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加熱電源 設想

現(xiàn)在感應加熱電源的故障率遲遲得不到解決,IGBT的冗余必須特別大,才能降低故障率。如果選擇軟開關設計,對IGBT應該有很大的好處,據說軟開關應用在調頻環(huán)節(jié)上,不好設計,各位請談談看法!
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ayong168
LV.5
2
2010-04-06 13:04
我們的都是軟開關,和硬開關相比電路的效率是要高一點點,但是整體加熱的效率還與很多因素有關
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suile97
LV.6
3
2010-04-07 11:07

我看到有人說:并聯(lián)諧振不適合調頻?為什么?

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xiekui
LV.5
4
2010-04-07 11:33
<感應加熱電源的故障率遲遲得不到解決>是新手所碰到的問題,老手及成熟產品就沒這種事。

某感應加熱產品,用4只單管組成全橋電路4.5KW,多年來年故障率約千分之二十幾,用了75A/1200V模塊,三千多臺機器,二年多來功率部分故障率為零。
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suile97
LV.6
5
2010-04-07 13:24
@xiekui
是新手所碰到的問題,老手及成熟產品就沒這種事。某感應加熱產品,用4只單管組成全橋電路4.5KW,多年來年故障率約千分之二十幾,用了75A/1200V模塊,三千多臺機器,二年多來功率部分故障率為零。

4.5KW,用75A的模塊,余量很大了。我的想法是想提高一下模塊電流利用率,用75A的模塊,如果功率做到8KW,就能節(jié)省不少成本,兄弟覺得軟開關(奧泰焊機上用的軟開關)適合用到感應加熱電源上嗎?串聯(lián)諧振上,模塊上的電壓尖峰很高,所以想采用并聯(lián)諧振,可是看資料卻說:并聯(lián)諧振不適合調頻。為什么?

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xiekui
LV.5
6
2010-04-07 14:11
@suile97
4.5KW,用75A的模塊,余量很大了。我的想法是想提高一下模塊電流利用率,用75A的模塊,如果功率做到8KW,就能節(jié)省不少成本,兄弟覺得軟開關(奧泰焊機上用的軟開關)適合用到感應加熱電源上嗎?串聯(lián)諧振上,模塊上的電壓尖峰很高,所以想采用并聯(lián)諧振,可是看資料卻說:并聯(lián)諧振不適合調頻。為什么?
可靠性與模塊電壓、電流的富裕量成一定的比例,要提高利用率勢必降低可靠性。

該生產廠之所以把單管4只改成二塊模塊,成本是提高了近二百元,但售后服務的費用大大降低,產品的信譽上了等級。

企業(yè)也會算帳,之所以這樣做總不會比用4只單管時吃虧吧。
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plligbt
LV.4
7
2010-04-10 12:57
@suile97
4.5KW,用75A的模塊,余量很大了。我的想法是想提高一下模塊電流利用率,用75A的模塊,如果功率做到8KW,就能節(jié)省不少成本,兄弟覺得軟開關(奧泰焊機上用的軟開關)適合用到感應加熱電源上嗎?串聯(lián)諧振上,模塊上的電壓尖峰很高,所以想采用并聯(lián)諧振,可是看資料卻說:并聯(lián)諧振不適合調頻。為什么?

準確的說串聯(lián)諧振可以利用調節(jié)頻率的方式進行調功,因為串聯(lián)諧振的曲線是頻率偏離諧振點以后,電流逐漸減小,所以可以用該方式進行調功。而并聯(lián)諧振頻率偏離諧振點以后,電流逐漸增大也就不適合了

