 () 메커니즘은 약화되거나 심지어 사라진다. 이 시점에서 난방은 나머지 두 가지 메커니즘을 통해서만 계속할 수 있습니다.
가공소재가 퀴리 점을 넘으면 자기 감지 현상이 약화되고 코일의 등가 임피던스가 크게 감소하며 공진 회로의 전류가 증가합니다. 퀴리 점을 넘으면 코일의 인덕턴스도 줄어든다. LC 루프의 고유 공진 주파수가 변경됩니다. 여자 방식을 고정하는 히터가 조화롭지 않아 장비가 손상되거나 효율성이 크게 떨어진다.
2. 왜 공명을 사용해야 합니까? 어떤 종류의 공명을 사용해야합니까?
2. 1 첫 번째 질문에 먼저 대답하십시오. 나는 예전에 감응 코일에 충분한 전류를 주입하면 감응 가열 장치라고 생각했다. 이에 대해서도 다음 그림과 같이 실험을 했습니다.
실험에는 확실히 가열 효과가 있지만, 전력 출력 전력의 효과와는 거리가 멀다. 왜 그럴까요? 분석해 봅시다. 고정 가공소재의 경우 열 효과는 인버터의 실제 출력 전력에 비례합니다. 유도 코일의 경우 기본적으로 순수 인덕터입니다. 즉, 양끝의 전류 변화는 항상 전압 변화보다 뒤떨어져 있습니다. 즉, 전압이 최고점에 도달했을 때 전류가 최고점에 이르지 않고 역률이 낮습니다. 우리는 전력이 전압 파형과 전류 파형의 겹치는 면적과 같다는 것을 알고 있지만, 인덕터에서 전류와 전압 파형은 한 각도를 엇갈리게 하며, 이때 겹치는 면적은 매우 작아 거대한 전류가 통과해도 소용이 없다. 이것은 P=UI 를 간단하게 계산하면 무효 전력만 얻을 수 있다는 것이다.
커패시턴스의 경우, 반대로, 그들 사이의 전류는 항상 전압의 변화보다 앞서있다. 커패시턴스와 인덕턴스 연결 또는 병렬 공진이 있는 경우, 하나는 앞, 하나는 뒤, 공진이 바로 상쇄된다. 따라서 콘덴서는 여기서 전력 보상 콘덴서라고도 합니다. 이 시점에서 인센티브 소스의 관점에서 볼 때, 순수 저항 부하 전원에 해당하며, 전류 파형은 전압 파형과 정확히 일치하여 최대 유효 전력을 출력합니다. 이것이 직렬 (병렬) 보상 커패시턴스로 공진을 형성해야 하는 주된 이유이다.
2.2 두 번째 질문, LC 공진에는 직렬 공진과 병렬 공진이 있는데 어떤 구조를 사용해야 합니까?
즉, 병렬 공진 회로에서 공진 전압은 여기 소스 전압과 같고, 슬롯 회로의 전류는 여기 전류의 Q 배와 같습니다. 직렬 공진 회로의 슬롯 전류는 인센티브 소스 전류와 같고, L, C 양단 전압은 Q 배 인센티브 소스 전압과 같으며, 각각 장단점이 있다.
회로 구조의 관점에서:
정전압 소스 여자 (하프 브리지, 풀 브리지) 의 경우 직렬 공진 회로를 사용해야 합니다. 전원 전압이 변하지 않고 전류가 클수록 출력 전력이 커지기 때문입니다. 직렬 공진 회로의 경우 전체 회로의 임피던스는 공진점에서 가장 작고 공진 전류도 최대, 출력 최대 전력에 도달합니다. 직렬 공진의 경우 무부하 회로의 Q 값이 가장 높고 L, C 의 양단 전압이 높기 때문에 채널 전류가 회로 저항에 낭비되어 엄청난 열을 발생시킵니다.
