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沒(méi)看過(guò)這些,你敢說(shuō)自己懂感應(yīng)加熱電源?

發(fā)布時(shí)間:2015-08-10 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】感應(yīng)加熱電源的應(yīng)用之前也都介紹過(guò),本文主要介紹的是感應(yīng)加熱電源維持運(yùn)行需要的電磁效應(yīng)以及感應(yīng)加熱電源的負(fù)載匹配。本文針對(duì)這兩方面進(jìn)行了詳細(xì)的解說(shuō),重點(diǎn)闡述了感應(yīng)加熱電源的的負(fù)載匹配方法——靜電耦合法。

感應(yīng)加熱電源維持運(yùn)行需要的電磁效應(yīng)有哪些

感應(yīng)加熱電源是基于電磁感應(yīng)原理而研發(fā)的一種清潔高效的方案,目前已經(jīng)在高頻、低頻等不同的頻率波段擁有了多項(xiàng)研發(fā)突破。不過(guò),對(duì)于剛剛開(kāi)始從事加熱電源產(chǎn)品研發(fā)的新人工程師們來(lái)說(shuō),首先應(yīng)該做到的是全面了解感應(yīng)加熱過(guò)程都用到了哪些電磁效應(yīng)原理,以及這些原理都對(duì)整機(jī)的運(yùn)行起到了哪些作用。

集膚效應(yīng)的產(chǎn)生于交變電流和電磁感應(yīng)原理是密不可分的。在加熱電源的電路開(kāi)通時(shí),交變電流通過(guò)導(dǎo)體后便會(huì)在導(dǎo)電體的外部和內(nèi)部都建立了交變的磁場(chǎng),由于導(dǎo)體表面部分交鏈的磁力線比導(dǎo)體內(nèi)部所交鏈的磁力線要少的多,于是導(dǎo)體中心部分的自感電勢(shì)或者中心部分的電感和阻抗大于表面部分的電感和阻抗,由于電流總是沿著阻抗最小的路徑流動(dòng),所以電流就積聚到了導(dǎo)體表面。當(dāng)電流頻率越高,集膚效應(yīng)越明顯。

第二種維系感應(yīng)加熱電源正常運(yùn)行的效應(yīng),就是鄰近效應(yīng)。所謂的鄰近效應(yīng),指的是相鄰兩導(dǎo)體通以交流電流時(shí),在相互影響下導(dǎo)體中的電流要重新排布,當(dāng)兩電流流向相同時(shí),電流被排于導(dǎo)體外側(cè).當(dāng)流向相反時(shí),電流被排于導(dǎo)體內(nèi)側(cè)。下圖為鄰近效應(yīng)示意圖。

沒(méi)看過(guò)這些,你敢說(shuō)自己懂感應(yīng)加熱電源?
圖為鄰近效應(yīng)示意圖

以上就是本文對(duì)感應(yīng)加熱電源兩種常見(jiàn)電磁效應(yīng)的總結(jié)和分析,希望能夠幫助新人工程師更全面的完成新產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)工作。

簡(jiǎn)析感應(yīng)加熱電源負(fù)載匹配方法——靜電耦合法

想要實(shí)現(xiàn)感應(yīng)加熱電源的負(fù)載匹配,工程師可以通過(guò)靜電耦合法或電磁耦合法來(lái)進(jìn)行操作。 在實(shí)現(xiàn)感應(yīng)加熱電源的負(fù)載匹配過(guò)程中,所謂的靜電耦合法,主要是指工程師采用無(wú)源元件協(xié)助調(diào)整,并進(jìn)一步通過(guò)改變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方式來(lái)改變負(fù)載阻抗的。靜電耦合匹配法是用多個(gè)儲(chǔ)能元件構(gòu)成不同的諧振槽路對(duì)負(fù)載進(jìn)行匹配,代替高頻大功率匹配變壓器,以實(shí)現(xiàn)高效、低成本的匹配。

相比較基礎(chǔ)的電磁耦合,靜電耦合法在成本方面要顯得更方便經(jīng)濟(jì)一些,而且在省去變壓器后,能夠讓工程師的設(shè)計(jì)過(guò)程無(wú)須考慮其寄生元件對(duì)整個(gè)電路系統(tǒng)的影響,即使在負(fù)載需要電氣隔離時(shí),輸出變壓器僅作隔離變壓器用,其匝比固定且無(wú)需抽頭,降低了對(duì)變壓器的要求。另外一方面,由于電容器參數(shù)的靈活多樣,所以容易實(shí)現(xiàn)對(duì)各種不同負(fù)載阻抗的最佳匹配,特別對(duì)大容量高頻電源采用獨(dú)立變壓器供電時(shí),無(wú)需另外的電氣隔離,完全可以省去原來(lái)作阻抗匹配用的高頻輸出隔離變壓器,具有較顯著的經(jīng)濟(jì)性。

靜電耦合法不僅對(duì)于高頻的感應(yīng)加熱電源有較好的負(fù)載匹配調(diào)整功能,即使對(duì)于不存在電源隔離的中小容量高頻電源,在使用這種方法的前提下,其輸出高頻變壓器也同樣可以設(shè)計(jì)成具有固定匝比的隔離變壓器,無(wú)需抽頭。而不同負(fù)載阻抗的最佳匹配通過(guò)槽路電容合理的串、并聯(lián)實(shí)現(xiàn),不僅能簡(jiǎn)化高頻變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),降低變壓器的漏感和成本,而且使負(fù)載阻抗的匹配變得更為簡(jiǎn)便,在技術(shù)上有較大的優(yōu)越性。

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