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suile97
LV.6
8
2010-04-11 20:33
@plligbt
準確的說串聯(lián)諧振可以利用調節(jié)頻率的方式進行調功,因為串聯(lián)諧振的曲線是頻率偏離諧振點以后,電流逐漸減小,所以可以用該方式進行調功。而并聯(lián)諧振頻率偏離諧振點以后,電流逐漸增大也就不適合了
所以并聯(lián)諧振功率調節(jié)比較好的方法就是調節(jié)直流電源電壓的大小。改變輸入端整流橋的導通角。
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suile97
LV.6
9
2010-04-11 20:39
@plligbt
準確的說串聯(lián)諧振可以利用調節(jié)頻率的方式進行調功,因為串聯(lián)諧振的曲線是頻率偏離諧振點以后,電流逐漸減小,所以可以用該方式進行調功。而并聯(lián)諧振頻率偏離諧振點以后,電流逐漸增大也就不適合了
看來軟開關的想法,還不是很現(xiàn)實。如果采用軟開關,看來還是需要采用串聯(lián)諧振的方法。我主要是覺得串聯(lián)諧振的峰值電壓的問題不好解決,感覺有上萬V的峰值。有什么好的方法降低串聯(lián)諧振的峰值電壓嗎?
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ayong168
LV.5
10
2010-04-11 20:49
@suile97
看來軟開關的想法,還不是很現(xiàn)實。如果采用軟開關,看來還是需要采用串聯(lián)諧振的方法。我主要是覺得串聯(lián)諧振的峰值電壓的問題不好解決,感覺有上萬V的峰值。有什么好的方法降低串聯(lián)諧振的峰值電壓嗎?

你的輸入電壓是多高???怎么來的上萬伏呢?

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suile97
LV.6
11
2010-04-12 09:21
@ayong168
你的輸入電壓是多高?。吭趺磥淼纳先f伏呢?

輸入380VAC。


我的意思不是說IGBT上的尖峰。


是諧振電容上的電壓值。


 

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suile97
LV.6
12
2010-04-12 10:08
@ayong168
你的輸入電壓是多高???怎么來的上萬伏呢?

請問你的串聯(lián)諧振電路上,諧振電容選擇的耐壓值有多高?

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ayong168
LV.5
13
2010-04-13 21:14
@suile97
請問你的串聯(lián)諧振電路上,諧振電容選擇的耐壓值有多高?
你實際測量一下電容兩端電壓就知道了
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suile97
LV.6
14
2010-04-14 08:11
@ayong168
你實際測量一下電容兩端電壓就知道了

我測得,380VAC輸入的時候,電容兩端接近8000V,如果功率繼續(xù)增加的話,電容兩端的值還會增大。

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suile97
LV.6
15
2010-04-14 08:35
@ayong168
你實際測量一下電容兩端電壓就知道了

簡單試了一下并聯(lián)諧振的電路,不大理想。


還是決定用串聯(lián)諧振,其實主要目的還是降低損耗,增加機器的輸出功率。

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suile97
LV.6
16
2010-04-16 13:12
現(xiàn)在有沒有真正的將軟開關應用到加熱電源上的機器?
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xiekui
LV.5
17
2010-04-16 14:42
@suile97
現(xiàn)在有沒有真正的將軟開關應用到加熱電源上的機器?

第三貼所講的產品就是真正的軟開關感應加熱。電磁式開水器97年就正式在列車上運行了??照{車、動車上多的是。


99年8月第一臺8KW商用電磁炒灶在列車上試運行,線圈下沒有風機,根據運行情況及經驗,2001開始的產品,電氣箱全密封了,只有散熱器外有一只小風機,整個灶體及整機沒有第二只風機,只有真正的軟開關工作狀態(tài)才能有如此小的溫升。

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suile97
LV.6
18
2010-04-16 16:50
@xiekui
第三貼所講的產品就是真正的軟開關感應加熱。電磁式開水器97年就正式在列車上運行了??照{車、動車上多的是。99年8月第一臺8KW商用電磁炒灶在列車上試運行,線圈下沒有風機,根據運行情況及經驗,2001開始的產品,電氣箱全密封了,只有散熱器外有一只小風機,整個灶體及整機沒有第二只風機,只有真正的軟開關工作狀態(tài)才能有如此小的溫升。

電磁爐一般都是單管的。全橋的,估計還沒有!

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igbtsy
LV.9
19
2010-04-17 08:18
@suile97
電磁爐一般都是單管的。全橋的,估計還沒有!