정전류 소스 인센티브 (예: 단일 튜브 회로) 의 경우 병렬 공진을 사용해야 하며, LC 는 자유 공진에서 끝 전압이 높기 때문에 큰 전력을 얻을 수 있습니다. 병렬 공진에는 공재할 때 회로 전류가 가장 적고 난방 전력도 적다는 중요한 장점이 있다. 실험 결과에서 동일한 공진 용량 및 가열 코일, 동일한 구동 동력, 병렬 공진이 더 큰 가공소재를 가열하는 데 적합하고, 직렬 공진이 더 작은 가공소재를 가열하는 데 적합하다는 점은 주목할 만하다.
3, 생산 공정
위의 원리를 이해하면 유도 가열 장치를 구축 할 수 있습니다. 우리가 하는 설비는 주로 전압 조절 정류 전원, 위상 고정 루프, 데드 존 발생기, GDT 회로, MOS 브리지, 임피던스 변환 변압기, LC 에너지 저장 회로 및 냉각 시스템으로 구성되어 있습니다.
다음과 같이 시스템의 구조도를 분석해 보겠습니다.
슬롯 섹션:
위 그림에서 볼 수 있듯이 C 1, C2, C3, L 1 및 T 1 의 보조 (왼쪽) * * 동형이 직렬 공진 회로를 구성합니다. 변압기 2 차 누전으로 인해 회로 배선에 분포 인덕터가 있어 C 1-C3 의 용량으로만 실제 공진 주파수가 L65438 보다 높습니다. 그림에서 L 1 은 실제로 1uH 입니다. 누설 감지 및 분포 인덕터를 추가하여 1.3uH 입니다. 그림과 같이 매개변수 공진 주파수는 56.5KHz 입니다.
인버터 브리지 출력의 고주파 구형파 여자 신호는 J2- 1 입력에서 DC 단도직용량 C4 와 단도이중 던지기 스위치 S 1 을 거쳐 T 1 의 초급으로 들어간 다음1을 통과합니다. 여기서 C4 는 단순히 DC 단직용량으로 공진에 참여하지 않기 때문에 무감 무극성 커패시턴스를 선택해야 합니다. 커패시턴스는 충분히 큽니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 성공명언) 여기에 5 개의 CDE 무감흡수용량 1.7uF 400V 를 병행하여 열을 줄입니다.
S 1 임피던스 변환 비율을 전환하는 데 사용됩니다. 스위치가 접점에 닿으면 변압기의 턴 비율은 35:0.75 이고 변환 임피던스 비율은 2178:1입니다. 스위치가 접점에 닿으면 변압기의 턴 비율은 24:0.75 이고, 변환된 임피던스 비율은 1024: 1 입니다. 이 임피던스 비율 토글을 설정하는 이유는 주로 다음과 같은 여러 가지 이유에 따라 달라집니다. (1) 강자성 공작물의 크기에 따라 전체 직렬 공진 회로의 등가 저항이 결정됩니다. 크기가 클수록 등가 저항이 커집니다. (2) 무부하 및 부하 회로의 등가 저항은 크게 다릅니다. 무부하 시 비율이 너무 낮으면 역변교가 순식간에 타 버릴 수 있다.
T2 는 T 1 초급 작동 전류의 샘플링 변압기입니다. 권선비는 1: 100 이고 부하 저항은 100ω 이므로 저항의 전압이 1V 이면 t/kloc 변압기의 누전 감각은 작아야 하고, 쉽게 제조해야 하며, 철산소 자기 탱크를 사용해야 한다. 자기통이 없다면 자기고리로 대체할 수도 있다. 회로를 디버깅할 때 파동기를 사용하여 JBOY3 밴드의 양단 전압의 파형과 크기를 감지하고 회로의 작동 상태, 주파수, 전류 등의 매개변수를 이해하거나 과전류 보호를 위한 샘플링 지점으로 사용할 수 있습니다.
