详细解说电磁感应加热器半桥和全桥的区分

（文章来源：江信电磁）

要深入了解和解答这个问半桥和全桥之战问题，必须要先了解一下什幺是电磁感应定律？电磁感应定律最早源自丹麦科学家奥斯特于1820年发现电磁效应之后，有许多物理学家便试图寻找电磁效应的逆效应，即磁能否产生电？后来，许多科学家都试图寻找这个问题的答案，但都未成功。

直到1831年，英国物理学家法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈，其一为闭合回路，在导线下端附近平行放置一磁针，另一与电池组相连，接开关，形成有电源的闭合回路。实验发现，合上开关，磁针偏转；切断开关，磁针反向偏转，这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉第立即意识到，这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验，把产生感应电流的情形概括为5 类：变化的电流 ，变化的磁场，运动的恒定电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体，并把这些现象正式定名为电磁感应。

电磁感应定律，生产的条件：电路是闭合且流通的。穿过闭合电路的磁通量发生变化。电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动（切割磁感线运动就是为了保证闭合电路的磁通量发生改变）（只能部分切割，全部切割无效）（如果缺少一个条件，就不会有感应电流产生）。。

感应电流产生的微观解释：电路的一部分在做切割磁感线运动时，相当于电路的一部分内的自由电子在磁场中作不沿磁感线方向的运动，故自由电子会受洛伦兹力的作用在导体内定向移动，若电路的一部分处在闭合回路中就会形成感应电流，若不是闭合回路，两端就会积聚电荷产生感应电动势。

电磁感应现象中之所以强调闭合电路的“一部分导体”，是因为当整个闭合电路切割磁感线时，左右两边产生的感应电流方向分别为逆时针和顺时针，对于整个电路来讲电流抵消了。电磁感应中的能量关系：电磁感应是一个能量转换过程，例如可以将重力势能，动能等转化为电能，热能等。

实现感应加热的主电路方法：根据感应加热的主电路可区分为半桥和全桥两种不同的结构，有些人以为是半桥是比全桥差，这个是对电路的理解不同导致的，半桥和全桥是指主电路组成结构，并不是指品质的好坏，就好比摩托车和汽车，摩托车2个轮，汽车4个轮，这仅仅是两种车的结构不同，所有汽车并不都比摩托车好，也有很多摩托车比汽车好用得多！半桥的实现方法如下图：

左边的C1和和C2下下结构组成“谐振电容”，右边T1和T2是IGBT高速开关管。L为线圈，R为线圈的内阻，电流上半周经过C1，L，T2。L的电流方向从左到右；电流下半周经过T1，L， C2。L的电流方向从右到左；在IGBT上下桥轮流开通作用下，线圈在一个周期之内电经过两个来回，从而变成交流，L则生产交变磁场。两个IGBT开关管在高速轮流工作，不能同时工作，否则主回路就直接短路，这种方式就是叫“半桥结构”。一般用于些电流不大的小功率感应加热产品中。比如15kW以内比较安全，用于实现半桥的控制方法一般为调频，或调宽的方法来实现。

若是想把功率做得更大些，显然，半桥这种结构，已经不合适，必须减少IGBT的电流，来提高功率。把半桥左边的谐振电容更改为IGBT开关管，把这个谐振电容和L串联，就可以构成全桥电路结构，如下图：

工作塬理分析：上半周期T1——L——C——T3；下半周期： T4——C——L——T2。L两端的电压是半桥的两倍，因此，获得到的功率是同电压的4倍。所以。为什幺大功率的都是采用全桥结构就是这个塬因。实现全桥控制的电路方法，通常有移相、调频、调宽、脉冲密度调节等等控制方法。

全桥和半桥的感应加效果对比：半桥电感量较小，加热面积较小，但加热相同面积的功率密度比较大；全桥电感量较大，加热面积较大，但加热相同面积的功率密度比较小。具体选择什幺结构加热，要看用户的加热负载面积，以太加热功率密度大小来决定。
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