話不能這樣說。


家用的因價格問題,一般不會用全橋電路。


04年應客戶要求,電磁爐帶到國外使用,為了長期可靠使用,用二塊75A/1200V模塊(用手頭現(xiàn)成的,省得再去買別的規(guī)格)做成全橋電路3.5KW、5KW二種規(guī)格。


單管模式的最大缺點是存在電壓擊穿功率管的可能性,而半橋、全橋幾乎不存在這種可能性。

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suile97
LV.6
20
2010-04-17 17:35
@igbtsy
話不能這樣說。家用的因價格問題,一般不會用全橋電路。04年應客戶要求,電磁爐帶到國外使用,為了長期可靠使用,用二塊75A/1200V模塊(用手頭現(xiàn)成的,省得再去買別的規(guī)格)做成全橋電路3.5KW、5KW二種規(guī)格。單管模式的最大缺點是存在電壓擊穿功率管的可能性,而半橋、全橋幾乎不存在這種可能性。

由于感應加熱電源的特殊負載性,是不是經常出現(xiàn)上下橋臂直通的現(xiàn)象?要不損耗怎么這么大呢?IGBT的冗余必須非常大,電路才能正常工作。這個損耗出了開關損耗之外 還有別的損耗嗎?

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2010-04-17 19:43
@suile97
由于感應加熱電源的特殊負載性,是不是經常出現(xiàn)上下橋臂直通的現(xiàn)象?要不損耗怎么這么大呢?IGBT的冗余必須非常大,電路才能正常工作。這個損耗出了開關損耗之外還有別的損耗嗎?
單管和模塊的散熱條件是不同的
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suile97
LV.6
22
2010-04-18 15:56
@秋天的風
單管和模塊的散熱條件是不同的
我的意思是針對IGBT模塊來說,老兄有什么高建?
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2010-04-18 19:33
@suile97
我的意思是針對IGBT模塊來說,老兄有什么高建?
你認為100A模塊應該80度時流過多大電流(有效值)才不浪費?
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igbtsy
LV.9
24
2010-04-19 09:04
@suile97
由于感應加熱電源的特殊負載性,是不是經常出現(xiàn)上下橋臂直通的現(xiàn)象?要不損耗怎么這么大呢?IGBT的冗余必須非常大,電路才能正常工作。這個損耗出了開關損耗之外還有別的損耗嗎?

   這種說法并不完全對,


理想的軟開關狀態(tài)IGBT的溫升是很小的,1個10KW的機子,若效率97%,損耗只有300W,這300W還含有風機的用電、線圈的損耗、整流橋的熱損耗、控制、激勵、顯示的用電,功率輸出變壓器的熱損耗,真正在功率模塊上的損耗有多少是可以估算出來了。


至于IGBT的冗余量放大多少,是與產品的可靠性設計有關,IGBT的冗余量越大或靠性越高,當然與老板的經營理念、售后服務的費用與產品售價等諸多因素有關,有些不是技術人員能左右得了的。

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suile97
LV.6
25
2010-04-20 08:34
@秋天的風
你認為100A模塊應該80度時流過多大電流(有效值)才不浪費?

據我了解,對硬開關來說,過30A的電流的話,選擇IGBT要選擇150A的模塊,對軟開關來說,過30A的電流的話,選擇75A的模塊沒有問題。


這是事實。

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suile97
LV.6
26
2010-04-20 08:45
@igbtsy
  這種說法并不完全對,理想的軟開關狀態(tài)IGBT的溫升是很小的,1個10KW的機子,若效率97%,損耗只有300W,這300W還含有風機的用電、線圈的損耗、整流橋的熱損耗、控制、激勵、顯示的用電,功率輸出變壓器的熱損耗,真正在功率模塊上的損耗有多少是可以估算出來了。至于IGBT的冗余量放大多少,是與產品的可靠性設計有關,IGBT的冗余量越大或靠性越高,當然與老板的經營理念、售后服務的費用與產品售價等諸多因素有關,有些不是技術人員能左右得了的。

