简析电路：超高频谐振感应加热电源的设计思路

本文主要详细介绍了超高频谐振感应加热电源的设计思路和电路设计方案，针对设计原理进行了详细介绍。本文分析的感应加热电源属于谐振逆变模式，尤其是采用E类双管交替工作式DC/AC超高频谐振逆变器的设计模式大幅度提升了工作效率。

主电路设计

下图中，图1所展示的是本文所设计的超高频感应加热电源主电路系统图纸。从图1所展示的主电路系统中可以看到，在这一系统中，我们主要通过控制开关管IGBT驱动脉冲的宽度来控制斩波电路的输出电压。逆变电路部分特别采用E类双管交替工作式DC/AC超高频谐振逆变器。

为了进一步提高感应加热电源系统中的逆变器输出功率，并同时减小单个功率MOSFET的容量，在本方案的逆变电路设计中，我们采用两个功率MOSFET并联进行交替工作，这样在不增加单只功率MOSFET容量的情况下，用两只相同容量的功率MOSFET，逆变器的输出功率可提高近一倍。另外，两个功率MOSFET并联交替工作的方式，在逆变器相同输出频率的条件下可使驱动电路的频率降到单管工作时的一半，即当逆变器的输出频率为2MHz时，驱动电路的频率只要1MHz，减小了对驱动电路的快速性要求。

超高频感应加热电源主电路

图1 超高频感应加热电源主电路

直流斩波调压控制电路设计

在本方案中，我们所设计的超高频感应加热电源的直流斩波调压控制电路，如下图图2所示。图2中，OP1为功率调节器，其主要功能是稳定逆变器的输出功率。OP2为电流调节器，其主要功能是限制逆变器的动态电流OP1和OP2共同组成电流、功率双闭环控制系统，电流调节器OP2的输出控制PWM电路的输出脉宽，通过IGBT驱动电路控制IGBT的占空比。 

图2 直流斩波调压控制电路