[发明专利]节能型IGBT串联逆变中频电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能型IGBT串联逆变中频电源装置，属于变频变流技术及铸造技术领域。

背景技术

随着感应加热应用领域日益不断的扩大，以及电力半导体器技术的不断发展，同时为响应国家节能减排政策的号召，中频感应加热电源正向节能、快速、无谐波干扰方向发展。在控制系统上，则是由模拟控制转向数字化控制发展，以提高控制系统的集成度和稳定性；在智能控制方面，通过PLC及组态软件等自动控制设备，逐步实现整套设备的智能化；在逆变形式方面，则由并联逆变向串联逆变方面发展，以提高输出电压，降低槽路电流，减少线路损耗。

目前国内铸造业采用的熔化形式基本为两种，一是采用焦炭冲天炉熔化，二是采用传统的并联可控硅中频电源(KGPS)熔化；焦炭冲天炉熔化形式因工作效率低、能源浪费严重、对环境污染严重，以及难以控制铸件质量等缺点，目前已被国家禁止使用；并联可控硅中频电源因其采用调压调功，负载采用并联谐振方式，所以其功率因数不能始终保持在0.93以上，低功率运行时功率因数则较低，谐波污染严重，电流畸变较高，另外并联逆变为一种电流型逆变，电压低电流大线路损耗严重。这两种加热设备工作效率低，能源浪费严重，对电网及环境污染严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种功率因数高、谐波污染小、线路损耗小，耗电量低、熔化速度快的节能型IGBT串联逆变中频电源装置，节约了能源，避免了对电网及环境的污染。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：节能型IGBT串联逆变中频电源装置，包括电连接的IGBT串联逆变电路、整流主电路、驱动电源电路、压控振荡电路、整流脉冲形成电路和保护信号电路。

所述保护信号电路包括集成电路IC5、IC6和IC7，集成电路IC5包括IC5A和IC5B两部分，集成电路IC6包括IC6A和IC6B两部分，集成电路IC7包括IC7A和IC7B两部分。

所述集成电路IC5的第5脚经串联的电阻R20、R21和R22接集成电路IC5的第6脚，集成电路IC5的第6脚接电阻R22的一端，电阻R22的另一端经电阻R26接地，电阻R22的另一端经电阻R5接集成电路IC5的第2脚，集成电路IC5的第4脚接地，集成电路IC5的第8脚经电容C20接地，集成电路IC5的第8脚接VCC，集成电路IC5的第3脚经电阻R27接VCC。

所述集成电路IC5的第7脚经串联的电阻R23和二极管D12接三极管Q2的集电极，集成电路IC5的第7脚经串联的电阻R23和电阻R24接集成电路IC6的第5脚。

所述集成电路IC6的第8脚接VCC，集成电路IC6的第4脚接地，集成电路IC6的第6脚经电阻R28接VCC，集成电路IC6的第6脚经电阻R29接地，集成电路IC6的第6脚接集成电路IC6的第2脚。

所述集成电路IC5的第1脚经串联的电阻R30和电阻R31接集成电路IC6的第3脚，集成电路IC5的第1脚经串联的电阻R30和二极管D17接三极管Q2的集电极。

所述集成电路IC6的第7脚经串联的电阻R32和发光二极管D13接地，集成电路IC6的第7脚经串联的二极管D14和电阻R34接地，集成电路IC6的第1脚经串联的二极管D15和电阻R34接地，集成电路IC6的第1脚经串联的电阻R33和发光二极管D16接地。

所述集成电路IC6的第7脚经串联的二极管D14和电阻R35接集成电路IC7的第2脚，集成电路IC7的第3脚接集成电路IC7的第5脚，集成电路IC7的第1脚接电阻R36的一端，电阻R36的另一端接二极管D19的负极。

所述二极管D19的正极经电容C21接地，二极管D19的正极经电阻R37接VCC，集成电路IC7的第3脚经电阻R39接地，集成电路IC7的第3脚接电阻R38的一端，电阻R38的另一端接电阻R40的一端和二极管D18的负极，电阻R40的另一端和二极管D18的正极经电阻R41接集成电路IC7的第6脚，二极管D18的正极经电容C23接地，所述集成电路IC7的第4脚接地，集成电路IC7的第8脚经电容C22接地，集成电路IC7的第7脚经电阻R42接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极极地。

所述集成电路IC5、IC6和IC7均为双运算放大器LM358。

 本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：