带有生成切换信号的装置的转换器制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种带有生成切换信号的装置的转换器，包括负载电路和逆变器，所述负载电路包括变压器和传感器，所述变压器包括第一绕组和第二绕组，所述传感器布设在变压器的第二绕组上，用于采集第二绕组上的电流并使其作为负载电路信号；所述逆变器与所述负载电路连接，所述逆变器包括控制器、整流器和逆变桥，所述整流器的输出端与逆变桥的输入端相连，所述逆变桥包括绝缘栅双极型晶体管和驱动电路。本实用新型专利技术实现了当逆变器工作电压发生波动时或与逆变器相连的负载电路的参数变化时都能够将绝缘栅双极型晶体管准确切换至负载电流电压或负载电路电流的交零位置从而避免产生电压及电流峰值的功能。

【技术实现步骤摘要】
带有生成切换信号的装置的转换器
本技术涉及转换器
，尤其是带有生成切换信号的装置的转换器。
技术介绍
在固化导电性材料时通常将通过磁交变场对其进行感应加热，通过由涡流所引起的损耗以实现材料加热，并由此在材料中生成磁交变场，通过使用高频交变场以对待固化材料的表面进行加热，然而低频交变场具有较高的穿透深度，故需要根据应用情况而对磁交变场的频率进行调整。现有的各种转换器装置均包括一台能够通过所需的频率将输入端的直流电压转换成输出端的交流电压的逆变器，在逆变器中逐渐开始普遍使用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)以替代以往所使用的MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)，绝缘栅双极型晶体管更加牢固并且凭借其在导电状态下的低压降和高载流能力而更胜一筹，使得其在处于高电压及电流峰值时的受损频繁率较低；然而，在使用绝缘栅双极型晶体管时须考虑到其承载能力，特别是在高频情况下在关键开启及关闭时间点时在不采取任何专项切换措施时会造成切换损耗。为了尽量降低绝缘栅双极型晶体管上的切换损耗，那么则必须将绝缘栅双极型晶体管准确切换至负载电流电压或负载电路电流的交零位置；但是现有的各种转换器装置均无法实现当逆变器工作电压发生波动时或与逆变器相连的负载电路的参数变化时都能够将绝缘栅双极型晶体管准确切换至负载电流电压或负载电路电流的交零位置从而避免产生电压及电流峰值的功能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种带有生成切换信号的装置的转换器，无论逆变器工作电压的波动如何且与逆变器相连的负载电路的参数变化如何，都能够避免产生电压及电流峰值。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：带有生成切换信号的装置的转换器，包括：负载电路，包括变压器和传感器，所述变压器包括第一绕组和第二绕组，所述传感器布设在变压器的第二绕组上，用于采集第二绕组上的电流并使其作为负载电路信号；以及逆变器，与所述负载电路连接，所述逆变器包括控制器、整流器和逆变桥，所述整流器包括供电接口，所述供电接口接入220V交流电源，所述整流器的输出端与逆变桥的输入端相连，所述逆变桥包括绝缘栅双极型晶体管和驱动电路，所述控制器的输出端与驱动电路的输入端连接，用于给驱动电路提供切换信号，所述驱动电路的输出端与绝缘栅双极型晶体管的栅极相连接，用于控制绝缘栅双极型晶体管的开通和关断；所述逆变桥的输出端与变压器的一次绕组相连，用于把逆变器的输出电流传送至负载电路；负载电路的所述传感器将所采集的负载电路信号输出至控制器的输入端。优选的，所述绝缘栅双极型晶体管的数量为4个，且绝缘栅双极型晶体管的切换时间均为toff。优选的，所述控制器包括用于在负载电路信号的交零位置启动的定时器。优选的，所述控制器包括第一单稳态多谐振荡器、采样保持电路、第二单稳态多谐振荡器和逻辑电路。优选的，所述第一单稳态多谐振荡器用于生成第一方波，所述第一方波在负载电路信号的每个交零位置t1、t3之后开通且开通时间为toff；所述第一单稳态多谐振荡器的输入端接入负载电路信号，第一单稳态多谐振荡器的输出端与采样保持电路的输入端相连，用于通过第一单稳态多谐振荡器的输出端控制采样保持电路。优选的，所述第二单稳态多谐振荡器包括比较器，比较器的输入端一端连接负载电路信号，另一端连接采样保持电路的输出端，比较器的输出端用于输出第三方波，所述第三方波在时间t2之后关断且关断时间为负载电路信号半个周期的时间；所述第二单稳态多谐振荡器的输出端与逻辑电路的输入端相连，第二单稳态多谐振荡器用于生成第二方波，所述第二方波在时间t2之后开通且开通时间为1/2toff。优选的，所述逻辑电路用于给驱动电路提供IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4的切换信号。优选的，所述负载电路还包括感应器L、无功功率补偿C和功率部分R。优选的，与逆变器相连的负载电路就是串联谐振电路或并联谐振电路，当连接串联谐振电路时负载电路信号就是谐振电路电流的映射且当连接并联谐振电路时负载电路信号就是谐振电路电压的映射。与现有技术相比，本技术实施例带来了以下有益效果：本技术公开了带有生成切换信号的装置的转换器，无论逆变器工作电压的波动如何且与逆变器相连的负载电路的参数变化如何，都能够避免产生电压及电流峰值，具体的有益效果为：1、带有生成切换信号的装置的转换器，其输出端交流电压的单一频率的确定元素就是负载电路的共振频率，仅通过负载电路的共振频率就可以确定逆变器的切换信号频率，本技术中的转换器适用于各种不同应用中的频率转换，特别是作为用于感应加热的转换器，其既可以用于低频范围，也可以用于高频范围，优选范围为100Hz至500Hz。