高頻感應加熱機對汽車活塞銷的熱處理

　　今天我們來講述具有高抗電磁干擾能力的I-N- I電路在高頻焊接設備中的應用，隨著焊接設備朝著高頻化、小型化方向發展, 高頻干擾問題日益突出。作者設計并研制的線路電流高頻干擾的測量及計算機分析系統, 為研究高頻感應加熱設備的電磁兼容性提供了重要的手段。

　　I-N- I 電路是在整流電路中應用的一種高抗電磁干擾能力的電路結構形式。通常整流器工作時, 如果輸出負載載有高頻電流成分, 輸入電源線就會接收到高頻干擾信號。為了消除這種干擾, 就要求整流器與輸入電源和輸出負載隔離。要實現這種目的通常有兩種方法: 加輸入和輸出濾波器或者使用一種具有固有低輸入和低輸出電磁干擾的布局技術。這種布局技術就是采用I-N- I 電路結構形式( Impulse ) Non) Pulsation) Impulse) 。實質上是在輸入電路與輸出電路之間加一個控制產生高頻電流的網絡。圖1是一個I ) N- I電路的例子, 它通過一個由L-C 并聯網絡組成的N 環節將一全橋電流源和一橋式電流負載連接起來, 這是一種諧振整流器形式。

圖1

　　I-N- I 電路不只是應用于整流器具有抗干擾作用,I-N- I 電路不只是應用于整流器具有抗干擾作用,在其它電路的設計中也同樣具有消除高頻干擾的作用。I-N- I 電路的許多拓樸結構可以在高頻電路中用于抑制電磁干擾。同樣, I-N- I 電路也可以用于高頻引弧器的設計中, 以達到控制電磁干擾的目的。

　　新型高頻引弧器的設計采用I-N- I 電路結構, 在設計中采用了晶體管逆變升壓的電路形式, 其原理框圖如圖2 所示。整個電路由整流電路、濾波網絡, 晶體管逆變升壓電路、火花隙式振蕩電路及耦合輸出電路組成。首先在不加任何抗干擾措施條件下利用該新系統對引弧器交流側電網電流進行測量分析, 其電流波形的基本成分仍為50Hz, 但在每個半波中都是由頻率約為3kHz 的矩形脈沖信號組成, 這是由晶體管的工作狀態決定的。因體管導通時, 需要電網提供電流; 而晶體管截止時, 不需要電網提供電流。

圖2

　　通過頻譜分析, 這種電流在較多的高頻成分, 對電網構成較強的污染, 必須加以解決和控制。控制這種脈沖電流的方法有前述兩種。關于在交流輸入端加濾波器, 如前所述, 濾波效果不夠理想, 電流也發生一定的畸變。而利用I-N- I 電路則可獲得無高頻脈動的輸入電流, 其關鍵是設計合理的N環節。此種電路其輸出端是頻率高達200kHz 以上的高頻脈沖引弧信號, 而交流輸入端即電網輸入電流的波形如圖3 所示。通過頻譜分析, 對電網的高頻干擾已基本被清除。由此可知, 利用I-N- I 電路的結構設計出來的高頻引弧器可消除引弧器對電網的高頻干擾,獲得無干擾脈沖的輸入電流。

圖3

　　作者運用該系統,以高頻焊機中常用的高頻振蕩引弧器為對象, 對電網上的高頻干擾信號進行了全面深入的分析研究,并提出了解決的途徑。有效地去除了電網上的高頻干擾, 解決了高頻振蕩器的電磁兼容性問題。本研究成果對焊接設備領域里的電磁兼容性研究具有明顯的應用價值。