專(zhuān)利名稱(chēng)：一種功率疊加裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用二組功率輸出級(jí)連接成一組功率輸出級(jí)的裝置，可使負(fù)載上獲得的輸出功率按設(shè)計(jì)需要成倍的增加。
背景技術(shù)：
目前公知的民用單相電磁灶的最大輸出功率為2.8KW，″用脈沖功率輸出變壓器的三相電磁灶″(ZL01268448.1)所述的電磁灶的最大功率為8KW。若電磁灶的輸出功率還要翻倍的擴(kuò)大，最大的技術(shù)問(wèn)題是隨著輸出功率的加大，功率模塊基板與散熱器之間的熱阻迅速上升，導(dǎo)致功率管管芯過(guò)熱，限止了電磁灶輸出功率的加大，盡管可用并聯(lián)功率管的方法和選用更大輸出功率的模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)翻倍輸出功率，但帶來(lái)并聯(lián)功率管一致性的問(wèn)題和因?yàn)榇蠊β誓K基板面積有限，不能有效降低模塊基板與散熱器間的溫差問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有電磁灶翻倍輸出功率后，大功率模塊基板與散熱器之間的熱阻迅速上升的弊端，避免要求并聯(lián)功率管具有一致性的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種能使輸出功率疊加的裝置，通過(guò)該裝置使二組功率輸出級(jí)的輸出功率疊加，功率翻倍增加，而不改變?cè)瓉?lái)每組功率輸出級(jí)原有的工作情況。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是用同一控制電路產(chǎn)生的激勵(lì)脈沖經(jīng)放大隔離后去驅(qū)動(dòng)二套功率組件，在每一功率組件與負(fù)載間接入功率輸出變壓器，通過(guò)功率輸出變壓器變換輸出電壓和提供輸出端的同名端、異名端；每個(gè)功率輸出變壓器的初級(jí)同名端接到相應(yīng)功率組件對(duì)應(yīng)的同名端；每個(gè)功率輸出變壓器初級(jí)異名端接到相應(yīng)功率組件對(duì)應(yīng)的異名端；在二個(gè)功率輸出變壓器的次級(jí)，一個(gè)功率輸出變壓器的同名端與另一個(gè)功率輸出變壓器的異名端連接，存下的起始同名端和末尾異名端接負(fù)載。
本功率疊加裝置的有益效果是，原來(lái)每組功率輸出級(jí)維持原有的工作情況不變，而在負(fù)載上獲得了疊加后的功率，實(shí)現(xiàn)了電磁灶輸出功率的翻倍增加，避開(kāi)了要求并聯(lián)功率管一致性的問(wèn)題和因大功率模塊基板面積有限，不能有效降低模塊基板與散熱器間溫差。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是單級(jí)功率輸出級(jí)的原理圖。
圖2是本實(shí)用新型功率疊加裝置原理圖。
圖3是運(yùn)用本實(shí)用新型功率疊加裝置，由二路8KW功率輸出級(jí)合成的16KW三相大功率電磁灶的功率輸出級(jí)原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1在
圖1電路中，打小黑點(diǎn)的是電工學(xué)中定義的同名端。變壓器初級(jí)匝數(shù)為N匝，次級(jí)匝數(shù)為n匝。變壓器初級(jí)接T1、T2；T3、T4組成的全橋功率管組件的輸出，次級(jí)接負(fù)載RL。變壓器初級(jí)輸入電壓Ui，次級(jí)輸出電壓Uo，負(fù)載RL上的功率P＝Uo2/RL＝[(Ui÷N)×n]2/RL。
圖2是本實(shí)用新型功率疊加裝置原理圖。該功率疊加裝置由二個(gè)功率變壓器B1、B2以及二個(gè)獨(dú)立的功率級(jí)組件1和功率級(jí)組件2組成。在圖2中，變壓器B1初級(jí)打黑點(diǎn)的同名端與全橋功率管組件1輸出電路的同名端連接，變壓器B1初級(jí)不打黑點(diǎn)的異名端與全橋功率管組件1輸出電路的異名端連接；同理，變壓器B2初級(jí)打黑點(diǎn)的同名端與全橋功率管組件2輸出電路的同名端連接，變壓器B2初級(jí)不打黑點(diǎn)的異名端與全橋功率管組件2輸出電路的異名端連接。變壓器B1次級(jí)的異名端與變壓器B2次級(jí)的同名端連接；變壓器B1次級(jí)的同名端和變壓器B2次級(jí)的異名端分別和負(fù)載RL相連接，形成變壓器次級(jí)極性順序串聯(lián)連接后與負(fù)載相接。變壓器B1次級(jí)匝數(shù)n1和變壓器B2次級(jí)匝數(shù)n2相等，并且使n1=n2=n/2.]]>按上述方法連接后，全橋功率管組件1和全橋功率管組件2在同一組具有相互隔離的激勵(lì)脈沖驅(qū)動(dòng)下，在負(fù)載RL上的功率 =[(Ui÷N)×n1+(Ui÷N)×n2]2/RL]]>=[(Ui÷N)×n/2+(Ui÷N)×n/2]2/RL]]>=[2(Ui÷N)×n/2]2/RL]]>=2[(Ui÷N)×n]2/RL]]>=2P]]>