2、所述逆变器包括控制器，所述控制器用于在指定切换时间点t2生成切换信号，根据向控制器所输送的负载电路信号的频率可以确定逆变器的切换时间点，可以实现当逆变器工作电压发生波动时或与逆变器相连的负载电路的参数变化时都能够将绝缘栅双极型晶体管准确切换至负载电流电压或负载电路电流的交零位置从而避免产生电压及电流峰值的功能。3、与逆变器相连的负载电路就是串联谐振电路或并联谐振电路，当连接串联谐振电路时负载电路信号就是谐振电路电流的映射，当连接并联谐振电路时负载电路信号就是谐振电路电压的映射，优先采用共振频率以运行谐振电路，由此将降低负载电路中的切换损耗，避免产生不必要的无功损耗并同时优化转换器的效率，可以提供谐振电路的最大有效功率。附图说明图1为本技术的电路连接框图；图2为负载电路信号的半波图示并且明确指出了绝缘栅双极型晶体管切换信号的切换时间点；图3为负载电路信号的半波图示并且明确指出了绝缘栅双极型晶体管切换信号的切换时间点的确定方法；图4为本技术中逆变器的电路连接框图；图5为本技术中绝缘栅双极型晶体管的电路示意图。图中：1、第一单稳态多谐振荡器；2、比较器；3、采样保持电路；4、虚轴；5、第二单稳态多谐振荡器；6、整流器；7、逆变桥；8、驱动电路；9、传感器；10、控制器；11、负载电路；12、逻辑电路；13、负载电路信号；14、绝缘栅双极型晶体管；15、变压器；16、逆变器；17、供电接口；18、第一方波；19、第二方波；20、第三方波；21、采样信号。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-4，本技术提供的一种实施例：带有生成切换信号的装置的转换器，包括负载电路11和逆变器16，所述负载电路11包括变压器15和传感器9，所述变压器15包括第一绕组和第二绕组，所述传感器9布设在变压器15的第二绕组上，用于采集第二绕组上的电流并使其作为负载电路信号13；所述逆变器16的输出端与所述负载电路11的输入端连接，逆变器16包括控制器10、整流器6和逆变桥7，所述整流器6包括供电接口17，所述供电接口17接入220V交流电源，所述整流器6的输出端与逆变桥7的输入端相连，所述逆变桥7包括绝缘栅双极型晶体管14和驱动电路8，所述控制器10的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带有生成切换信号的装置的转换器，其特征在于，包括：负载电路(11)，包括变压器(15)和传感器(9)，所述变压器(15)包括第一绕组和第二绕组，所述传感器(9)布设在变压器(15)的第二绕组上，用于采集第二绕组上的电流并使其作为负载电路信号(13)；以及逆变器(16)，与所述负载电路(11)连接，所述逆变器(16)包括控制器(10)、整流器(6)和逆变桥(7)，所述整流器(6)包括供电接口，所述供电接口接入220V交流电源，所述整流器(6)的输出端与逆变桥(7)的输入端相连，所述逆变桥(7)包括绝缘栅双极型晶体管(14)和驱动电路(8)，所述控制器(10)的输出端与驱动电路(8)的输入端连接，用于给驱动电路(8)提供切换信号，所述驱动电路(8)的输出端与绝缘栅双极型晶体管(14)的栅极相连接，用于控制绝缘栅双极型晶体管(14)的开通和关断；所述逆变桥(7)的输出端与变压器(15)的一次绕组相连，用于把逆变器(16)的输出电流传送至负载电路(11)；负载电路(11)的所述传感器(9)将所采集的负载电路信号(13)输出至控制器(10)的输入端；所述控制器(10)包括第一单稳态多谐振荡器(1)、采样保持电路(3)、第二单稳态多谐振荡器(5)和逻辑电路(12)；所述逻辑电路(12)用于给驱动电路(8)提供IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4的切换信号，所述负载电路(11)还包括感应器L、无功功率补偿C和功率部分R。...

【技术特征摘要】
1.带有生成切换信号的装置的转换器，其特征在于，包括：负载电路(11)，包括变压器(15)和传感器(9)，所述变压器(15)包括第一绕组和第二绕组，所述传感器(9)布设在变压器(15)的第二绕组上，用于采集第二绕组上的电流并使其作为负载电路信号(13)；以及逆变器(16)，与所述负载电路(11)连接，所述逆变器(16)包括控制器(10)、整流器(6)和逆变桥(7)，所述整流器(6)包括供电接口，所述供电接口接入220V交流电源，所述整流器(6)的输出端与逆变桥(7)的输入端相连，所述逆变桥(7)包括绝缘栅双极型晶体管(14)和驱动电路(8)，所述控制器(10)的输出端与驱动电路(8)的输入端连接，用于给驱动电路(8)提供切换信号，所述驱动电路(8)的输出端与绝缘栅双极型晶体管(14)的栅极相连接，用于控制绝缘栅双极型晶体管(14)的开通和关断；所述逆变桥(7)的输出端与变压器(15)的一次绕组相连，用于把逆变器(16)的输出电流传送至负载电路(11)；负载电路(11)的所述传感器(9)将所采集的负载电路信号(13)输出至控制器(10)的输入端；所述控制器(10)包括第一单稳态多谐振荡器(1)、采样保持电路(3)、第二单稳态多谐振荡器(5)和逻辑电路(12)；所述逻辑电路(12)用于给驱动电路(8)提供IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4的切换信号，所述负载电路(11)还包括感应器L、无功功率补偿C和功率部分R。2.根据权利要求1所述的带有生成切换信号的装置的转换器，其特征在于，所述绝缘栅双极型晶体管(14)的数量为4个，且绝缘栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾慧芝，
申请(专利权)人：艾玛应泰感应科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11