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感應(yīng)加熱技�(shù)
閱讀�4772時間�2011-01-06 10:56:48

  感應(yīng)加熱技�(shù),早期�(yīng)用在家用電磁爐上.后來隨著高效,節(jié)能及�(huán)保的�(yōu)點越來越顯著,加上�(chǎn)品技�(shù)成熟及使用穩(wěn)�,感應(yīng)加熱技�(shù)逐漸開始往工業(yè)�(lǐng)域發(fā)�.從早期的單相2KW,到現(xiàn)在的三相100KW及以�,在短短的幾年時間�,感應(yīng)加熱技�(shù)的發(fā)展及�(chǎn)品的�(yīng)用有了一個質(zhì)的飛�.隨之�(shè)備內(nèi)部的功率元器�(如整流橋,IGBT模塊,薄膜電容器等)要求越來越高,其可靠性及�(wěn)定性決定了�(shè)備的使用安全及壽��

摘要

  隨著技�(shù)的進步及產(chǎn)品的成熟,感應(yīng)加熱�(shè)備所�(yīng)用的場合越來越多.如商用電磁爐,注塑機炮筒加�,工業(yè)冶煉金屬,工件表面加熱處理等等…感�(yīng)加熱�(shè)備功率也越做越大,從早期的三相12KW,15KW,20KW,到目前的30KW,60KW,120KW…感�(yīng)加熱�(shè)備市場前景廣�.薄膜電容器作為感�(yīng)加熱�(shè)備關(guān)鍵元器件之一,其可靠性及�(wěn)定性在�(shè)備中占據(jù)重要的地�.本文介紹一款新型的帶鋁殼散熱結(jié)�(gòu)的薄膜電容器模組,�(yīng)用于感應(yīng)加熱�(shè)備上,大大簡化了�(shè)備內(nèi)部安裝工�,讓機芯可全密封工�.

感應(yīng)加熱�(shè)備內(nèi)部結(jié)�(gòu)

  感應(yīng)加熱�(shè)備電路結(jié)�(gòu)分為兩種.從市面上的產(chǎn)品來�,30KW以內(nèi)采用的是半橋.30KW以上采用的是全橋.以半�30KW機芯來看,薄膜電容器的使用情況如下:

  DC-LINK:30-40μF(800VDC),采用多個分立電容器并聯(lián)的方� (3-13�)

  高壓諧振:單臂1.2-1.4μF(1600VDC),采用多個分立電容器并聯(lián)的方� (3-14�)

  或單�0.7-0.8μF(3000VDC),采用多個分立電容器并聯(lián)的方� (3-12�)

問題�

  1  電路主回路采用PCB連接,�(dāng)機芯功率越大, 輸入整流橋前的交流主回路,整流橋輸出后的直流母線主回路,LC諧振輸出主回路電流就越大.為了PCB銅箔能提供足夠的過流能力及降低銅箔溫�,必須加大PCB尺寸,增加主回路銅箔寬�,增加PCB銅箔厚度,最終會�(dǎo)致PCB價格昂貴,增加了機芯的總體成本.

  2  某部份企�(yè)的產(chǎn)�,由于機芯尺寸受到限制,所以PCB尺寸無法做的太大.通常采取的做法是PCB露銅并人工鍍�,用焊錫來增加銅箔厚度,增加PCB過流能力.(人工鍍錫厚度無法�(zhǔn)確控�).或者是用銅�,銅線等圍繞各主回路一�,再人工鍍�.無論何種鍍錫工藝,都會增加操作的復(fù)雜�,增加人工成本.

  3  電路主回路跟單片機控制電路集成在一塊PCB�,強電/弱電沒分�,容易造成�(qū)動部份受到干�.�(yán)重者導(dǎo)致IGBT模塊上下管直�,燒毀IGBT模塊及整流橋模塊.

  4  假如PCB電路板中某一小部分電路或元件失效,�(dǎo)致機芯無法正常工�,則維修需要更換整塊PCB.其它元器件無法再拆下來使�,增加了維修成本及維修難度.

  5  PCB中采用多個分立電容器并聯(lián),由于走線問題,�(dǎo)致每只電容器在實際使用過程中由于在電路中的線路分布電感不一�,最終導(dǎo)致過流不一�.�(yán)重者會�(dǎo)致某只電容器�(fā)熱嚴(yán)�?zé)�?(均流,均壓問題在高頻大功率感應(yīng)加熱�(shè)備中必須重視!)

  6  機芯中的DC-LINK電容�,高壓諧振電容器等,由于自身有一定的�(fā)�,故目前業(yè)�(nèi)都采用對機芯�(fēng)冷的方式,對電容器等元器件進行散熱.由于無法做到全密�,會導(dǎo)致油�,水氣,蟑螂,金屬粉塵等從散熱�(fēng)�/�(fēng)口進入機芯�(nèi)�,沉積在PCB�,讓元件間引腳容易高壓打火放電,短路�.機芯容易失控,�(yán)重者發(fā)生燒毀�(xiàn)�.

�(yōu)�

  1  機芯�(nèi)部主回路采用銅條搭橋的工藝結(jié)�(gòu),銅條厚度得到保證,主回路過流能力強,銅條溫升�.安裝操作簡單,方便,快捷,高效,大大降低出錯機率�

  2  主回路只需要兩條銅�,代替了以往的一大塊PCB,在產(chǎn)品材料成本上及人工費用上,大大的降低了,�(chǎn)品可靠性得到提�.省去了PCB插件,過錫�,補焊等工��

  3  主回路跟�(qū)動控制部份分�,做到強電/弱電分離.減少主諧振回路對芯片�(qū)動部份的干擾.對產(chǎn)品的售后維修等帶來方�,元器件可再次使用,降低了維修成�.

  4  由于電容器均采用模組形式封裝,可利用鋁殼散�,機芯完全可以做到全密�.解決了油�,水氣,蟑螂,金屬粉塵等進入機芯�(nèi)部的問題,提高了產(chǎn)品的可靠性及使用壽命.

  5  電容器由多個分立式并聯(lián)改為單一模組形式,解決了分立式電容器過流不�,分壓不均等問�,縮短主回路的線路距離,降低了線路分布電感對功率元器件的影響.

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