技術人員肯定是最看重質量的。雖然決定權在老板手上,如果經常出質量問題的話,更換IGBT的經濟代價也是不小的,況且也影響信譽。

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suile97
LV.6
27
2010-04-20 08:47
@igbtsy
  這種說法并不完全對,理想的軟開關狀態(tài)IGBT的溫升是很小的,1個10KW的機子,若效率97%,損耗只有300W,這300W還含有風機的用電、線圈的損耗、整流橋的熱損耗、控制、激勵、顯示的用電,功率輸出變壓器的熱損耗,真正在功率模塊上的損耗有多少是可以估算出來了。至于IGBT的冗余量放大多少,是與產品的可靠性設計有關,IGBT的冗余量越大或靠性越高,當然與老板的經營理念、售后服務的費用與產品售價等諸多因素有關,有些不是技術人員能左右得了的。

我現(xiàn)在的想法是:如何檢測IGBT的死區(qū)時間?即上下橋都關斷這個狀態(tài)?


老兄有高招嗎?

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igbtsy
LV.9
28
2010-04-20 11:20
@suile97
我現(xiàn)在的想法是:如何檢測IGBT的死區(qū)時間?即上下橋都關斷這個狀態(tài)?老兄有高招嗎?

死區(qū)時間由自已定。一般從UCE波形上可以看出應當選擇多寬的死區(qū)時間。


只要可靠性設計做到位,不管是試制還是大批量生產還是代換其它型號的模塊,都不會損壞模塊,到用戶手中用了幾年后模塊都正常工作,不會有故障產生。


第三貼謝兄所舉的例子是很好的說明。我們這兒的同行都知道,大家受益非淺。行內的幾位都沒有發(fā)生過試制、生產、幾年的使用過程中出現(xiàn)損壞模塊的現(xiàn)象。

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suile97
LV.6
29
2010-04-20 11:34
@igbtsy
  這種說法并不完全對,理想的軟開關狀態(tài)IGBT的溫升是很小的,1個10KW的機子,若效率97%,損耗只有300W,這300W還含有風機的用電、線圈的損耗、整流橋的熱損耗、控制、激勵、顯示的用電,功率輸出變壓器的熱損耗,真正在功率模塊上的損耗有多少是可以估算出來了。至于IGBT的冗余量放大多少,是與產品的可靠性設計有關,IGBT的冗余量越大或靠性越高,當然與老板的經營理念、售后服務的費用與產品售價等諸多因素有關,有些不是技術人員能左右得了的。
在用MOS做的電路中,過流反饋一般是檢測源極對地電阻上的電壓值。當上下MOS直通時,電流特別大,反饋控制3525。這說明上下MOS直通現(xiàn)象肯定存在而且是主要的損耗所在。如果改用IGBT模塊,這一現(xiàn)象不解決的話,后果很嚴重的。目前只是提高IGBT模塊的冗余量,我認為能不能有一種好的反饋方式,從IGBT上引出一個反饋量,去控制驅動波形做到避免直通的發(fā)生。簡單的控制死去時間能有效嗎?多大程度的有效?
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igbtsy
LV.9
30
2010-04-20 12:08
@suile97
在用MOS做的電路中,過流反饋一般是檢測源極對地電阻上的電壓值。當上下MOS直通時,電流特別大,反饋控制3525。這說明上下MOS直通現(xiàn)象肯定存在而且是主要的損耗所在。如果改用IGBT模塊,這一現(xiàn)象不解決的話,后果很嚴重的。目前只是提高IGBT模塊的冗余量,我認為能不能有一種好的反饋方式,從IGBT上引出一個反饋量,去控制驅動波形做到避免直通的發(fā)生。簡單的控制死去時間能有效嗎?多大程度的有效?

在額定輸入電壓下工作時短路輸出端子,短路保護動作后,再重新開機,一切正常說明短路保護是成功的,若短路保護是成功的,但是短路時電火花較大,說明過流整定值過大或者是過流保護速度不夠快,模塊盡管不壞,但是受到了傷害。


出廠的機子應該每一臺做輸出短路的檢驗,以免在用戶手中發(fā)生短路而產生意外。


 

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ayong168
LV.5
31
2010-04-20 12:11
@suile97
據我了解,對硬開關來說,過30A的電流的話,選擇IGBT要選擇150A的模塊,對軟開關來說,過30A的電流的話,選擇75A的模塊沒有問題。這是事實。

你這是錯誤的,對于模塊的應用,電流只是其中一個參數

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