터미널 J 1 출력 공진 콘덴서의 양쪽 끝에 있는 전압 신호입니다. 회로가 공진할 때 콘덴서 전압과 T 1 의 2 차 전압 사이에는 90 위상차가 있습니다. 이 신호가 후속 PLL 로 전송되면 인센티브 주파수를 자동으로 조정할 수 있으며 항상 공진 주파수와 같습니다. 그리고 위상은 일정하다. (나중에 자세히 설명)
L 1 및 T 1 의 코일은 위 그림과 같이 황동입니다. 운행 중 코일의 발열이 심하므로, 반드시 수냉 조치를 증가시켜 장기적으로 안전하게 운행할 수 있도록 해야 한다. 좋은 전송 특성을 확보하고 자기 포화를 방지하기 위해 T 1 두 개의 EE85 코어가 겹칩니다. 코일을 감쌀 때는 먼저 널빤지로 자기심 혀보다 횡단면이 약간 큰 금형을 만들어 그 위를 감아 탈모해야 한다. 다음 그림과 같이 나타납니다.
PLL PLL 섹션:
위 그림은 PLL 부분이며 전체 회로의 핵심입니다. CD4046 칩의 구조와 작동 원리에 대해서는 자세히 설명하지 않겠습니다. 책이나 인터넷을 직접 찾아보세요.
U 1 5 단 단일 슬라이스 스위치 전원 칩 LM2576-adj 를 핵심으로 하는 초퍼 안정 스위치 회로는 전체 PLL 보드에 안정적이고 강력한 전원을 제공합니다. 그림의 매개변수는 15V2A 의 안정된 전압을 제공합니다. 15V VDD 전원 공급 장치로 인해 칩은 CD40xx 시리즈의 CMOS 장치만 사용할 수 있으며 74 시리즈는 이 전압에서 작동하지 않습니다.
CD4046 PLL 칩 내부 VCO 진동 신호는 4 개의 핀에서 출력되며, 한편으로는 U2 중심의 데드 존 발생기로 전송되어 후속 회로를 구동합니다. 반면 CD4046 의 인버터 입력 B 포트의 핀 3 으로 피드백됩니다. 슬라이스 내 VCO 의 주파수 범위는 R 16, R 16, W 1 및 C 13 값에 의해 결정됩니다. 그림과 같이 VCO 제어 전압 0- 15V 가 변경됨에 따라 진동 주파수는 20KHz-80KHz 사이에서 변경됩니다.
공진 회로 Vcap 인터페이스 J 1 전송된 전압 신호는 J4 커넥터에서 PLL 보드로 입력되고 R 14, D2 및 D3 으로 구성된 클램프 회로를 거쳐 CD4046 인버터 입력 포트의 14 로 전송됩니다. 여기서는 Vcap 전압의 위상이 반전되어 음의 피드백을 형성해야 한다는 점에 유의해야 합니다. D2 및 D3 의 경우 1N4 148, 1N60 과 같이 콘덴서가 낮은 검사 또는 스위치 파이프를 사용하는 것이 좋습니다.
C7 과 C 12 는 CD4046 의 전원 공급 장치를 분리하여 전원 공급 장치의 고주파 구성 요소를 우회하여 안정적으로 작동합니다.
이제 워크 플로에 대해 이야기 해 봅시다. CD4046 에서 인버터 1(XOR 이종 또는 문) 을 선택했습니다. 인버터 1 의 경우 두 개의 입력 신호 Ui 와 Uo 의 평평한 상태가 다를 때 (즉, 하나는 고평이고 하나는 저평임), 출력 신호 U ψ는 고평입니다. 반대로 Ui 와 Uo 평평 상태가 같을 때 (즉, 모두 고평이거나 모두 저평임) U ψ 출력은 저평이다. Ui 와 Uo 의 위상차가 0- 180 범위 내에서 변경되면 U ψ의 펄스 폭 M 도 변경됩니다. 즉, 점유율도 변경됩니다. 비교기 I 의 입/출력 신호 파형 (그림 4 참조) 에서 알 수 있듯이 출력 신호의 주파수는 입력 신호의 두 배에 해당하며 두 입력 신호 사이의 중심 주파수와 90 도 이동한다. 그림에서 볼 수 있듯이 fout 이 반드시 대칭 파형이 아닐 수도 있습니다. 위상 비교기 I 의 경우 잠금 범위를 최대화하려면 Ui 및 Uo 의 듀티 비율이 50% (구형파) 여야 합니다. 아래 그림.
