风冷式感应加热电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种风冷式感应加热电源，涉及通过电场、磁场或电磁场进行加热的设备【技术领域】。所述加热电源通过三相全桥整流电路和平波电抗将三相380V/50HZ交流电变换成电流可调节的直流电流源，然后再通过IGBT全桥逆变电路将直流电能转换成单相交流电供给并联谐振负载。所述电源采用电磁感应的形式进行加热，具有加热速度快，效率高，加热区域可控等特点。
【专利说明】风冷式感应加热电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通过电场、磁场或电磁场进行加热的设备【技术领域】，尤其涉及一种风冷式感应加热电源。
【背景技术】
[0002]在石油，天然气管道输送施工现场，石油化工生产基地施工现场和大型火电站施工现场等等均遇到大型管道对接处的焊前预热和焊后应力释放的加热工艺难题。采用火焰加热，温度不均且污染环境，操作也不安全。采用电阻丝利用热传导的方式加热，操作复杂且管道口径较大时，加热功率不能满足升温需求，施工速度慢而影响工程进度。
[0003]IGBT (insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅极型功率管，是由 BJT (双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。应用于交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。IGBT是BJT(双极型晶体管)和MOSFET (金属氧化物场效应晶体管)复合器件，是业界公认的，发展最迅速的新型功率器件。IGBT和晶闸管等传统器件，虽然都是“开关”，但前者的核心优势在于，驱动功率小，饱和压降低，开关频率极高，这些都是各应用领域所迫切需求的，现阶段IGBT的缺点在于成本尚高，所以在成本允许的应用中，IGBT已开始替换传统功率器件。IGBT广泛以用于变频器、逆变器、开关电源、照明电路和电机等领域，贯穿消费电子和工业控制等领域。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种风冷式感应加热电源，所述电源采用电磁感应的形式进行加热，具有加热速度快，效率高，加热区域可控等特点。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种风冷式感应加热电源，其特征在于:所述加热电源的输入端经全桥整流电路后分为两路，二极管Dl并联在全桥整流电路的两个输出端，全桥整流电路的一个输出端依次经电感线圈Ld、二极管SCR7、电阻RX、分液器FL和电流传感器CHB后与全桥整流电路的另一个输出端电连接；二极管DAl的正极接电感线圈Ld与二极管SCR7的结点，二极管DAl的负极接双极型晶体管Ql的集电极，双极型晶体管Ql的发射极接双极型晶体管Q3的集电极，双极型晶体管Q3的发射极经二极管DA3接电阻RX与分液器FL的结点；二极管DA2的正极接电感线圈Ld与二极管SCR7的结点，二极管DA2的负极接双极型晶体管Q2的集电极，双极型晶体管Q2的发射极接双极型晶体管Q4的集电极，双极型晶体管Q4的发射极经二极管DA4接电阻RX与分液器FL的结点；电容C的一端接双极型晶体管Ql与双极型晶体管Q3的结点，电容C的另一端接双极型晶体管Q2与双极型晶体管Q4的结点，电阻R与电感L串联后并联在电容C的两端，所述双极型晶体管Q1-Q4的门极悬空。
[0006]优选的，所述全桥整流电路为三相全桥整流电路。
[0007]优选的，所述电源的功率元器件使用的散热器采用风冷散热器。
[0008]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:所述风冷式感应加热电源相对于采用加热组件对工件加热方式而言，采用涡流加热而非传导方式加热，具有加热速度快，加热效率高(能量集中损失小)，加热区域可控(通过电流频率、功率以及感应器形式等的调整可得到理想的加热层深)等优点。此外，所述电源使用风冷散热器进行散热，具有功率损耗小，散热效果好，使用方便等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0010]图1是本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0012]实施例一
[0013]如图1所示，一种风冷式感应加热电源，所述加热电源的输入端经全桥整流电路后分为两路，因所述电源的输入为三相交流电，所以所述全桥整流电路为三相全桥整流电路。二极管Dl并联在全桥整流电路的两个输出端，全桥整流电路的一个输出端依次经电感线圈Ld、二极管SCR7、电阻RX、分液器FL和电流传感器CHB后与全桥整流电路的另一个输出端电连接；二极管DAl的正极接电感线圈Ld与二极管SCR7的结点，二极管DAl的负极接双极型晶体管Ql的集电极，双极型晶体管Ql的发射极接双极型晶体管Q3的集电极，双极型晶体管Q3的发射极经二极管DA3接电阻RX与分液器FL的结点；二极管DA2的正极接电感线圈Ld与二极管SCR7的结点，二极管DA2的负极接双极型晶体管Q2的集电极，双极型晶体管Q2的发射极接双极型晶体管Q4的集电极，双极型晶体管Q4的发射极经二极管DA4接电阻RX与分液器FL的结点；电容C的一端接双极型晶体管Ql与双极型晶体管Q3的结点，电容C的另一端接双极型晶体管Q2与双极型晶体管Q4的结点，电阻R与电感L串联后并联在电容C的两端，所述双极型晶体管Q1-Q4的门极悬空。为了降低散热器对电源功率的影响，所述电源的功率元器件使用的散热器采用风冷散热器。
[0014]风冷式感应加热电源，其工作原理是首先通过三相全桥整流电路和平波电抗将三相380V/50HZ交流电变换成电流可调节的直流电流源，然后再通过IGBT全桥逆变电路将直流电能转换成单相交流电供给并联谐振负载。负载是指感应器和工件系统，感应器一般是通入中频交流电的由空心通水冷却铜管绕制的线圈，将工件放到感应器内即置工件于交变磁场中，应用电磁感应原理产生涡流效应而发热，达到熔炼、透热、淬火等加热要求。
[0015]所述电源相对于采用加热组件对工件加热方式而言，采用涡流加热而非传导方式加热，具有加热速度快，加热效率高(能量集中损失小)，加热区域可控(通过电流频率、功率以及感应器形式等的调整可得到理想的加热层深)等优点。
【权利要求】
1.一种风冷式感应加热电源，其特征在于:所述加热电源的输入端经全桥整流电路后分为两路，二极管Dl并联在全桥整流电路的两个输出端，全桥整流电路的一个输出端依次经电感线圈Ld、二极管SCR7、电阻RX、分液器FL和电流传感器CHB后与全桥整流电路的另一个输出端电连接；二极管DAl的正极接电感线圈Ld与二极管SCR7的结点，二极管DAl的负极接双极型晶体管Ql的集电极，双极型晶体管Ql的发射极接双极型晶体管Q3的集电极，双极型晶体管Q3的发射极经二极管DA3接电阻RX与分液器FL的结点；二极管DA2的正极接电感线圈Ld与二极管SCR7的结点，二极管DA2的负极接双极型晶体管Q2的集电极，双极型晶体管Q2的发射极接双极型晶体管Q4的集电极，双极型晶体管Q4的发射极经二极管DA4接电阻RX与分液器FL的结点；电容C的一端接双极型晶体管Ql与双极型晶体管Q3的结点，电容C的另一端接双极型晶体管Q2与双极型晶体管Q4的结点，电阻R与电感L串联后并联在电容C的两端，所述双极型晶体管Q1-Q4的门极悬空。
2.根据权利要求1所述的风冷式感应加热电源，其特征在于:所述全桥整流电路为三相全桥整流电路。
3.根据权利要求1所述的风冷式感应加热电源，其特征在于:所述电源的功率元器件使用的散热器采用风冷散热器。
【文档编号】H02M5/458GK203722849SQ201420077859
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年2月24日 优先权日:2014年2月24日
【发明者】孟凡东 申请人:吴桥县恒远机电设备厂