变换器电路、中频感应炉的制作方法

1.本实用新型涉及电源电路技术领域，尤其涉及一种变换器电路、中频感应炉。


背景技术：

2.中频感应电炉的工作频率在50～2000hz之间,广泛用于有色金属和黑色金属的熔炼。现有的中频感应炉的电源装置普遍采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电，然后经过逆变电路逆变为高频交流电。中频感应电炉在使用过程中，逆变电路的高频开关管失效故障频发，维护及检修成本高昂，因此有必要对现有中频感应电炉的电源结构进行改进。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的目的是提供一种变换器电路、中频感应炉，采用该变换器电路，减低了现有的中频感应炉中电源装置故障频发的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种变换器电路，包括一整流电
5.路与多路逆变电路；
6.多路所述逆变电路输入侧并联连接至所述整流电路输出侧，多路所述逆变电路输出侧串联连接，包括：
7.每一路所述逆变电路均采用相同的单相移相全桥结构，且对角桥臂采用相同的开关管结构，包括第一桥臂与第二桥臂；
8.所述第一桥臂的上桥臂的中心点连接所述第二桥臂的下桥臂的中心点；
9.所述第一桥臂的下桥臂的中心点连接所述第二桥臂的上桥臂的中心点；
10.所述第一桥臂的中心点与所述第二桥臂的中心点连接，并同时连接至所述整流电路输出侧；
11.多路所述逆变电路通过所述第一桥臂的中心点互连、所述第二桥臂的中心点连接，以及
12.所述第一桥臂的上桥臂的中心点互连、所述第二桥臂的上桥臂的中心点互连、所述第一桥臂的下桥臂的中心点互连、以及所述第二桥臂的下桥臂的中心点互连。
13.可选的，每一路所述逆变电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、以及第八开关管；
14.所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管组成所述逆变电路的上桥臂，所述第一开关管与所述第二开关管串联组成所述第一桥臂的上桥臂，所述第三开关管、第四开关管串联组成所述第二桥臂的上桥臂，所述第一开关管与所述第四开关管呈对角桥臂设置，所述第二开关管与第三开关管呈对角桥臂设置；
15.所述第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管组成所述逆变电路的下桥臂，所述第五开关管与所述第六开关管串联组成所述第一桥臂的下桥臂，所述第七开关管、第八开关管串联组成所述第二桥臂的下桥臂，所述第五开关管与所述第八开关管呈对角桥
臂设置，所述第六开关管与第七开关管呈对角桥臂设置。
16.可选的，组成对角桥臂的一对开关管采用相同的晶闸管结构。
17.可选的，所述的变换器电路还包括高频变压器，所述高频变压器原边侧连接所述逆变电路的输出侧。
18.可选的，所述变换器电路采用两路逆变电路，两路所述逆变电路输入侧并联连接至所述整流电路输出侧。
19.本实用新型另一方面还提供一种中频感应炉，包括电源装置，所述电源装置采用上述的变换器电路。
20.在本实用新型实施例中，变换器电路采用多路逆变电路设置，多路逆变电路输入侧并联连接至所述整流电路输出侧，输出侧串联连接，通过各桥臂中心点互连，每一路逆变电路均采用相同的单相移相全桥结构，且对角桥臂采用相同的开关管结构。该变换器电路结构设计简单，易于对电路整体进行控制，对角桥臂采用相同的开关管结构，使呈对角设置的开关管匹配，进而关断时间匹配，减低了开关管故障的发生率，进而减低了中频感应炉中电源装置的故障发生。
附图说明
21.图1是本实用新型提供的变换器电路原理图。
具体实施方式
22.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。
23.需要说明的，本说明书中针对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用，指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外，这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步，在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，不管有没有明确的描述，已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。
24.此外，在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可以用不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求书中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“连接”一词在此系包含任何直接及间接的电性连接手段。间接的电性连接手段包括通过其它装置进行连接。