由此可見(jiàn)，通過(guò)該功率疊加裝置，在負(fù)載RL上獲得了2倍的功率，而每組功率輸出級(jí)仍維持原輸出功率P不變。該功率疊加裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)改變B1、B2次級(jí)的匝數(shù)來(lái)分配二個(gè)獨(dú)立功率組件各自承擔(dān)的功率，避開(kāi)了要求二組功率管一致性的問(wèn)題。
實(shí)施例2圖3是把每組輸出功率為8KW的電磁灶功率輸出級(jí)利用本功率疊加裝置合成輸出16KW的大功率，用于口徑為800毫米的食堂用大鍋灶電磁灶。圖中負(fù)載由加熱線(xiàn)圈L和諧振電容C組成的串聯(lián)諧振電路構(gòu)成，變壓器B1、B2為原8KW電磁灶的功率變壓器鐵芯，變壓器初級(jí)匝數(shù)N不變，變壓器B1次級(jí)匝數(shù)n1和變壓器B2次級(jí)匝數(shù)n2相等，并且使n1=n2=n/2]]>(n為原8KW電磁灶功率變壓器次級(jí)匝數(shù))。變壓器B1、B2初級(jí)同名端分別與各自功率組件的同名端相連接，變壓器B1、B2初級(jí)異名端串平衡電容CP和電流互感器LH后與原各自的功率級(jí)相應(yīng)的異名端相連接。變壓器B1次級(jí)的異名端與變壓器B2次級(jí)的同名端連接；變壓器B1次級(jí)的同名端和變壓器B2次級(jí)的異名端分別和負(fù)載相連接。按上述方法連接后，二組8KW功率合成16KW功率，滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求。二組功率組件不必要求配對(duì)，可通過(guò)調(diào)節(jié)B1、B2次級(jí)的匝數(shù)n1、n2來(lái)調(diào)整相應(yīng)功率組件的輸出功率，避免了要求二組功率管具有一致性的問(wèn)題。8KW的電磁灶用75A IGBT模塊2塊，功率疊加裝置用75A IGBT模塊4塊提供16KW功率，若不用功率疊加裝置則用150A IGBT模塊2塊提供16KW功率。2塊150A IGBT模塊基板面積之和為94平方厘米，4塊75A IGBT模塊基板面積之和為131.6平方厘米，顯然，采用功率疊加裝置后模塊與散熱器的結(jié)合面大大增加，其散熱條件要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于選用大功率模塊的方式。
權(quán)利要求1.一種功率疊加裝置，其特征是由二個(gè)功率組件和二個(gè)功率變壓器組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率疊加裝置，其特征是，每個(gè)功率變壓器的初級(jí)同名端接到相應(yīng)功率組件對(duì)應(yīng)的同名端；每個(gè)功率變壓器初級(jí)異名端接到相應(yīng)功率組件相對(duì)應(yīng)的異名端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率疊加裝置，其特征是，一個(gè)功率變壓器的次級(jí)同名端與另一個(gè)功率變壓器的次級(jí)異名端連接，存下的起始同名端和末尾異名端接負(fù)載。
專(zhuān)利摘要為克服現(xiàn)有電磁灶翻倍輸出功率后，因大功率模塊基板面積有限，存在與散熱器之間的熱阻迅速上升的弊端，并避免要求并聯(lián)功率管具有一致性的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種能使輸出功率疊加的裝置。本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題的方案是用同一控制電路產(chǎn)生的激勵(lì)脈沖經(jīng)放大隔離后分別去驅(qū)動(dòng)二套功率組件。采取的技術(shù)措施是在每一功率組件與負(fù)載間接入功率輸出變壓器，每個(gè)功率輸出變壓器的初級(jí)同名端、異名端接到相應(yīng)功率組件對(duì)應(yīng)的同名端、異名端；在功率輸出變壓器的次級(jí)，一個(gè)變壓器的同名端與另一個(gè)變壓器的異名端連接，存下的起始同名端和末尾異名端接負(fù)載。該功率疊加裝置使二組8KW電磁灶的輸出功率疊加到16KW輸出，而不改變?cè)瓉?lái)每組8KW功率輸出級(jí)原有的工作情況。
文檔編號(hào)F24C7/02GK2704968SQ20042002667
公開(kāi)日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2004年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月25日
發(fā)明者沈亦飛, 蔣靜 申請(qǐng)人:沈亦飛, 蔣靜