Cómo amortiguar un circuito de potencia oscilante royer

Question

Tengo un gran placa de código abierto para el calentamiento por inducción aquí de Fluxeon que utiliza un oscilador Royer. Hace un trabajo bastante bueno y ya lo tenía entregando potencia hasta 1,5kW. Sin embargo, sigo teniendo IGBTs ahumados y condensadores principales debido a la sobretensión.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Cuando mido la tensión drenaje-fuente sobre M1 obtengo una tensión de hasta 1kV. Me gustaría bajarlo hasta 500V para que el condensador C1 y los IGBTs no tengan que lidiar con voltajes tan altos. Traté de poner más carga en R3 pero esto no trajo el efecto deseado. El voltaje bajó un poco pero no tanto como necesitaba. He logrado poner una resistencia en serie con L4 pero esto también resultó en altas pérdidas en la resistencia.

Tal vez alguien tenga alguna experiencia y tenga una gran idea para tratar este tema.

Answer 1

Los ZVs osc de tipo pushpull que usted tiene, producen grandes picos de tensión de drenaje cuando funcionan con la red rectificada. Los picos de tensión DS son Pi * Picos de tensión DC. Recuerde que el pico de la red rectificada puede ser 1.414 * 230 si la carga es ligera. Cuando se calienta la pieza, las corrientes que fluyen en el metal caliente son relativamente sinusoidales, y el tanque de alta frecuencia recibe una corriente sinusoidal. La corriente en la reactancia de alimentación de CC será relativamente constante durante el ciclo de CA, ya que la reactancia se elige para tener una impedancia relativamente alta a la frecuencia de conmutación y, por supuesto, una DCR baja. La acción de conmutación auto-oscilante de los IGBTs pushpull alimentan el tanque con una onda cuadrada de corriente en la frecuencia de resonancia, lo que significa que se puede esperar algo más de distorsión en el voltaje del tanque. Los IGBTs estándar de 1200V se ven muy limitados aquí. Siempre he alimentado mis ZVs ROYERS con un convertidor buck. Mido los voltios DS con un simple detector de picos de diodo y lo devuelvo al control del convertidor buck. Si C out es enorme, la energía almacenada en la red rectificada por el buck será capaz de hacer explotar los IGBTs a pesar de tener un límite de corriente rápido en el Buck. La tensión nominal de la mayoría de las cápsulas disminuye con el aumento de la frecuencia, lo que se debe al calentamiento provocado por las altas corrientes de CA que se calientan debido a la ESR y a las pérdidas dieléctricas. Por favor, utilice un transformador de aislamiento si empieza a montar todo esto.