25.参考图1，图1示出了一种变换器电路的电路原理图。
26.一种变换器电路，该变换器电路应用于中频感应炉的电源装置中，至少包括一整流电路、多路逆变电路、高频变压器；
27.多路所述逆变电路输入侧并联连接至所述整流电路输出侧；多路所述逆变电路输出侧串联连接，且连接至所述变压器原边侧，具体包括：
28.每一路所述逆变电路均采用相同的单相移相全桥结构，且对角桥臂采用相同的开关管结构，具体包括第一桥臂与第二桥臂；
29.所述第一桥臂的上桥臂的中心点连接所述第二桥臂的下桥臂的中心点；
30.所述第一桥臂的下桥臂的中心点连接所述第二桥臂的上桥臂的中心点；
31.所述第一桥臂的中心点与所述第二桥臂的中心点连接，并同时连接至所述整流电路输出侧；
32.多路所述逆变电路通过所述第一桥臂的中心点互连、所述第二桥臂的中心点连接，以及
33.所述第一桥臂的上桥臂的中心点互连、所述第二桥臂的上桥臂的中心点互连、所述第一桥臂的下桥臂的中心点互连、以及所述第二桥臂的下桥臂的中心点互连。
34.具体如图1中所示，对于每一路所述逆变电路，其包括第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3、第四开关管q4、第五开关管q5、第六开关管q6、第七开关管q7、以及第八开关管q8。其中，第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3、第四开关管q4组成逆变电路的上桥臂，第一开关管q1与第二开关管q2串联组成所述第一桥臂的上桥臂，所述第三开关管q3、第四开关管q4串联组成所述第二桥臂的上桥臂，所述第一开关管q1与所述第四开关管q4呈对角桥臂设置，所述第二开关管q2与第三开关管q3呈对角桥臂设置。所述第五开关管q5、第六开关管q6、第七开关管q7、第八开关管q8组成所述逆变电路的下桥臂，所述第五开关管q5与所述第六开关管q6串联组成所述第一桥臂的下桥臂，所述第七开关管q7、第八开关管q8串联组成所述第二桥臂的下桥臂，所述第五开关管q5与所述第八开关管q8呈对角桥臂设置，所述第六开关管q6与第七开关管q7呈对角桥臂设置。
35.本实施例中，组成对角桥臂的一对开关管采用相同的晶闸管结构，即对于逆变电路的上桥臂，呈对角桥臂设置的所述第一开关管q1与所述第四开关管q4采用相同的晶闸管结构，呈对角设置的所述第二开关管q2与第三开关管q3采用相同的晶闸管结构。对于逆变电路的下桥臂，呈对角设置的所述第五开关管q5与所述第八开关管q8采用相同的晶闸管结构，呈对角设置的所述第六开关管q6与第七开关管q7采用相同的晶闸管结构。
36.在实际对中频感应炉的电源装置的检测发现，高频变压器采用10khz+10khz错时序的方式叠加出20khz频率，各开关管的关断时间最多需要15us，而实际中不同厂家提供的开关管在20khz频率时序条件下关断时间并不相同，关断时间不匹配导致晶闸管容易损坏。因此，本实施例中，对于呈对角设置的开关管采用相同的晶闸管结构设置，以保证不同厂家提供的晶闸管器件在中频感应炉电源装置设备中的相互匹配。同时在开关管故障时，仅替换故障的一只开关管容易导致呈对角设置的另一只开关管由于彼此不匹配，增加了故障的发生率，进而影响对电源电路的整体控制。因此本实施例中，可以采取对角桥臂整体替换的方式，即将呈对角设置的开关管进行整体替换，而非仅替换故障的一只开关管，以降低了单次维修的工作量。如图1中所示，可以对呈对角设置的所述第一开关管q1与所述第四开关管q4整体进行替换，对呈对角设置的所述第二开关管q2与第三开关管q3整体进行替换，对呈对角设置的所述第五开关管q5与所述第八开关管q8整体进行替换，对呈对角设置的所述第六开关管q6与第七开关管q7整体进行替换。
37.如图1中的变换器电路所示，其具体提供了两路逆变电路，每一路逆变电路均可采用上述单路逆变电路的设置，当然实际设置中，与整流电路输出端连接的逆变电路并不限
于图1中所示的两路设置，本实施例对此并不做具体要求。
38.基于上述的变换器电路的设置，本实施例还进一步提供了一种电源装置与中频感应炉，电源装置采用上述的至少一路变换器电路设置，实际中可以将多路变换器电路以串并联的方式组合成电源电路，应用于中频感应炉的设计中。
39.综上，本实施例提供的变换器电路，采用逆变电路设置，多路逆变电路输入侧并联连接至所述整流电路输出侧，输出侧串联连接，通过各桥臂中心点互连，每一路逆变电路均采用相同的单相移相全桥结构，且对角桥臂采用相同的开关管结构，变换器电路结构设计简单，易于对电路整体控制，对角桥臂采用相同的开关管结构，使呈对角设置的开关管匹配，进而关断时间匹配，减低了开关管故障的发生率，进而降低了中频感应炉中电源装置的故障发生。同时维护时可对呈对角设置的开关管进行整体替换，减低了单次维修的工作量。