[实用新型]单晶炉智能高频电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流电源，特别是一种采用高频逆变开关技术的单晶炉智能高频电源。 

背景技术

直流电源广泛用作工业电镀、阳极氧化、电铸电解抛光、电解污水处理、化工电解和防腐阳极处理、有色及稀土电解冶炼、工业加热机自动控温等热处理行业，以及用作充电、焊接等类似电阻性负载的场合。 

直流电源的能耗、恒流精度以及可靠性是衡量直流电源的重要的指标。现有的普通可控硅电源功率因数和电源效率较低，谐波含量较大，节能效果差。而目前现有的高频开关电源虽然较普通的可控硅电源功率因数、电源效率略高，但其谐波含量、节能效果一般，且噪音较大，成本较高。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单晶炉智能高频电源，其使用时无噪音，功率因数、效率高、谐波小、节能效果好。 

为了实现上述的技术目的，本实用新型的技术方案是：一种单晶炉智能高频电源，其包括软启动全桥整流器、LC滤波器、IGBT全桥逆变电路、隔离变压器和二极管，工频交流电压经软启动全桥整流器、LC滤波器得到平滑直流电，由IGBT全桥逆变电路逆变为交流电，经隔离变压器变压匹配，再经二极管整流为直流电后接负载。 

所述单晶炉智能高频电源包括控制电路，所述控制电路包括控制软启动全桥整流器的控制电路和控制IGBT全桥逆变电路的控制电路。 

所述单晶炉智能高频电源包括取样电路，所述取样电路包括三相电网A相、B相、C相缺相检测电路、经软启动全桥整流器整流后直流电压、电流取样电路、逆变桥电流采样电路、输出直流电压取样电路、输出直流电流取样电路、散热器温度检测电路、负载短路检测电路和水压欠压与过压检测电路。 

所述单晶炉智能高频电源包括保护功能电路，所述保护功能电路包括缺相保护电路、直流过流保护电路、逆变桥过流保护电路、过温保护电路和负载短路保护电路。 

所述主电路中的二极管为肖特基二极管。采用肖特基二极管整流，其导通压降仅为普通二极管的1/2或1/3，并且其电流的关断恢复时间远远小于普通二极管，这也提高了电源的效率，利于逆变软开关的实现，改善逆变桥的工作状态，提高可靠性。 

所述主电路中二极管整流的直流电经电感滤波后接负载。直流输出端采用电感滤波，改善输出波形，降低电磁干扰。 

本实用新型的单晶炉智能高频电源使用时无噪音，功率因数、效率高，谐波含量小。 

开关电源的逆变工作频率15KHz，其优点在于：a、开关频率大于人的听觉范围，无噪音。b、在此频段充分发挥IGBT功率管得特性，降低变压器成本。c、变压器采用非晶材料体积小、重量轻、损耗级低，电源的有效转换效率高达94％～96％，远远超过其他厂家87％的转换效率，为用户节约9％的电能。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

图1为本实用新型的结构框图。 

图2为本实用新型主电路框图。 

具体实施方式

如图1、2所示，单晶炉智能高频电源由主电路、控制电路、取样及保护电路组成。

主电路，如图2所示，包括软启动全桥整流器、LC滤波器、IGBT全桥逆变电路、隔离变压器和二极管。 

工频交流电压通过配电断路器、熔断器，经软启动全桥整流器、LC滤波器得到平滑直流电，由IGBT全桥逆变电路逆变为15KHz交流电，经隔离变压器变压匹配，再经二极管整流为30KHz的直流电，经电感滤波后接负载。 

开关电源的逆变工作频率15KHz，其优点在于：a、开关频率大于人的听觉范围，无噪音。b、在此频段充分发挥IGBT功率管得特性，降低变压器成本。c、变压器采用非晶材料体积小、重量轻、损耗级低，电源的有效转换效率高达94％～96％，远远超过其他厂家87％的转换效率，为用户节约9％的电能。 

电源的控制采用逆变桥逐波限流(每开关周期进行峰值电流检测)，恒流限压控制方案，可有效地实现负载的短路保护，以及提高电源的恒流精度和可靠性。 

所述主电路中的二极管整流采用肖特基二极管整流，其导通压降仅为普通二极管的1/2或1/3，并且其电流的关断恢复时间远远小于普通二极管，这提高了电源的效率，利于逆变软开关的实现，改善逆变桥的工作状态，提高可靠性。 

直流输出端采用电感滤波，改善输出波形，降低电磁干扰。 

所述控制电路包括控制软启动全桥整流器的控制电路和控制IGBT全桥逆变电路的控制电路。