[实用新型]一种零谐波干扰可变功率的加热控制电路

说明书

技术领域

本实用新型属于加热管的技术领域，特别涉及一种通过PWM控制IGBT驱动加热管实现零谐波可变功率加热控制电路。

背景技术

目前市面上通过加热管的控制方式大多以斩波形式，而这种方式一般都大量使用了晶闸管等非线性电力电子元件，负载从电网中吸取能量的方式都不是连续的正弦波，而是以脉动的断续方式向电网索取电流，这种脉动电流和电网的沿路阻抗共同形成脉动电压降叠加在电网的电压上，使电压发生畸变，经傅里叶级数分析可知，这种非同期正弦波电流是由于频率相同的基波和频率大于基波频率的谐波组成。

众所周知，谐波污染对电力系统的危害是严重的，主要表现如下：

(1)谐波对供电线路产生了附加损耗。由于集肤效应和邻近效应，使线路电阻随频率增加而提高，造成电能的浪费；由于中性线正常时流过电流很小，故其导线较细，当大量的三次谐波流过中性线时，会使导线过热、绝缘老化、寿命缩短以至损坏。

(2)谐波影响各种电气设备的正常工作。对如发电机的旋转电机产生附加功率损耗、发热、机械振动和噪声；对断路器，当电流波形过零点时，由于谐波的存在可能造成高的di/dt，这将使开断困难，并且延长故障电流的切除时间。

(3)谐波使电网中的电容器产生谐振。工频下，系统装设的各种用途的电容器比系统中的感抗要大得多，不会产生谐振，但谐波频率时，感抗值成倍增加而容抗值成倍减少，这就有可能出现谐振，谐振将放大谐波电流，导致电容器等设备被烧毁。

(4)谐波引起公用电网局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，这就使上述危害大大增加，甚至引起严重的责任事故。

(5)谐波将使继电保护和自动装置出现误动作，并使仪表和电能计量出现较大误差；谐波对其他系统及电力用户危害也很大：如对附近的通信系统产生干扰，轻者出现噪声，降低通信质量，重者丢失信息，使通信系统无法正常工作；影响电子设备工作精度，使精密机械加工的产品质量降低；设备寿命缩短，家用电器工况变坏等。

发明内容

基于此，因此本实用新型的首要目地是提供一种零谐波干扰可变功率的加热控制电路，该电路在实现可调速变功率加热的同时，避免产生谐波干扰。

本实用新型的另一个目地在于提供一种零谐波干扰可变功率的加热控制电路，该电路能有效的避免谐波干扰对电网的污染，能避免对供电线路产生了附加损耗，避免因谐波使继电保护和自动装置出现误动作，能很好的控制EMC、EMI，且结构简单，控制方便。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种零谐波干扰可变功率的加热控制电路，其包括有加热管，其特征在于加热管一端连接通过由IGBT控制的火线，一端连接有零线，零线接有光耦合器，光耦合器连接有过零检测电路；所述IGBT的G极接于由PWM控制的双向光耦。通过检测交流220V零位，从而使PWM控制IGBT输出交流220V在交流220V零位启动，驱动加热管。因此，加热管从电网中吸取能量的方式是连续的正弦波，这种方式不会使电压产生畸变，形成谐波干扰。

进一步，所述IGBT的K极接于加热管，A极接于火线，G极接于双向光耦。

进一步，所述IGBT与PWM之间设置有光电耦合器，PWM通过光电耦合器控制IGBT。

本实用新型在实现可调速变功率加热的同时，避免产生谐波干扰。能有效的避免谐波干扰对电网的污染，能避免对供电线路产生了附加损耗，避免因谐波使继电保护和自动装置出现误动作，能很好的控制EMC、EMI。

本实用新型结构简单，控制方便，效果良好。

附图说明

图1是本实用新型所实施的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1所示为本实用新型所实现的零谐波干扰可变功率的加热控制电路，图中所示，其包括有加热管、光耦合器、有过零检测电路、PWM及IGBT。其中，加热管一端连接通过由IGBT控制的火线，一端连接有零线，零线接有光耦合器，光耦合器连接有过零检测电路；所述IGBT则接于PWM。通过检测交流220V零位，从而使PWM控制IGBT输出交流220V在交流220V零位启动，驱动加热管。因此，加热管从电网中吸取能量的方式是连续的正弦波，这种方式不会使电压产生畸变，形成谐波干扰。