위 그림에서 볼 수 있듯이 14 발과 3 발의 위상차가 변경되면 2 발 출력의 펄스 폭도 변경되고, 2 발의 PWM 신호는 U4 를 중심으로 하는 활성 저통 필터를 거쳐 비교적 부드러운 DC 평평을 얻습니다. 이 DC 평평을 VCO 의 제어 전압으로 사용하면 VCO 의 출력 신호와 14 발의 입력 신호를 같은 주파수에 잠그고 위상차를 고정할 수 있습니다.
데드 존 발생기의 경우 이 회로는 U2 CD400 1 42 입력 및 비문 및 주변 R8, R8, C 10, C11을 사용합니다. RC 충전 방전의 지연 시간을 이용하여 실시간 신호와 지연 신호에 대해' and' 연산을 수행하여 적절한 데드 존 시간을 얻습니다. 사망 시간은 R8, R8, C 10, C 1 1 * * 에 의해 결정된다. 그림과 같이 매개변수는 약 1.6uS 이며, 실제 설계 설치에서는 C 10 또는 C 1 1 68pF 의 세라믹 콘덴서와 5 를 사용해야 합니다.
다음 그림은 데드 존 효과를 명확하게 보여줍니다.
토템 출력의 경우, 데드 존 생성기 출력의 평평한 신호는 약한 구동 능력만 가지고 있으며, 그 출력 전력을 어느 정도 확대해야 후속 GDT (게이트 구동 변압기) 부분을 효과적으로 촉진할 수 있다. Q 1-Q8 은 높은 입력 임피던스를 매우 낮은 출력 임피던스로 변환하는 토템 기둥이라고 하는 양극사극 추종자를 구성합니다. 동력 부하를 구동하는 데 적합합니다. R 10 입니다. R 1 1 은 CD400 1 의 "1" 출력 강도를 향상시키는 인장 저항입니다. 어쩌면 누군가가 2 단계 토템을 설계할 필요가 없는지 물어볼 수도 있고, 나도 처음에는 그렇게 생각했을지도 모른다. (윌리엄 셰익스피어, 템페스트, 희망명언) 테스트 중 1 차 TIP4 1 및 TIP42 만 토템 출력으로 사용되었습니다. 시험 후 하중 후 고압 플랫 탑 경사 강하가 더 심각하다는 것을 발견했다. 이 유형의 트랜지스터 hFE 가 너무 낮고 이전 8050/8550 을 더한 후 평평한 상단 경사 강하가 사라지는 것으로 분석되었습니다.
GDT 도어 구동 회로;
위 그림은 MOSFET 의 게이트 구동 회로입니다. GDT 드라이브 사용의 장점은 드라이브 수준에 문제가 있더라도 * * * 상태 전도 여기 레벨이 있을 수 없다는 것입니다.
적절한 데드 존 시간을 남겨라. 이 회로의 데드 존 시간은 1.6uS 에 달하고, MOSFET 스위치는 빠르며 IGBT 의 꼬리가 없어 파이프를 폭파하기가 어렵다. MOS 의 밀러 효과는 훨씬 작습니다.
회로는 ZVS 상태에 있으며, 전등관은 2KW 에서 작동할 때 기본적으로 열이 나지 않으며, 열 관통은 더 이상 존재하지 않는다.
위상 고정 루프 보드 토템 컬럼 출력의 2 방향 역방향 구동 신호는 각각 GDT 보드의 J 1 및 J4 커넥터에서 입력되며 c 1-C4 DC 격리 후 펄스 단로기 T 1-T4 로 전송됩니다. R5 와 R6 의 존재는 DC 단직용량과 변압기 원변의 진동 Q 값을 낮춰 과충과 벨을 줄이는 역할을 한다. 펄스 변압기가 출력한 15V 의 부동 펄스는 R 1-R4 의 전류 제한 버퍼 (Cgs 충전 시간 연장, 전도 기울기 완화) 를 통과한 다음 지나 다이오드 ZD 1-ZD8 양방향 클램프 셧다운 주기가-15V 이기 때문에 약간의 수평 지터가 있어도 MOS 파이프가 비정상적으로 통하지 않아 * * * 상태가 통한다. J2 와 JBOY3 밴드는 대각선 mos 트랜지스터를 구동하는 데 사용되고 J5 와 J6 은 또 다른 대각선 MOS 트랜지스터를 구동하는 데 사용됩니다.
