IGBT小功率感应加热电源的设计+电路图(3)
感应加热利用交流电建立交变磁场涡流对金属工件进行感应加热，基本工作原理如图1.1，A为感应线圈，B为被加热工件，若线圈A中通以交流电流，则线圈A内产生随时间变化的磁场，置于交变磁场中的被加热工件B要产生感应电动势，形成涡流，这些涡流使金属工件发热，因此，感应加热是靠感应线圈把电能传递给要加热的金属工件，然后在金属工件内部转换成热能，感应线圈与被加热工件不直接接触，能量是通过电磁感应传递的。
图1.1 感应加热电源的基本原理
1.3 感应加热的三大效应
在感应加热设备中存在着三个效应——集肤效应、近邻效应和圆环效应。
（1） 集肤效应
众所周知，直流电流经导体时，电流在导体截面上是均匀分布的，而当给一个圆形断面直导线通以交流电时，这时电流在导体截面上的分布将不再是均匀的，导体表面上各点的电流密度最大，而在导体中心轴线上电流密度最小，由外表面向内层以幂指数规律逐渐递减，这种现象叫做集肤效应，也称表面效应或趋肤效应。在感应加热中，电源电流是交流电，工件中的感应电流也是交流电流，因此同样具有集肤效应，在此效应作用下，工件中的电流密度分布是不均匀的。
当交变电流通过导体时，沿导体截面上的电流分布是不均匀的，最大电流密度出现在导体的表面层，这种电流集聚的现象称为集肤效应。
（2） 近邻效应
当两根通有交流电的导体靠得很近时，在互相影响下，两导体中的电流要重新分布。当两根导体流的电流是反方向时，最大电流密度出现在导体内侧；当两根导体流的电流是同方向时，最大电流密度出现在导体外侧，这种现象称为近邻效应。
（3） 圆环效应
若将交流电通过圆环形线圈时，最大电流密度出现在线圈导体的内侧，这种现象称为圆环效应。
圆环形的导体通过高频（或中频）交变电流时所产生的磁场在环内空间集中，环外分散，见图1.4。环内的磁通不仅穿过环外空间，同时也穿过环形导体自身，这样就使环形导体外侧交链的磁通多于内侧，于是环形导体外侧产生较大的感应电动势，迫使电流在环形导体内侧的电流透入深度层中流过，这种现象称为电流的圆环效应或环状效应。环状效应使感应器上的电流密度集到感应器内侧，对加热零件外表面十分有利，但对加热零件内孔时，此效应使感应器电流远离加热零件表面，是有害的。
如图1.4，在圆环导体中通以交流电时，所产生的磁通在环内空间集中，环外分散，最大电流密度分布在环状导体内侧，这种现象叫环状效应，也叫圆环效应。圆环效应的实质是环形感应器的临近效应。
图1.4 圆环效应
1.4 国外感应加热电源的现状
1.5 国内感应加热电源的现状
1.6 感应加热电源的优点
现在，感应加热应用范围越来越广，已经深入到国民经济的各个领域，如冶金、机械制造、轻工、石化、电子等。感应加热比之传统的加热方式具有下列的一些特点、优点：
1、加热速度快，效率高，容易实现高功率密集。由于感应加热是从金属内部即从金属的电流透入深度层开始加热，这样就很大程度地节省了热传导的时间，因此加热速度快，生产效率可达60%以上。
2、采用非接触式加热方式，在加热过程中不易渗入杂质。
3、加热温度由工件表面向内部传导或渗透，具有精确的加热深度和加热区域，并易于控制。
4、工件损耗少，被加热物的表面氧化少。