[实用新型]一种阻抗、频率自动匹配式谐振电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种阻抗、频率自动匹配式谐振电路，属电气控制技术领域。

背景技术

感应加热电源利用电磁感应加热原理具有加热效率高、速度快，可控性好及易于实现机械化、自动化等优点，并作为金属工业加热的高新技术和基础技术，已在熔炼、铸造、弯管、热锻、焊接和表面热处理等行业得到广泛的应用。

然而在生产过程中由于加工零件种类繁多，零件大小各不相同，需要的阻抗和频率变化很大，需要频繁的调节负载匹配，在调节负载的过程中需要调整不同容量的谐振电容器和不同的变压器匝比，用于负载安装空间较小调整费时费力，而且调整后还需要各种测试观察阻抗匹配和谐振频率是否满足工艺需求甚至还需要继续调整，对工艺人员的技术水平依赖性强，降低生产效率，影响生产产量，也是感应加热全面实现自动化和智能化的一大瓶颈。

发明内容

本实用新型是为解决上述传统感应加热电源负载谐振电路频率和阻抗匹配需要手动反复调整问题，提出一种阻抗、频率自动匹配式谐振电路，使感应加热电源负载谐振电路根据所加工零件工艺参数自动匹配。并接于感应加热电源逆变器输出

本实用新型为完成上述发明目的解决方案如下：

一种阻抗、频率自动匹配式谐振电路，包括负载自动切换谐振电路、信号反馈及控制输出电路，信号反馈及控制输出电路输出控制信号的控制端通过电缆与感应加热电源相连，输出高频交流电的感应加热电源通过负载母线OUTA和OUTB与负载自动切换谐振电路相连接，反馈负载母线OUTA和OUTB上的电流、电压和频率分别通过电缆与信号反馈及控制输出电路相连接；所述负载自动切换谐振电路由谐振电容切换电路与匹配变压器匝比切换电路相连接构成。

一种阻抗、频率自动匹配式谐振电路，所述谐振电容切换电路由两个大功率晶体管反并联构成一个双向高频开关然后串联谐振电容器构成单路谐振电容电子切换电路，所述谐振电容切换电路由若干路单路谐振电容电子切换电路构成，其中谐振电容器C1到C8一个公共端并联连接到负载母线OUTA上另一端分别串联由Z1到Z16大功率晶体管构成的双向高频开关，然后输出全部并联到负载另一条母线OUTB上，与匹配变压器匝比切换电路并联。

一种阻抗、频率自动匹配式谐振电路，所述匹配变压器匝比切换电路由Z17到Z24大功率晶体管反并联构成的双向高频开关和可调匝比的匹配变压器分组串联构成，并且负载母线公共端OUTA和OUTB接反馈变压器T2将电压信号Ud1、Ud2和频率信号Up1、Up2反馈到信号反馈及控制输出电路，负载母线一端过电流传感器Ix输出反馈电流Ic1和Ic2到信号反馈及控制输出电路。

一种阻抗、频率自动匹配式谐振电路，所述信号反馈及控制输出电路是由输入隔离线性光耦U2、U3，输入隔离高速光耦U6，输出电平转换及驱动芯片U4、U5，数字信号处理器DSP芯片U1A以及G1到G12的PWM驱动脉冲输出电路构成。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

一种阻抗、频率自动匹配式谐振电路，通过对反馈电流、电压、频率进行处理，当前负载阻抗及谐振频率，处理结果与对应零件工艺参数进行比较处理，然后通过U1A的PIN_4到PIN_16输出到电平转换及驱动芯片U4和U5经过U4、U5放大后输出G1到G12，通过控制G1到G8谐振电容切换电路控制信号和G9到G10匹配变压器匝比切换电路控制信号的打开和关闭，完成一种阻抗、频率自动匹配式谐振电路。能够使感应加热电源负载谐振电路根据所加工零件工艺参数自动匹配。

附图说明

图1是本实用新型原理框图；

图2是本实用新型负载自动切换谐振电路图；

图3是本实用新型信号反馈及控制输出电路；

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的目的及技术方案实施，下面将结合附图加以说明。

如图1所示，一种阻抗、频率自动匹配式谐振电路，包括负载自动切换谐振电路、信号反馈及控制输出电路，信号反馈及控制输出电路输出控制信号的控制端通过电缆与感应加热电源相连，输出高频交流电的感应加热电源通过负载母线OUTA和OUTB与负载自动切换谐振电路相连接，反馈负载母线OUTA和OUTB上的电流、电压和频率分别通过电缆与信号反馈及控制输出电路相连接；所述负载自动切换谐振电路由谐振电容切换电路与匹配变压器匝比切换电路相连接构成。