이 게시물에서는 MOSFET보다 우수한 다용도 및 강력한 스위칭 장치로 간주되는 IGBT를 사용하여 고전력 1000 와트 유도 히터 회로를 구축하는 방법에 대해 포괄적으로 논의합니다.

유도 히터 작동 원리

유도 가열이 작동하는 원리는 이해하기 매우 간단합니다.

고주파의 자기장은 유도 가열기에 존재하는 코일에 의해 생성되고, 따라서 코일 중앙에있는 금속 (자기) 물체에 와전류가 유도되어이를 가열합니다.

코일의 유도 특성을 보상하기 위해 공진 용량이 코일에 병렬로 배치됩니다.

“저항계는 어떻게 작동합니까 ”

공진 주파수는 공진 회로 (코일 커패시터라고도 함)를 구동해야하는 주파수입니다.

코일을 통해 흐르는 전류는 항상 여기 전류보다 훨씬 큽니다. IR2153 회로는 4 개의 제어 된 IGBT STGW30NC60W와 함께 '이중 하프 브리지'로 회로의 작동을 가능하게하는 데 사용됩니다.

이중 하프 브리지는 풀 브리지와 동일한 양의 전력을 전달하지만 전자의 경우 게이트 드라이버가 더 간단합니다.

IGBT STGW30NC60W

역 병렬 다이오드 사용

대형 이중 다이오드 STTH200L06TV1 (2x 120A)은 역 병렬 다이오드 형태로 사용됩니다. 30A 크기의 더 작은 다이오드로도 충분합니다.

STMicroelectronics STTH200L06TV1 듀얼 다이오드 모듈, 절연, 600V 120A

STGW30NC60WD와 같은 IGBT의 내장 다이오드를 사용하는 경우 더 작은 다이오드 또는 대형 이중 다이오드를 사용할 필요가 없습니다. 작동 주파수를 공진으로 조정하기 위해 전위차계가 사용됩니다.

공명을 가장 잘 나타내는 지표 중 하나는 LED의 가장 높은 밝기입니다. 요구 사항에 따라 더 정교한 드라이버를 확실히 만들 수 있습니다.

전문 히터에 채택 된 과정 인 가장 좋은 방법 중 하나 인 자동 튜닝을 사용할 수도 있지만이 과정에서 회로의 단순성을 잃게되는 한 가지 단점이 있습니다.

약 110 ~ 210kHz 범위에 속하는 주파수를 제어 할 수 있습니다. 변압기 유형 또는 smps가 될 수있는 작은 크기의 어댑터는 제어 회로에 필요한 14-15V의 보조 전압을 제공하는 데 사용됩니다.

절연 변압기

절연 변압기와 일치하는 초크 L1은 출력을 작동 회로에 연결하는 데 사용되는 전기 장비입니다.

이 두 인덕터는 모두 공심 설계에 있습니다.

한 손으로 초크가 23cm 직경에 4 회전으로 구성되는 반면에 절연 변압기는 14cm 직경에 12 회전으로 구성되며 이러한 회전은 이중 유선 케이블로 구성됩니다 (아래 그림 참조). .

출력 전력이 1600W에 도달하더라도 여전히 개선의 여지가 많다는 것을 알게 될 것입니다.

제안 된 IGBT 유도 가열기의 작업 코일은 직경 3.3mm의 와이어로 구성됩니다.

코일에 구리 사용

구리선은 수냉에 쉽고 효과적으로 연결할 수 있으므로 작업 코일을 만드는 데 더 적합한 것으로 간주됩니다.

코일은 높이 23mm, 직경 24mm의 치수와 함께 6 회 회전으로 구성됩니다. 장시간 작동하면 코일이 뜨거워 질 수 있습니다.

공진 커패시터는 총 용량이 2u3 인 작은 크기의 커패시터 23 개로 구성되어 있습니다. Class X2 및 275V MKP 폴리 프로필렌과 같은 설계에서 100nF의 커패시터를 사용할 수도 있습니다.

“회로도가 있는 cfl의 작동 원리 ”

기본적으로 그러한 목적을 위해 만들어진 것이 아니더라도 이러한 목적으로 사용할 수 있습니다.

공진 주파수는 160kHz입니다. EMI 필터는 항상 사용하는 것이 좋습니다. 변수를 교체하기 위해 소프트 스타트를 사용할 수 있습니다.

처음 켤 때 할로겐 램프 및 약 1kW의 히터와 같은 주전원과 직렬로 연결된 리미터를 항상 사용하는 것이 좋습니다.

경고 : 사용중인 유도 가열 회로는 주전원에 연결되어 있으며 높은 수준의 전압을 포함하고있어 치명적일 수 있습니다.

이로 인한 사고를 피하기 위해 플라스틱 샤프트가있는 전위차계를 사용해야합니다. 고주파 전자기장은 항상 유해하며 저장 매체와 전자 장치에 손상을 줄 수 있습니다.

회로에 의해 상당한 수준의 전자기 간섭이 발생하며 이는 또한 감전, 화재 또는 화상을 유발할 수 있습니다.

귀하가 수행하는 모든 작업 또는 프로세스는 귀하 자신의 위험에 처해 있으며 책임은 귀하에게 있으며이 프로세스를 수행 할 때 발생하는 어떤 종류의 피해에 대해서도 책임을지지 않습니다.

회로도

220V AC ~ 220V DC 브리지 정류기 회로 (안전 램프 포함)

초크 L1

위의 풀 브리지 IGBT 유도 히터 회로에 사용 된 초크 L1의 설계는 아래 주어진 이미지에서 확인할 수 있습니다.

두꺼운 단일 코어 케이블을 사용하여 직경 23cm로 4 바퀴 감아 서 만들 수 있습니다.

다음 이미지는 이중 코일 에어 코어를 보여줍니다. 절연 변압기 설계 :

두꺼운 이중 유선 케이블을 사용하여 직경 14cm로 12 바퀴 감아 서 만들 수 있습니다.

작업 코일은 다음 지침에 따라 제작할 수 있습니다.

코일이 단단히 감긴 경우에는 5 번만 돌리면됩니다. 6 회전을 사용하는 경우 최적의 공진 및 효율을 얻기 위해 코일을 약간 늘려 볼 수 있습니다.

최신 정보

전류 제한 추가

다음 다이어그램은 위에서 설명한 유도 히터 설계에 간단한 전류 제한 기능을 추가하는 방법을 보여줍니다.

TIL111 광 커플러 핀아웃 세부 정보

여기서 L1 근처의 저항 (Rx라고합시다)이 전류 감지 저항이되어 전류가 안전 한계를 초과하기 시작할 때 원하는 지점까지 작은 전압을 발생시킵니다.

Rx에 걸리는이 전압은 부착 된 옵토 커플러 내부의 LED를 트리거하는 데 사용됩니다. 옵토 내부의 출력 트랜지스터는 LED 트리거링에 응답하여 주 드라이버 IC IR2153의 Ct, 핀 # 3을 빠르게 접지합니다.

IC는 즉시 종료되어 더 이상의 전류 상승을 방지합니다. 이런 일이 발생하면 전류가 떨어지고 Rx 양단의 전압이 제거되어 광 LED가 꺼집니다. 이것은 상황을 이전의 정상적인 상황으로 되돌리고 IC가 다시 진동하기 시작합니다. 이 사이클은 이제 미리 정해진 안전 한계 내에서 부하에 대한 일정한 전류 소비를 보장하기 위해 빠르게 반복됩니다.

Rx = 2 / 전류 제한