PLL 보드 토템 출력의 전력을 효율적으로 활용하고 구동판의 높이를 낮추기 위해 4 개의 펄스 변압기를 사용하여 각각 4 개의 램프를 구동합니다. 펄스 변압기 T 1-T4 는 EE 19 의 철심, 에어 갭, 1 차 및 2 차 권선 모두 0.33mm 의 30T 에나멜 와이어를 사용합니다. 권선 사이의 내압을 높이기 위해 병렬 권선은 이중 가닥을 사용하지 않는다. 대신 한 번 감아 세 겹의 고온 테이프로 절연한 다음 두 번 감아 밀감법을 적용해 그림에서+와-로 표시된 동명 끝을 주목한다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) CBB 비극성 콘덴서는 C 1-C4 에 사용됩니다. 나머지는 회로 매개변수를 기준으로 합니다.
전원 공급 장치 섹션:
위 그림은 버스 전원 공급 장치 부분입니다. 시전 전압은 자동 변압기를 통해 J2 에서 입력되고 B 1 정류를 거쳐 C 1-C4 필터로 전송됩니다. MOS 브리지 전환 중 버스 전압 상수 (정전압 소스) 를 유지하기 위해 필터 인덕터를 늘리지 않습니다. C 1, C2 는 MKP 콘덴서로, 주로 전체 브리지 클램프 중 역방향 서지 흡수에 사용됩니다. 정류 필터를 거친 맥동 DC 는 J 1 에서 출력됩니다.
전체 다리 부분:
위 그림은 MOSFET 브리지 회로로 구조가 간단해서 더 이상 군말을 하지 않는다. 각 MOS 파이프의 GS 극과 GDT 보드 사이의 지시선은 가능한 한 길어야 하지만 10cm 보다 작아야 한다는 점을 강조합니다. 꼬인 쌍선을 사용해야 합니다. MOS 트랜지스터 선택은 스위치 시간이 100nS 미만이고 내압이 500V 이상인 경우 내부 댐핑 다이오드 제공, 전류가 20A 보다 크고 소산 전력이 150W 보다 큽니다 .....
4. 냉각 시스템
전체 전력 출력 시 임피던스 변환 변압기의 2 차 및 에너지 저장 회로의 감지 코일에서 흐르는 전류는 500A 에 달하며, 강력한 냉각 조치가 없으면 단시간 내에 과열되어 타 버릴 수 있습니다.
시스템은 수냉식 조치를 취해야 하며, 황동 자체를 수류 경로로 사용해야 한다. 펌프는 다이어프램 펌프를 사용하여 자체 프라이밍 고압입니다. 회로에는 국산 플랑디 다이어프램 펌프가 채택돼 출력 압력이 0.6MPa 에 달하며 3mm 내경 구리 파이프에서 큰 유량의 수냉이 쉽게 실현된다.
5. 조립
아래 그림에 따라 조립하고 GDT 부분을 주의하세요. 출력 포트 1 핀 g, 2 핀 s, 꼬인 쌍선 길이가 10cm 보다 작습니다.
6. 문제 해결
이 회로의 디버깅은 비교적 간단하며, 주로 다음 몇 단계로 나뉜다.
1.PLL 보드의 전체 기능 감지. 회로가 조립된 후 먼저 고전압 전원을 분리하고 PLL 보드 점퍼 JP 1 의 2, 3 발을 단락시켜 VCO 가 고정 주파수의 구형파를 출력하도록 합니다. 그런 다음 오실로스코프를 사용하여 4 개의 MOS 튜브의 GS 전압을 감지하여 위상 및 진폭 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 대각선 파형은 같고, 같은 팔의 파형은 같다. 진폭은 15V 입니다. 이 단계에 문제가 없다면 다음 단계로 진행하십시오. 파형 위상이 비정상인 경우 트위스트 페어 연결이 잘못되었는지 감지합니다.
