管兴勇，李 敬，沈海兵

（杭州老板电器股份有限公司电控部，杭州 311000）

电磁感应加热在工业、商业、民用领域都已成为一种主流技术，根据电路拓扑和负载结构，其逆变系统可分为：全桥并联逆变[1]、全桥串联逆变[2]、半桥串联逆变[3]和单管并联逆变[4]。其中，单管并联逆变拓扑结构感应加热系统只有一个IGBT，而IGBT 驱动无需隔离，电路简单，整机成本低，维护简单。该电路已普遍应用于商用和家用产品，如电磁灶、IH 饭煲等，单管逆变系统已广泛应用在功率小于8 kW 的中小功率工业热处理、炒茶机等工业领域。

1 单管并联逆变拓扑结构感应加热系统准谐振电路

单管逆变拓扑结构感应加热系统准谐振系统回路的等效电路如图1 所示。

图1 准谐振回路等效电路Fig.1 Equivalent circuit of quasi-resonant loop

理想条件下工作波形如图2 所示。工作过程可以分为如图3 所示的4 个状态：t0～t1时段，IGBT 导通，系统从电源吸收能量，线盘电感L 储能阶段；t1～t2时段，LC 谐振状态，包含正向和反向振荡2 种状态（t1～t1a时段和t1a～t2时段）；t2～t3时段，线盘电感L向直流端udc回馈能量阶段。

图2 理想条件工作波形Fig.2 Working waveforms in ideal condition

图3 各阶段电流走向Fig.3 Direction of current at every stage

（1）t0～t1时段：电源向系统输出能量，电感L 储能[5]阶段：电流经L、R 支路，流过IGBT 的电流is与流过L 的电流iL相等，iL按照指数规律单调增加。在iL流过R 的过程中形成了功率输出，流过线盘电感L 的过程中储存了能量。到达t1时刻时，IGBT关断，iL达到最大值。

（2）t1～t2时段：LC 谐振[6]阶段，MCU 控制IGBT关断之后，uC和iL呈现衰减的正弦振荡，部分能量在振荡过程中消耗在电阻R 上，即被加热金属产生涡流，吸收能量被加热。……