[发明专利]一种应用于纳米肿瘤加热治疗技术的全桥移相逆变装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于纳米肿瘤加热治疗技术的全桥移相逆变装置。

背景技术

现代电力电子技术对开关电源效率、可靠性的要求越来越高，且随着开关电源应用范围的不断广泛和技术的完善，人们越来越发现提高开关频率对电源的巨大优势，提高频率最大的优点是可以大幅度减少电路中变压器和感性容性器件的体积重量，从而减小整体的体积，使设备更加便携。随着开关管制造技术的发展，绝缘栅双极型晶体管管和场效应管具有更高的工作频率，耐压条件，因此不断被应用在开关电源上。

提高开关频率的同时，对电路也出现了一些影响，首先电路的干扰能力变强，其布线必须更加讲究，其次开关管的损耗也相对呈比例增长，此时对于发热的控制就显得尤为重要，所以本设计研究的移相全桥技术，就是为了实现软开关技术降低开关管的发热，提高电路的可靠性。

软开关与硬开关的区别，在于开关管动作期间电压电流变化情况，硬开关工作条件下，开关管动作前后，电压电流不为零，波形上出现重叠，导致功率损耗，开关管发热，而在软开关工作条件下，开关前后电压或电流已经降到零，此时没有损耗发生，软开关一般是使用了谐振的原理。

移相全桥型零电压开关PWM电路，它的电路比较简洁，不需要在电路中增加辅助开关，它只需要在负载处增加一个电感值合适的电感，通过调节驱动信号的死区时间和相位移动的控制，使电容与电感在死区时间内发生谐振，在其动作前使开关管栅源两端电压为零，实现零电压开通关断的效果。最终的负载使用感应加热线圈，感应加热为通过电能与磁能相互转换，使铁件温度上升。将高频率大电流通过感应线圈，这时因为电磁感应定律和涡流定律，导磁物体内部分子高速移动和相互摩擦生热，从而起到感应加热的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于纳米肿瘤加热治疗技术的全桥移相逆变装置，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种应用于纳米肿瘤加热治疗技术的全桥移相逆变装置，包括：供电模块、整流滤波模块、移相信号控制模块、驱动模块、全桥逆变模块以及线圈负载模块；所述供电模块将市电220V交流电压通过通过降压隔离，为所述整流滤波模块提供直流输入电压；所述供电模块将市电220V交流电压通过电源适配器为所述移相信号控制模块以及所述驱动模块提供直流输入电压；所述移相信号控制模块发送移相控制信号至所述驱动模块；所述驱动模块驱动所述全桥逆变模块，将所述整流滤波模块为所述全桥逆变模块提供的直流输入电压转换为交流电，并输入至所述线圈负载模块，驱动该线圈负载模块加热。

在本发明一实施例中，所述供电模块包括一变压器，将市电220V交流电压降压到24V。

在本发明一实施例中，所述整流滤波模块包括一KBPC3510整流桥以及一电容滤波电路。

在本发明一实施例中，所述移相信号控制模块包括一PWM移相控制器UCC3895、两个超前臂开关管驱动电路以及两个滞后臂开关管驱动电路；所述PWM移相控制器UCC3895用于驱动所述两个超前臂开关管驱动电路以及所述两个滞后臂开关管驱动电路。

在本发明一实施例中，所述PWM移相控制器UCC3895通过调节其8脚电阻RT以及7脚电电容CT的组合以控制其频率，并通过调节9脚、10脚电阻控制其延时时间，从而进行移相，并生成4路符合预设频率、预设占空比以及预设延时的信号；

在本发明一实施例中，所述驱动模块包括两个驱动芯片IR2110。

在本发明一实施例中，所述全桥逆变模块包括4个开关管，且均采用IRFP460场效应管，且并联MKP电容，反并联续流二极管FR10；第一IRFP460场效应管以及第二IRFP460场效应管均与第一驱动芯片IR2110相连，第三IRFP460场效应管以及第四IRFP460场效应管均与第二驱动芯片IR2110相连。

在本发明一实施例中，还包括一继电器软启动电路，包括一与所述线圈负载模块中继电器相连的限流功率电阻以及一与所述线圈负载模块中线圈并联的电容；当启动电路，电流先从所述限流功率电阻上流过，同时给电容充电，达到动作电压后，继电器动作，触点闭合，将所述限流功率电阻短路，电流回复原来的值完成软启动。