电磁炉为什么不能用铝锅 只能用铁锅(4)
2023-04-08 来源:文库网
当然,根据我的实测,1和4通道并非正弦,所以等效电路变换实际上暗示基波近似(傅里叶展开后忽略高此项)
在更详细讨论谐振槽路的特性前,我们需要考虑一下电磁炉的功率拓扑。准谐振拓扑相对复杂,你也可以认为是全桥全谐振拓扑控制,此时谐振槽两边电压波形是纯正弦,电流波形是方波基波等效为正弦,不影响我们关心的谐振槽路设计。为了行为连贯,准谐振单管逆变拓扑分析放在文章末尾。通过对该拓扑的分析及示波器的波形,可以导出在市电峰值时,谐振槽的电压波形基波幅值的算法,近似为400V左右有效值的纯正弦。
好了,现在我们开始设计谐振槽路。现在已知需要的功率是2000W,对应正弦峰值处4000W的功率输出(电磁炉输出功率跟随市电,功率因数高于0.98),开关频率(空载时的)也选定了。那么我们可以操作的就是线盘匝数,匝数选定,根据空载频率谐振电容、折算锅阻,谐振电流与有功无功功率就全部确定了,于是谐振槽用如下模型等效
L1是线盘漏感,L2是耦合上去的线盘电感(成为励磁电感),k为两者比值,由于锅具形状确定,所以k是常数;两电感值与匝数N的平方成正比,L为系数;R为锅具内阻,折算过来即为RN。此处忽略了锅具测R1串联的等效电感。由此我们可以求出匝数:
可以观察到,线盘匝数越多,R1分到的电压越少,功率也越小。当然锅内阻等效为单匝内阻0.1Ω时,可以求出需要42.5匝线圈,并且对应满功率0.32的谐振回路功率因数,剩下的部分需要由电容抵消(但准谐振回路只能抵消一部分,全谐振回路会将它全部抵消)。
在更详细讨论谐振槽路的特性前,我们需要考虑一下电磁炉的功率拓扑。准谐振拓扑相对复杂,你也可以认为是全桥全谐振拓扑控制,此时谐振槽两边电压波形是纯正弦,电流波形是方波基波等效为正弦,不影响我们关心的谐振槽路设计。为了行为连贯,准谐振单管逆变拓扑分析放在文章末尾。通过对该拓扑的分析及示波器的波形,可以导出在市电峰值时,谐振槽的电压波形基波幅值的算法,近似为400V左右有效值的纯正弦。
好了,现在我们开始设计谐振槽路。现在已知需要的功率是2000W,对应正弦峰值处4000W的功率输出(电磁炉输出功率跟随市电,功率因数高于0.98),开关频率(空载时的)也选定了。那么我们可以操作的就是线盘匝数,匝数选定,根据空载频率谐振电容、折算锅阻,谐振电流与有功无功功率就全部确定了,于是谐振槽用如下模型等效
L1是线盘漏感,L2是耦合上去的线盘电感(成为励磁电感),k为两者比值,由于锅具形状确定,所以k是常数;两电感值与匝数N的平方成正比,L为系数;R为锅具内阻,折算过来即为RN。此处忽略了锅具测R1串联的等效电感。由此我们可以求出匝数:
可以观察到,线盘匝数越多,R1分到的电压越少,功率也越小。当然锅内阻等效为单匝内阻0.1Ω时,可以求出需要42.5匝线圈,并且对应满功率0.32的谐振回路功率因数,剩下的部分需要由电容抵消(但准谐振回路只能抵消一部分,全谐振回路会将它全部抵消)。