2. 데드 존 시간 대칭 조정. 오실로스코프를 사용하여 동일한 팔의 두 MOS 에 대한 GS 전압을 모니터링하고 PLL 보드 C 10 또는 C 1 1 의 조정 가능한 커패시턴스를 병렬로 조정하여 두 MOS 의 GS 전압 고평도 폭이 거의 같도록 합니다. 데드 존 시간 차이가 너무 크면 진동하는 처음 몇 주기 동안 자심의 누적 편자기와 포화관이 폭발하기 쉬우므로 DC 단직커패시터는 이 상황을 완화할 수 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 죽음명언)
3.VCO 센터 주파수 조정. PLL 루프에서는 VCO 의 중심 주파수가 공진 주파수 근처에 있을 때 최대 추적 및 캡처 범위를 얻을 수 있으므로 조정이 필요합니다. 슬롯 세그먼트 S 1 접점으로 전환, PLL 보드 점퍼 JP 1 의 2, 3 발 단락 회로, VCO 제어 전압이 0.5VCC, W2 가 중간점에 놓이도록 합니다. 고전압 입력은 자동 변압기에서 30VAC 로 조정됩니다. 만용표 AC 전류 파일을 사용하여 고전압 입력 전류를 모니터링하고, 오실로스코프를 사용하여 슬롯 도로의 JBOY3 밴드 인터페이스 전압을 모니터링하고, PLL 보드의 W 1 을 천천히 조정하여 JBOY3 밴드 전압을 표준 사인파로 만듭니다. 이때 전류계 판독값도 최대값입니다. 이 시점에서 공진 주파수는 기본적으로 VCO 의 중심 주파수와 같습니다.
공명시 파형은 다음과 같습니다. 전류 파형은 구동 파형보다 약 200nS 뒤처진 표준 사인파입니다.
4.PLL 잠금 조정. 단락 PLL 보드 JP 1 점퍼의 1 및 2 발은 VCO 의 전압 제어를 감식 필터 네트워크로 이동합니다. 고전압 입력을 30VAC 로 유지하고 오실로스코프를 사용하여 에너지 저장 회로에서 JBOY3 밴드 인터페이스 전압의 파형과 주파수를 모니터링합니다. 이때 스크루 드라이버를 사용하여 W 1 을 한 바퀴 조정합니다. 오실로스코프 파형 주파수가 변하지 않으면 모양은 여전히 좋은 사인파입니다. 회로가 거의 안정적으로 잠겨 있음을 의미합니다. 잠글 수 없는 경우 에너지 저장 회로 섹션 J 1 의 배선을 전환하여 위 단계를 반복합니다. 회로가 잠겨 있는 것을 볼 때 드라이버를 가열 코일에 넣으세요. 이때 등가 부하 임피던스가 커서 파형 크기는 줄어들지만 사인파는 양호한 상태로 유지됩니다. 이 시점에서 잠금이 손실되면 W 1 잠금 유지를 미세 조정합니다.
5. 전류 히스테리시스 각도 조정. 회로가 잠긴 후 오실로스코프를 사용하여 에너지 저장 회로의 JBOY3 밴드 인터페이스 전압과 PLL 보드의 GDT2 또는 GDT 1 인터페이스 전압을 모니터링하고 W2 를 천천히 조정하여 전류 파형 (사인파) 이 구동 전압 파형보다 약간 뒤쳐지도록 합니다. 이때 전체 브리지 부하는 약한 감성으로 ZVS 상태로 들어갑니다.
공작물 가열 시험. 위 단계가 모두 성공하면 가공소재를 가열할 수 있습니다. 먼저 가공소재를 넣고 만용표 전류 파일로 고압 전류를 감시한다. 자동 변압기의 출력 전압을 천천히 높이면 가공소재가 뜨거워지기 시작하는 것을 볼 수 있다. 220VAC 의 고전압에서 전류가 15A 미만인지 확인합니다. 이 시점에서 전력은 2500W 에 도달하고 가열 부피가 큰 가공소재는 등가 임피던스가 크기 때문에 슬롯 세그먼트 S 1 을 하위 접점으로 전환해야 합니다.
이 시점에서 전체 유도 가열 회로가 디버깅되었습니다. 고온 체험을 느껴보세요.